Ефективността на новия хибриден слънчев колектор надхвърля 90 процента
Изследователи от университета Chouaib Doukkali в Мароко са създали нов тип фотоволтаичен термичен (PVT) слънчев панел. За да се усъвършенства отвеждането на топлината, екипът е създал специфичен алуминиев топлообменник с канали във формата на пчелна пита. Той подсигурява, че охлаждащата течност е в директен контакт с всяка точка от повърхността на слънчевия панел, което спомага за по-равномерното разпръскване на топлината. В резултат на това панелът реализира обща успеваемост от 90,7%, а също така е по-издръжлив от обичайните модели.
PVT панелът е хибридна слънчева клетка, която съчетава функционалностите на слънчевите колектори и слънчевите панели в еднакъв панел. С други думи, това е хибриден панел, който разрешава едновременното произвеждане на електрическа енергия и топлинна сила от слънчевото лъчение.
Новият PVT панел се състои от няколко съществени съставния елемент: фотоволтаичен модул, пласт от поливинилфлуорид (Tedlar), два транспарантни пласта от етилов винилацетат (EVA) и стъклен челен панел. Топлообменникът, който е най-важният детайл на панела, е разграничен на зона от корав алуминий и секция, през която циркулира вода в качеството на охлаждаща течност. Освен това този топлообменник е в допълнение разграничен на три елементи: вход за охлаждащата течност (AZ), топлообмен (ZE) и излаз за течността (VZ).
Алуминиевият топлообменник с 94 канала е интегриран непосредствено в слънчевия панел. По този метод се взема решение казусът с температурните съмнения, които постоянно водят до утежняване на качеството и редуциране живота на обичайните PVT панели.
Зоната за топлообмен на панела съставлява плоча вид „ пчелна пита “ с плоска горна стена с дебелина 0,4 mm, която е в контакт с фотоволтаичния модул, и долна стена с дебелина 0,4 mm. Тази структура спомага за най-благоприятен топлообмен сред фотоволтаичния модул и циркулиращата в каналите охлаждаща течност.
Симулациите, извършени благодарение на софтуера COMSOL, демонстрираха окуражаващи резултати: панелът може да реализира електрическа успеваемост от 12,11%, топлинна успеваемост от 78,59% и впечатляваща обща успеваемост от 90,7%.
Симулациите също по този начин подчертаха огромното въздействие на дебита на охлаждащата течност върху успеваемостта на панела. Експериментите демонстрираха, че при всяко нарастване на дебита на охлаждащата течност с 10 литра на час температурата на слънчевия панел се намалява с 0,88 °C. Това намаляване на температурата води до увеличение на изходната мощ с 0,798 W и до повишение на успеваемостта на клетките с 0,051%.
Лесното консолидиране в постройките и опцията за обезпечаване на отоплението на въздуха и водата вършат този панел универсално решение за енергийно ефикасното строителство. Усъвършенстваният дизайн и строгите проби са довели до висока успеваемост и продължителност, което го прави обещаващ инструмент за преход към устойчива зелена сила.
