Kif Tnaqqas it-Temperatura tal-Modulu PV B'Perforazzjonijiet tal-Qafas

Tim ta 'riċerka mmexxi minn xjenzati mill-Università tal-Enerġija Elettrika tal-Grigal taċ-Ċina investiga l-impatt tal-perforazzjoni tal-qafas fuq it-tnaqqis tat-temperatura tal-pannelli PV bl-użu ta' tkessiħ passiv tal-arja.

"Meta mqabbel ma 'studji preċedenti, in-novità ewlenija ta' dan l-istudju hija l-evalwazzjoni komprensiva tal-effett tal-perforazzjoni tal-qafas fuq il-prestazzjoni passiva tat-tkessiħ tal-arja, il-ġestjoni termali u l-prestazzjoni elettrika tal-pannelli PV," spjega l-grupp. "Twettiq analiżi dettaljata tal-qasam tal-fluss tal-arja madwar pannelli PV u qasam tat-temperatura tal-pannelli PV, u l-effetti ta 'mudelli ta' perforazzjoni tal-qafas differenti u forom ta 'toqba differenti fuq il-prestazzjonijiet termali u elettriċi ta' pannelli PV huma mqabbla u diskussi. L-għan ewlieni ta 'dan id-dokument huwa li jipprovdi referenza għar-riċerka tat-teknoloġija passiva tat-tkessiħ tal-arja ta' pannelli solari PV."

It-tim ta' riċerka investiga 17-il disinn differenti ta' perforazzjoni tal-qafas bl-użu ta' simulazzjonijiet tridimensjonali ta' dinamika tal-fluwidu komputazzjonali (CFD) tridimensjonali.

Is-simulazzjonijiet kienu bbażati fuq pannell fotovoltajku (PV) tas-silikon monokristallin li jkejjel 52.8 cm × 32 cm × 1.05 cm. Il-pannell kien jikkonsisti f'qafas ta 'liga tal-aluminju (2.5 mm ħxuna), saff tal-ħġieġ (3.2 mm), saff ta' etilene-aċetat tal-vinil (EVA) (0.5 mm), ċellula PV (0.6 mm), u backboard (0.7 mm).

Id-dominju tal-komputazzjoni kien kubu li jkejjel 0.8 m fuq kull naħa, b'għoli ta 'installazzjoni ta' 0.4 m. Il-veloċità tar-riħ tad-daħla kienet issettjata għal 6.0 m/s. Il-ġnub tar-riħ u tal-leeward tal-pannell kienu jkejlu 52.8 ċm, filwaqt li l-ġnub tax-xellug u tal-lemin kienu 32 ċm. L-irradjanza solari inċidentali kienet 900 W/m².

Biex jivvalidaw il-mudell tagħhom, ir-riċerkaturi bnew setup sperimentali bl-użu ta 'pannell PV tas-silikon monokristallin iżgħar b'dimensjonijiet ta' 35 ċm × 23.5 ċm × 1.5 ċm. Il-pannell kellu qawwa nominali ta' 10 W u kien installat f'angolu ta' inklinazzjoni ta' 50 grad. Twettqu esperimenti fil-Belt ta 'Jilin, iċ-Ċina ċentrali, u r-riżultati tqabblu ma' mudell ta 'simulazzjoni separat. L-analiżi wriet differenza fit-temperatura medja bejn valuri simulati u mkejla ta' 0.2267 grad biss, b'devjazzjoni massima ta'-punt wieħed ta' 0.4 grad.

Ladarba l-mudell CFD ġie vvalidat, it-tim ottimizza l-angolu tal-inklinazzjoni għat-tkessiħ passiv, u identifika 11-il grad bħala l-aktar effettiv. Is-simulazzjonijiet sussegwenti kollha tal-każijiet ta 'perforazzjoni saru f'din l-inklinazzjoni. Is-17-il disinn ta' perforazzjoni ġew miġbura f'erba' kategoriji bbażati fuq in-numru ta 'ġnub tal-frejm imtaqqba: naħa-waħda, naħa-doppja, tri-naħa, u erba-perforazzjonijiet tal-ġenb.

Kull każ kellu perforazzjonijiet ċirkolari jew rettangolari. Għal pannelli b'perforazzjonijiet bir-riħ u leeward, toqob ċirkolari kellhom raġġ ta '3 mm u kienu spazjati 58.68 mm 'il bogħod minn xulxin; fuq in-naħat tax-xellug u tal-lemin, it-toqob kienu wkoll 3 mm fir-raġġ iżda spazjati 64 mm 'il bogħod minn xulxin. Perforazzjonijiet rettangolari mkejla 4 mm × 100 mm bi spazjar ta '107 mm, u 5 mm × 70 mm bi spazjar ta' 60 mm, skond il-ġenb.

"Każ 2 - bi tmien toqob ċirkolari ta 'raġġ ta' 3.0 mm fuq in-naħa tar-riħ - kisbet l-inqas temperatura medja tal-pannelli PV (39.37 grad ), l-inqas temperatura massima (42.63 grad ), l-aktar distribuzzjoni uniformi tat-temperatura tal-wiċċ, l-ogħla qawwa tal-ħruġ (24.18 W), u l-akbar effiċjenza ta 'konverżjoni fotoelettrika r-riċerka rrappurtata.

"Mill-perspettiva tat-temperatura medja tal-pannelli PV, 13 tad-disinji evalwati tal-perforazzjoni tal-frejm qabżu l-frejm mhux -perforat (Każ 1)," żiedu. Meta mqabbel mal-pannell mhux-perforat, id-disinn tal-Każ 2 naqqas it-temperatura tal-pannell b'5.44 grad . Taħt l-ebda-kundizzjonijiet tar-riħ, il-qafas imtaqqab naqqas it-temperatura medja b'37.8 grad u żied l-effiċjenza tal-konverżjoni fotoelettrika bi 2.89%.

Tliet disinji ta' perforazzjoni biss - Każijiet 3, 7, u 8 - kellhom prestazzjoni baxxa meta mqabbla mal-pannell mhux-perforat. Kawża 3 dehru toqob ċirkolari fuq in-naħa leeward, Każ 7 kellu toqob rettangolari fuq in-naħa leeward, u Każ 8 kellu toqob rettangolari fuq in-naħa tax-xellug. "Kuntrarju għas-suppożizzjonijiet komuni, it-tħaffir ta 'aktar toqob fil-qafas mhux neċessarjament itejjeb il-prestazzjoni tat-tkessiħ tal-pannelli PV," ikkonkluda t-tim.

Ix-xogħol tagħhom ġie ppreżentat f'"Evalwazzjoni tal-effett tal-perforazzjoni tal-qafas fuq it-tnaqqis tat-temperatura tal-pannelli fotovoltajċi b'tkessiħ tal-arja passiv", ippubblikat f'Każijiet ta' Studji fl-Inġinerija Termali. Riċerkaturi mill-Università tal-Enerġija Elettrika tal-Grigal taċ-Ċina, Shengu Group, u l-Università tax-Xjenza u t-Teknoloġija taċ-Ċina ħadu sehem fl-istudju.