تاریخ امروز۱۴۰۰-۰۴-۰۳

خنک نگه‌داشتن پنل‌های خورشیدی حتی در آفتاب سوزان کویر

سید معین سید جعفری مترجم: سید معین سیدجعفری، پژوهشگر حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر       clock زمان مطالعه: ۳ دقیقه


همچنان‌که گرمای سوزان تابستان آخرین آثار بهار را از بین می‌برد، واژه‌هایی از قبیل تهویه‌مطبوع و مقصدهای مسافرتی مناسب برای فرار از گرما، در صدر لیست کلمات جستجو شده قرار گرفته‌است. اما انسان‌ها تنها موجوداتی نیستند که از گرما گریزان‌اند. حرارت بیش از حد، با کاهش کارآیی پنل‌های خورشیدی در تولید برق، می‌تواند عملکرد آن‌ها را مختل کند. با توجه‌به این موضوع، گروهی از محققان کشور مصر سیستم خنک‌کننده آبی برای پنل های خورشیدی طراحی کرده‌اند.

در حال‌حاضر، محبوبیت پنل‌های خورشیدی در مناطق مختلف به‌دلیل بهبود فناوری و کاهش هزینه، افزایش یافته است. به‌ویژه در اروپا، خاورمیانه و آفریقا (Europe, the Middle East and Africa- EMEA )، بازار خورشیدی در سال‌های اخیر با سرعت بالایی رشد کرده است. به‌دلیل مزایای طبیعی و تجاری – مانند تابش خورشیدی فراوان و پتانسیل بالا برای رشد بازار- شرکت‌های فتوولتاییک در حال برنامه‌ریزی برای ورود به بازارهای بکر اروپا، خاورمیانه و آفریقا هستند.

همان‌طور که اشاره شد، بازده پنل‌های خورشیدی علاوه‌بر تابش خورشید به دمای محیط نیز بستگی دارد. دما (یا به طور دقیق تر، دمای بیش از حد) همچنان یکی از عمده‌ترین تنگناهای توسعه‌ی پنل‌های خورشیدی است. به‌منظور برطرف‌کردن این مسئله مهم، محققان دانشگاه بنهای کشور مصر (Benha University) در حال بررسی راه‌حلی برای خنک‌سازی پنل‌های خورشیدی از درون به بیرون با استفاده از مخلوطی از آب، اکسید آلومینیوم (Al2O3) و کلسیم کلرید هگزاهیدرات (CaCl2H12O6) هستند.

این پروژه شبیه سیستم خنک‌کننده‌ی شرکت فتوولتاییک فرانسوی Sunbooster است. سیستم Sunbooster شامل یک سری لوله سوراخ‌دار می‌شود که در لبه‌ی بالایی پنل‌های خورشیدی نصب شده‌اند. زمانی‌که دمای محیط از ۲۵ درجه سانتی‌گراد فراتر رود، سیستم، آب را با استفاده از سوراخ لوله‌ها بر روی پنل‌ها می‌ریزد که هم پنل‌ها را خنک کرده و هم آن‌ها را تمیز می‌کند. این شرکت فرانسوی مدعی است که این سیستم می‌تواند توان تولید برق پنل‌های خورشیدی را تا ۸-۱۲ درصد در سال افزایش دهد.

پیشنهاد مطالعه: آیا توان خروجی پنل‌های خورشیدی تنها عامل مهم است؟

سیستم خنک‌کننده‌ای که محققان دانشگاه بنها توسعه داده‌اند، در زیر پنل‌ها نصب شده است. به گفته امیلیانو بلینی (Emiliano Bellini) “این سیستم شامل واحد خنک‌کننده، پمپ DC، شیرها، دبی‌سنج و لوله‌های اتصال است و کانال‌های آلومینیوم برای آب و مخلوط اکسید آلومینیوم/مواد تغییر فازدهنده (phase change material (PCM))ساخته شده‌اند (شکل ۱ و شکل ۲).” این مخلوط قابلیت ایجاد اثر خنک‌کنندگی بر پنل‌های خورشیدی را دارد.

کلسیم کلرید به‌طور معمول به عنوان عامل رطوبت‌زدایی، ضدیخ یا یخ‌زدا مورد استفاده قرار می‌گیرد، با این وجود، کلسیم کلرید هگزاهیدرات علاوه‌بر این ویژگی‌ها، به‌عنوان نوعی از مواد تغییر فازدهنده  نیز در این سیستم مورد استفاده قرار می‌گیرد. کلسیم کلرید هگزاهیدرات به‌دلیل داشتن نقطه ذوب در ۳۰ درجه سانتی گراد و آنتالپی ذوب Kj/kg 191 (انرژی مورد نیاز برای رسیدن به حالت مایع) می‌تواند به عنوان جاذب مقدار کم تا متوسط حرارت نهان اضافی فرآیند‌های صنعتی و همچنین تابش خورشیدی باشد.

طرح‌واره آزمایش

شکل ۱: طرح‌واره آزمایش

تصویری از سیستم

شکل ۲: تصویری از سیستم تحت آزمایش در دانشگاه بنها-مصر

نتایج این پژوهش نشان داد که به کارگیری سیستم خنک‌کننده با استفاده از آب یا مخلوط اکسیدآلومینیوم/مواد تغییر فاز دهنده یا هردو، کاهش قابل‌توجهی در دمای سلول در مقایسه با پنل بدون سیستم خنک‌کننده، ایجاد می‌کند.

منبع: Renewable Energy

نظر شما درباره این مطلب مهم است

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

3 × دو =

نشر و بازنشر تمامی مطالب در سایت و فضای مجازی تنها با درج آدرس www.iransolarmag.com مجاز است.