Ze světa: Patentované chlazení bifaciálních fotovoltaických modulů pomocí mlhy

Vědci ze Spojených arabských emirátů (SAE) vyvinuli novou techniku chlazení oboustranných fotovoltaických modulů založenou na mlžném chladiči umístěném mezi oběma stranami panelu.

Otestovali ji v extrémně horkém klimatu SAE a dosáhli významných výsledků.

„Novost našeho výzkumu spočívá ve vývoji nového typu solárního panelu zvaného sendvičový bifaciální fotovoltaický panel (sbPV),“ řekl autor Zafar Said.

„Na rozdíl od tradičních solárních panelů, které v extrémně horkých podmínkách trpí ztrátami účinnosti, náš mlhou chlazený design udržuje nižší teplotu, což výrazně zvyšuje účinnost a výrobu energie.“

K vytvoření sbPV tým vzal dva monokrystalické 60 W panely a nainstaloval je v konfiguraci zády k sobě. Mezi nimi byl upraven mlžný chladicí systém tak, aby vyhovoval instalaci: 16 mlžných trysek bylo nainstalováno za předním panelem a 16 za zadním.

PVC trubky vedly vodu z vodní nádrže pomocí vodního čerpadla, přičemž použitá voda byla shromažďována do sběrné vany. Pracovní tlak je 0,7 MPa s maximálním průtokem 8 l/min.

Systém byl poté nainstalován na střechu Univerzity v Sharjah ve Spojených arabských emirátech, v pevném úhlu sklonu a ve výšce 30 cm od povrchu.

Na spodní povrch je nanesena bílá barva, aby se zvýšila odrazivost.

Na stejnou střechu byl nainstalován další jednoznačný referenční systém, rovněž o výkonu 60 W. Systémy byly poté testovány ve třech scénářích: slunečné dny bez mlžného chladiče, slunečné dny s mlžným chladičem a zamračené dny s mlžným chladičem.

„Jedním z nejpozoruhodnějších výsledků byl značný nárůst energetického výkonu, který jsme zaznamenali,“ uvedl Said.

V extrémně horkých podmínkách typických pro klima Spojených arabských emirátů vyrobily naše sendvičové bifaciální panely s mlžným chlazením až o 37 % více elektřiny za slunečných dnů a až o 46 % více za oblačných dnů než standardní jednostranné solární panely.

Kromě toho se teplota panelů výrazně snížila – až o 34 % na přední straně –, což významně přispívá k tomuto zlepšení výkonu.

Podle výzkumného týmu vykázal nový systém roční energetický výkon o 45,34 kWh/m2 vyšší než jednostranné systémy, což odpovídá ročnímu ekonomickému zisku 5,48 USD/m2.

Konkrétně byla očekávaná výroba panelu sbPV za rok vypočítána na 167,38 kWh/m2, ve srovnání s 122,04 kWh/m2 referenčního modulu.

"Plánujeme prozkoumat další vylepšení této technologie.

Budoucí výzkum se zaměří na začlenění solárních panelů z druhé ruky do sendvičové konstrukce s cílem zlepšit udržitelnost a snížit dopad na životní prostředí,„ dodal Said s tím, že navrhovaná technika byla patentována.

“Dále budeme zkoumat optimalizaci mechanismu mlžného chlazení, abychom ještě více snížili spotřebu vody a energie, čímž se stane ještě praktičtější a ekologičtější."