Wyższa wydajność fotowoltaiki. Naukowcy wiedzą, jak ją osiągnąć
Naukowcy z Malezji opracowali system, który może wyraźnie podnieść wydajność instalacji fotowoltaicznej. Kluczem do sukcesu jest odpowiednie chłodzenie modułów fotowoltaicznych.
Choć instalacje fotowoltaiczne najlepiej pracują w mocno słonecznej pogodzie, Słońce może być także ich wrogiem. Moc nominalna modułów podawana jest dla tzw. warunków STC, w których zakładana temperatura to 25 stopni Celsjusza. Im cieplej, tym panele gorzej pracują. Przyjmuje się, że standardowe moduły tracą ok. 1 proc. swojej mocy wraz ze wzrostem ich temperatury o trzy stopnie Celsjusza. Z tego względu warto zadbać o dobre chłodzenie instalacji.
Zadania tego podjęli się naukowcy z Universiti Kebangsaan Malaysia. Jak czytamy w serwisie pv-magazine, stworzyli oni prototypowy system fotowoltaiczny PVT, wykorzystujący nanociecz, dzięki czemu chłodzenie jest bardziej wydajne.
Dalsza część artykułu pod materiałem wideo
Testujemy wiertarko-wkrętarkę PARKSIDE PABSP 20-Li C4
Panele fotowoltaiczne PVT to dobrze znane już rozwiązanie. Oprócz prądu generują one także ciepło, dzięki systemowi hydraulicznemu. Produkcja ciepła przynosi podwójne korzyści, ponieważ obniża temperaturę modułów, co z kolei zwiększa ich wydajność. Malezyjscy naukowcy podeszli do tematu w nieco inny sposób.
W ich systemie opartym o rury miedziane wykorzystany został materiał zmiennofazowy (PCM), który ma duże właściwości akumulacyjne, jeśli chodzi o energię cieplną. Co więcej, wykorzystane do transportu cieczy rurki posiadają mikrożeberka, co miało na celu poprawę przewodności cieplnej w systemie.
Ta prototypowa instalacja została wykonana w oparciu o niewielki moduł fotowoltaiczny, którego moc wynosi 30 W, a wymiary to 64 na 36 na 2,5 cm. Zastosowane rurki miedziane mają średnicę 9,52 mm, a ilość nanocieczy PCM to 2,75 kg. W układzie znalazł się też wymiennik ciepła i zbiornik wyrównawczy
- Ciecz robocza ze zbiornika jest tłoczona przez pompę przez PVT. Aby utrzymać stałą temperaturę na wejściu, płyn traci pozyskiwane ciepło, przepływając przez wymiennik ciepła połączony z jednostką chłodzącą - komentują naukowcy.
Naukowcy testowali system w różnych warunkach nasłonecznienia. W temperaturze 27 stopni Celsjusza, z cieczą roboczą mającą 20 stopni, udało się obniżyć temperaturę modułu fotowoltaicznego z 86,2 do 42,1 stopni. Wiązało się to z osiągnięciem wydajności modułu na poziomie 89 proc.
Jak czytamy w pv-magazine, naukowcy nie podali kosztów zastosowania tego rodzaju instalacji po przeskalowaniu jej do rozmiarów, które mogłyby zostać wykorzystane choćby w energetyce prosumenckiej. Twierdzą jednak, że pozyskiwanie energii elektrycznej i cieplnej dzięki zastosowaniu nanocieczy i rurek z mikrożeberkami przynosi lepsze efekty, niż w dowolnym innym badanym systemie.
Karol Kołtowski, dziennikarz Gadżetomanii