Uspostavljena od strane američko-saudijske istraživačke grupe, jedinstvena metoda koristi 2 moguća zrcala pod kutom od 45 stupnjeva na 2 strane PV modula. Na stražnjem kraju, spektralno selektivni reflektor omogućuje usmjeravanje toplinskog zračenja prema nebu, a pritom se izbjegava zagrijavanje stražnje strane modula rasprostranjenim sunčevim zracima.
25. siječnja 2024. Lior Kahana
Globalna istraživačka studijska skupina zapravo je uspostavila jedinstvenu tehniku radijacijskog hlađenja za vertikalne fotonaponske panele koja koristi ogledala u obliku slova V prilagođena za upravljanje toplinom na obje strane fotonaponskih panela.
Radijacijsko hlađenje događa se kada površina predmeta upija manje zračenja iz okoline, a ispušta više. Kao rezultat, površina gubi toplinu i rezultat hlađenja može se postići bez potrebe za napajanjem.
“Radijacijsko hlađenje pomaže u disipaciji topline sa zemaljskog tijela u duboki svemir i okolni okoliš kroz toplinsko zračenje”, opisali su akademici. “Ova tehnika hlađenja posebno je prikladna za vruće fotonaponske panele jer mogu u potpunosti iskoristiti prozor klimatske otvorenosti unutar raspona od 8– 13 mm, pa čak i više, zbog razine njihove radne temperature koja je znatno viša od razine temperature okoline.”
Jedinstvena tehnika hlađenja zove se v-PV i koristi 2 zrcala pod kutom od 45 stupnjeva na dvije strane fotonaponskog modula. U prednjoj veličini korišteno je aluminijsko zrcalo, dopuštajući sunčevoj svjetlosti da procijeni modul, dok se toplinsko zračenje s prednje strane može usmjeriti prema nebu. Na stražnjem kraju ploče postavljen je spektralno selektivni reflektor koji omogućuje usmjeravanje toplinskog zračenja prema nebu, a istovremeno izbjegava zagrijavanje stražnje strane modula rasprostranjenim sunčevim zracima.
Kako bi ocijenili predloženu tehniku, istraživači su izveli 3 eksperimenta– jedan u laboratorijskim uvjetima, drugi u Buffalu, New York, i treći u Thuwalu, Saudijska Arabija.
U laboratorijskom eksperimentu upotrijebili su v-PV s polikristalnim modulom od 18 V pod jednim sunčevim svjetlom i u otporniku od 1000 Ω kako bi replicirali praktičnu funkcionalnu situaciju. “Dvostrano radijacijsko hlađenje može znatno smanjiti razinu radne temperature PV modula za čak 10,6 C, uzrokujući povećanje izlaznog napona za 0,80 V”, otkrili su.
Izveli su terensko testiranje u New Yorku koristeći iste postavke sustava. Usporedili su učinkovitost hlađenog modula s onom panela bez spektralnog selektivnog zrcala na stražnjoj strani (sv-PV) odnosno vodoravne referentne ploče bez zrcala (h-PV).
“U 12:40, kada je sunčevo zračenje doseglo vrhunac, v-PV je zabilježio razinu temperature od 59,6 C, što je još uvijek bilo 9 C niže od h-PV sustava (68,6 C) i 4,7 C niže od sv-PV modula (64,3 C)”, opisali su. “Ove različite razine radne temperature utjecale su na izlaz. v-PV je postigao Voc od 18,49 V, nadmašujući h-PV za 0,59 V (17,9 V) i sv-PV sustav za 0,20 V (18,29 V).”
Popularan materijal
Grupa je naglasila da zbog svoje okomite orijentacije i zrcala u obliku slova V,