Uutiset
Pitääkö aurinkopaneelien haihduttaa lämpöä?
Aurinkopaneelit tuottavat tietty määrä lämpöä prosessin aikana, jossa aurinkoenergia muunnetaan sähköenergiaksi. Jos tätä lämpöä ei haihdu ajoissa, se saa akkupaneelin lämpötilan nousemaan, mikä vaikuttaa sen sähköntuotannon tehokkuuteen ja käyttöikään. Siksi aurinkopaneelien lämmönpoisto on välttämätöntä ja tärkeä toimenpide niiden suorituskyvyn ja luotettavuuden parantamiseksi.
Lämmönpoiston tarve
Aurinkokennojen tehokkuus liittyy läheisesti lämpötilaan. Ihannetapauksessa aurinkokennot ovat tehokkaimpia, kun ne toimivat huoneenlämmössä (noin 25 celsiusastetta). Varsinaisissa sovelluksissa aurinkopaneelien ollessa suorassa auringonvalossa niiden pintalämpötila voi kuitenkin nousta 40 celsiusasteeseen tai jopa korkeammalle. Lämpötilan nousu saa akun avoimen piirin jännitteen laskemaan, mikä vähentää akun lähtötehoa. Lisäksi korkeat lämpötilat nopeuttavat akun ikääntymisprosessia ja lyhentävät sen käyttöikää.
Jäähdytystekniikka
Aurinkopaneelien lämmönpoisto-ongelman ratkaisemiseksi tutkijat ja insinöörit ovat kehittäneet erilaisia lämmönpoistotekniikoita, jotka sisältävät pääasiassa passiivisia ja aktiivisia menetelmiä.
- Passiivinen jäähdytys: Passiivinen jäähdytys ei vaadi ylimääräistä energiansyöttöä. Se luottaa fysikaalisiin prosesseihin, kuten luonnolliseen konvektioon, säteilyyn ja johtumiseen lämmön haihduttamiseen. Esimerkiksi aurinkopaneelien takaosassa on yleensä jäähdytyslevyt tai lämmönpoistopinnoitteet, jotka lisäävät lämmönvaihtoaluetta ympäröivän ilman kanssa ja edistävät lämmön poistumista.
- Aktiivinen jäähdytys: Aktiivinen jäähdytys vaatii lisäenergiaa jäähdytysprosessin ohjaamiseksi, kuten puhaltimien, pumppujen tai muiden mekaanisten laitteiden käyttöä jäähdytysvaikutuksen tehostamiseksi. Vaikka tämä menetelmä on tehokas, se lisää energiankulutusta ja järjestelmän monimutkaisuutta.
Innovatiivinen jäähdytysratkaisu
Viime vuosina innovatiivisia jäähdytysratkaisuja on ehdotettu ja tutkittu. Lämmönpoistoväliaineina käytetään esimerkiksi vaiheenmuutosmateriaaleja, jotka voivat läpikäydä vaihemuutoksia imeessään lämpöä, jolloin ne absorboivat ja varastoivat suuren määrän lämpöä, mikä auttaa ylläpitämään akkupaneelin sopivaa käyttölämpötilaa. Lisäksi tutkimusryhmä on kehittänyt polymeerigeelin, joka voi imeä kosteutta yöllä ja vapauttaa vesihöyryä päivällä alentaen aurinkopaneelien lämpötilaa haihtuvan jäähdytyksen avulla ja parantaa samalla sähköntuotannon tehokkuutta.
Lämmönpoistovaikutuksen arviointi
Jäähdytystekniikoiden tehokkuutta arvioidaan usein mittaamalla aurinkopaneelien lämpötilaa ja sähköntuotannon tehokkuutta. Tutkimukset osoittavat, että tehokas lämmönpoisto voi merkittävästi alentaa paneelien käyttölämpötilaa ja parantaa niiden tehokkuutta. Esimerkiksi käyttämällä yllä mainittua geelijäähdytysteknologiaa tutkijat havaitsivat, että aurinkopaneelien lämpötilaa voidaan laskea 10 celsiusastetta ja sähköntuotannon hyötysuhdetta nostaa 13 % - 19 %.
Lämmönpoistotekniikan soveltaminen
Aurinkopaneelien lämmönpoistoteknologialla on erilaiset tarpeet ja näkökohdat eri käyttöskenaarioissa. Esimerkiksi kuivilla alueilla vettä on niukasti, joten vettä säästäviä tai vedettömiä jäähdytysvaihtoehtoja on harkittava. Alueilla, joissa on korkea kosteus, kosteutta voidaan käyttää tehokkaaseen lämmönpoistoon.
tiivistettynä
Lämmön hajoaminenaurinkopaneelit on ratkaisevan tärkeää niiden tehokkaan ja pitkän aikavälin vakaan toiminnan varmistamiseksi. Sopivan lämmönpoistoteknologian avulla paneelin sähköntuotannon tehokkuutta voidaan parantaa, mutta sen käyttöikää voidaan myös pidentää. Teknologian kehittyessä voi tulevaisuudessa ilmaantua tehokkaampia, ympäristöystävällisempiä ja taloudellisempia jäähdytysratkaisuja vastaamaan kasvavaan aurinkovoimantuotannon kysyntään.