اخبار
آیا پنل های خورشیدی نیاز به دفع گرما دارند؟
پنل های خورشیدی تولید می کنند مقدار معینی از گرما در طی فرآیند تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی. اگر این گرما به موقع دفع نشود، باعث افزایش دمای پنل باتری می شود و در نتیجه راندمان تولید برق و طول عمر آن را تحت تاثیر قرار می دهد. بنابراین، اتلاف حرارت پنل های خورشیدی ضروری است و اقدامی مهم برای بهبود عملکرد و قابلیت اطمینان آنها می باشد.
نیاز به دفع گرما
بازده سلول های خورشیدی ارتباط نزدیکی با دما دارد. در حالت ایده آل، سلول های خورشیدی زمانی که در دمای اتاق (حدود 25 درجه سانتیگراد) کار می کنند بیشترین کارایی را دارند. با این حال، در کاربردهای واقعی، زمانی که صفحات خورشیدی زیر نور مستقیم خورشید کار می کنند، دمای سطح آنها ممکن است تا 40 درجه سانتیگراد یا حتی بیشتر افزایش یابد. افزایش دما باعث کاهش ولتاژ مدار باز باتری و در نتیجه کاهش توان خروجی باتری می شود. علاوه بر این، دمای بالا روند پیری باتری را تسریع کرده و عمر مفید آن را کوتاه می کند.
تکنولوژی خنک کننده
به منظور حل مشکل اتلاف حرارت پانل های خورشیدی، محققان و مهندسان انواع فن آوری های اتلاف گرما، عمدتا شامل روش های غیرفعال و فعال را توسعه داده اند.
- خنک کننده غیرفعال: خنک کننده غیرفعال به ورودی انرژی اضافی نیاز ندارد. برای دفع گرما به فرآیندهای فیزیکی مانند همرفت طبیعی، تابش و هدایت متکی است. به عنوان مثال، پشت پنل های خورشیدی معمولاً با سینک های حرارتی یا پوشش های اتلاف گرما طراحی می شود تا منطقه تبادل گرما با هوای اطراف را افزایش داده و باعث اتلاف گرما شود.
- خنک کننده فعال: خنک کننده فعال به ورودی انرژی اضافی برای هدایت فرآیند خنک کننده نیاز دارد، مانند استفاده از فن ها، پمپ ها یا سایر وسایل مکانیکی برای افزایش اثر خنک کننده. اگرچه این روش موثر است، اما مصرف انرژی و پیچیدگی سیستم را افزایش می دهد.
راه حل ابتکاری خنک کننده
در سال‌های اخیر، راه‌حل‌های خنک‌کننده خلاقانه‌ای پیشنهاد و مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. به عنوان مثال، از مواد تغییر فاز به عنوان رسانه اتلاف حرارت استفاده می شود که می تواند در هنگام جذب گرما دچار تغییرات فازی شود، در نتیجه مقدار زیادی گرما را جذب و ذخیره می کند و به حفظ دمای عملکرد مناسب پنل باتری کمک می کند. علاوه بر این، یک تیم تحقیقاتی یک ژل پلیمری تولید کرده اند که می تواند رطوبت را در شب جذب کند و بخار آب را در روز آزاد کند و دمای پنل های خورشیدی را از طریق خنک کننده تبخیری کاهش دهد و در عین حال راندمان تولید برق را بهبود بخشد.
ارزیابی اثر اتلاف حرارت
اثربخشی فن‌آوری‌های خنک‌کننده اغلب با اندازه‌گیری دما و بازده تولید برق پانل‌های خورشیدی ارزیابی می‌شود. تحقیقات نشان می‌دهد که اتلاف گرمای مؤثر می‌تواند دمای کارکرد پانل‌ها را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و راندمان تولید برق آنها را بهبود بخشد. به عنوان مثال، با استفاده از فناوری خنک کننده ژل که در بالا ذکر شد، محققان دریافتند که دمای پنل های خورشیدی را می توان 10 درجه سانتیگراد کاهش داد و راندمان تولید برق را می توان 13٪ تا 19٪ افزایش داد.
کاربرد فناوری اتلاف حرارت
فناوری اتلاف حرارت پنل های خورشیدی نیازها و ملاحظات مختلفی در سناریوهای کاربردی مختلف دارد. به عنوان مثال، در مناطق خشک، آب کمیاب است، بنابراین باید گزینه های خنک کننده کم آب یا بدون آب در نظر گرفته شود. در مناطق با رطوبت بالا می توان از رطوبت برای دفع موثر گرما استفاده کرد.
در نتیجه
دفع گرما ازپنل های خورشیدی برای اطمینان از عملکرد کارآمد و پایدار طولانی مدت آنها بسیار مهم است. با استفاده از فناوری اتلاف حرارت مناسب، نه تنها می توان راندمان تولید برق پانل را بهبود بخشید، بلکه عمر مفید آن را نیز افزایش داد. با توسعه فناوری، راه‌حل‌های خنک‌کننده کارآمدتر، سازگار با محیط‌زیست و مقرون به صرفه‌تر ممکن است در آینده برای پاسخگویی به تقاضای فزاینده برای تولید انرژی خورشیدی ظاهر شوند.