Þurfa sólarrafhlöður að dreifa hita?

Sólarplötur mynda ákveðið magn af varma meðan á því stendur að breyta sólarorku í raforku. Ef þessum hita er ekki dreift í tæka tíð mun það valda því að hitastig rafhlöðuborðsins hækkar og hefur þar með áhrif á orkuöflunarskilvirkni þess og líftíma. Þess vegna er hitaleiðni sólarplötur nauðsynleg og mikilvæg ráðstöfun til að bæta afköst þeirra og áreiðanleika.

Þörfin fyrir hitaleiðni

Nýtni sólarselna er nátengd hitastigi. Helst eru sólarsellur skilvirkastar þegar þær starfa við stofuhita (um 25 gráður á Celsíus). Hins vegar, í raunverulegum forritum, þegar sólarplötur starfa undir beinu sólarljósi, getur yfirborðshiti þeirra hækkað í 40 gráður á Celsíus eða jafnvel hærra. Hækkun hitastigs mun valda því að opnu rafrásarspenna rafhlöðunnar lækkar og dregur þar með úr framleiðsla rafhlöðunnar. Að auki mun hátt hitastig flýta fyrir öldrun rafhlöðunnar og stytta endingartíma hennar.

Kælitækni

Til að leysa hitaleiðnivandamál sólarplötur hafa vísindamenn og verkfræðingar þróað margs konar hitaleiðnitækni, aðallega þar með talið óvirkar og virkar aðferðir.

1. Óvirk kæling: Óvirk kæling krefst ekki viðbótarorkuinntaks. Það byggir á eðlisfræðilegum ferlum eins og náttúrulegri varma, geislun og leiðni til að dreifa hita. Til dæmis er bakhlið sólarrafhlaða venjulega hannað með hitaköfum eða hitaleiðnihúð til að auka varmaskiptasvæðið við nærliggjandi loft og stuðla að hitaleiðni.
2. Virk kæling: Virk kæling krefst viðbótarorkuinntaks til að knýja kæliferlið, svo sem að nota viftur, dælur eða önnur vélræn tæki til að auka kæliáhrifin. Þó að þessi aðferð sé árangursrík mun hún auka orkunotkun og flókið kerfi.

Nýstárleg kælilausn

Á undanförnum árum hafa nokkrar nýstárlegar kælilausnir verið lagðar fram og rannsakaðar. Til dæmis eru fasabreytingarefni notuð sem hitaleiðniefni, sem geta gengist undir fasabreytingar þegar þeir gleypa hita, og þar með gleypa og geyma mikið magn af hita, sem hjálpar til við að viðhalda viðeigandi hitastigi rafhlöðuborðsins. Að auki hefur rannsóknarteymi þróað fjölliða hlaup sem getur tekið í sig raka á nóttunni og sleppt vatnsgufu á daginn, sem lækkar hitastig sólarrafhlöðna með uppgufunarkælingu á sama tíma og það bætir skilvirkni orkuframleiðslu.

Mat á hitaleiðniáhrifum

Skilvirkni kælitækni er oft metin með því að mæla hitastig og orkuöflunarskilvirkni sólarrafhlöðna. Rannsóknir sýna að áhrifarík hitaleiðni getur dregið verulega úr rekstrarhita spjalda og bætt orkuframleiðslu skilvirkni þeirra. Til dæmis, með því að nota hlaupkælingartæknina sem nefnd er hér að ofan, komust vísindamenn að því að hægt er að lækka hitastig sólarrafhlöðna um 10 gráður á Celsíus og auka orkuframleiðslu skilvirkni um 13% í 19%.

Notkun hitaleiðnitækni

Hitadreifingartækni sólarrafhlöðna hefur mismunandi þarfir og sjónarmið í mismunandi notkunarsviðum. Til dæmis, á þurrum svæðum, er vatn af skornum skammti og því þarf að huga að vatnssparandi eða vatnslausum kælivalkostum. Á svæðum með mikilli raka er hægt að nota raka til að dreifa hita.

að lokum

Hitaleiðni ásólarplötur skiptir sköpum til að tryggja skilvirkan og stöðugan rekstur þeirra til langs tíma. Með því að nota viðeigandi hitaleiðnitækni er ekki aðeins hægt að bæta orkuframleiðslu skilvirkni spjaldsins, heldur er einnig hægt að lengja endingartíma þess. Með þróun tækninnar geta skilvirkari, umhverfisvænni og hagkvæmari kælilausnir birst í framtíðinni til að mæta vaxandi eftirspurn eftir sólarorkuframleiðslu.