I ricercatori malesi hanno proposto una nuova tecnologia passiva basata su dissipatori di calore per raffreddare i moduli delle celle solari. Questa tecnologia può garantire che il periodo di ammortamento del sistema fotovoltaico sia ridotto e che la temperatura del modulo operativo venga ridotta fino a 26°C.
I ricercatori del #1 Solar Energy Institute (SERI) nelle università malesi hanno sviluppato una nuova tecnologia passiva per mantenere freschi i pannelli solari. Affermano che la loro nuova tecnologia può ridurre la temperatura operativa fino a 26 gradi Celsius.
Il sistema si basa sull'utilizzo di radiatori alettati ed è progettato con due configurazioni, ovvero ad alette sovrapposte e ad alette longitudinali. Gli scienziati lo hanno testato con tre diversi moduli fotovoltaici da 40 W installati con un angolo di inclinazione di 14 gradi. Due moduli sono dotati di due diverse tecnologie di raffreddamento e il terzo modulo viene utilizzato come pannello di riferimento senza raffreddamento.
Per entrambi i sistemi l'altezza ottimale del dissipatore di calore è di 200 mm. I riflettori planari vengono utilizzati anche per aumentare la radiazione solare, aumentando così la temperatura dei pannelli solari.
I ricercatori utilizzano registratori di dati e traccianti IV per raccogliere dati. Sono stati utilizzati anche piranometri e termocoppie per verificare le simulazioni numeriche. Hanno detto: 'La potenza in uscita viene registrata ogni minuto.' 'Vengono registrati anche i dati sulla tensione attuale, sulla potenza in uscita e sulla temperatura del modulo fotovoltaico.'
Queste misurazioni aiutano i ricercatori a capire che il numero ideale di alette per la macinazione e di alette longitudinali è rispettivamente 18 e 15. La prima delle due configurazioni è il modulo di raffreddamento più efficiente.
Hanno affermato: 'Il raffreddamento passivo con dissipatori di calore sovrapposti mostra le migliori prestazioni. La temperatura media del modulo FV è inferiore di 24,6 C rispetto al modulo FV di riferimento e l'efficienza elettrica e la potenza erogata raggiunte raggiungono rispettivamente il 10,68% e 37,1 W. .'
L'efficienza elettrica della seconda configurazione è del 10,7% e la potenza in uscita raggiunge i 30,65 W. 'Nelle stesse condizioni sperimentali, le temperature raggiunte dai moduli fotovoltaici con radiatori dissipatori longitudinali e sovrapposti erano inferiori rispettivamente del 23,8% e del 35,3%. La temperatura dei moduli fotovoltaici esposti non richiede raffreddamento.' Ha detto lo scienziato.
Hanno inoltre eseguito un'analisi dei costi del ciclo di vita (LCCA) per le due tecnologie di raffreddamento. Il modulo di riferimento senza raffreddamento ha la massima efficienza e il prezzo più economico. Il periodo di ammortamento dell'intero modulo fotovoltaico è di 4,2 anni, mentre l'aletta longitudinale è di 5 anni. Il periodo di ammortamento per i moduli fotovoltaici senza funzione di raffreddamento è di 8,4 anni.
Gli scienziati hanno concluso: 'Pertanto, a causa dell'uso della tecnologia passiva, in particolare del design dei dissipatori di calore sovrapposti, il raffreddamento dei moduli fotovoltaici è considerato la prima scelta rispetto ai design dei dissipatori di calore longitudinali.'
Hanno descritto la tecnologia di raffreddamento nel recente articolo 'Analisi sperimentale ed economica dei moduli fotovoltaici raffreddati passivamente utilizzando alette e riflettori planari' in 'Casi di studio termici'.
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