بررسی تجربی تاثیر همزمان خنک کاری پنل های فتوولتائیک توسط ماده تغییرفازدهنده و جریان هوا جهت افزایش بازدهی الکتریکی

طی سالیان اخیر، تولید برق از طریق نیروگاه های فتوولتائیک بخوبی جایگاه خود را بین سرمایه گذاران حوزه انرژی تثبیت کرده است. در دسترس بودن نور خورشید و بازگشت سرمایه مناسب، دو عامل مهم در رشد چشمگیر احداث نیروگاه های فتوولتائیک در جهان است. علی رغم این مزایا، افزایش دما در سلول های فتوولتائیک از نقاط ضعف اصلی آن هاست بطوریکه به شدت بر بازدهی الکتریکی پنل ها تاثیر منفی دارد. در این مقاله به صورت تجربی، اثر استفاده از پارافین به عنوان ماده تغییر فازدهنده بر دمای سلول های فتوولتائیک مورد بررسی قرار گرفته است. علاوه بر آن، اثر جریان هوا در دو سرعت مختلف ۲ و ۴ کیلومتر در ساعت در حضور پارافین با نقطه ذوب ۵۸ درجه سانتی گراد آزمایش شده است. تمامی آزمایشات در محیط شبیه سازی شده صورت پذیرفتند تا بتوان مدیریت بهتری بر شرایط محیطی داشت. بدین منظور، نور و گرمای خورشید توسط یک پروژکتور و جریان باد نیز توسط یک دمنده صنعتی تامین شد. نتایج، نشان دهنده ی کاهش ۱۳ تا ۱۶ درجه سانتی گرادی در دمای پنل فتوولتائیک برای سه حالت مورد بررسی، نسبت به حالت مبنا بوده است. به علاوه، بیشینه ی اختلاف بازدهی بین پنل حاوی ماده تغییر فاز دهنده و پنل عادی، یک درصد بود که این مقدار منجر به افزایش توان تولیدی به میزان بیش از ۱۰ درصد شده است. در انتها نیز با بررسی اثرات زیست محیطی احداث یک نیروگاه ۱۰ کیلوواتی با استفاده از نرم افزار RETScreen و برای ۴ حالت مورد بحث، کاهش سالانه انتشار کربن دی اکسید نیز تخمین زده شده است.

کلیدواژه ها:

فتوولتائیک ، مواد تغییر فازدهنده ، بازدهی الکتریکی ، انرژی خورشیدی ، محیط زیست