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带有散热片的太阳能模块被动冷却

来源:   2020-12-21 17:44:16

马来西亚大学排名第一的太阳能研究所(SERI)的研究人员开发了一种新的被动技术,以保持太阳能电池板的凉爽。他们声称,他们的新技术可以将工作温度降低多达26摄氏度。

该系统基于翅片散热器的使用,并设计有两种配置,即搭接翅片和纵向翅片。科学家们通过以14度倾斜角安装的三个不同的40 W PV模块对其进行了测试。其中两个模块配备了两种不同的冷却技术,第三个模块用作不进行冷却的参考面板。

对于这两个系统,最佳散热片高度均为200毫米。还使用了平面反射器来增加太阳辐射,从而提高了太阳能电池板的温度。

研究人员使用数据记录仪和IV示踪剂收集数据。他们还使用了总辐射表和热电偶来验证数值模拟。他们说:“每隔一分钟就记录一次输出功​​率。”“同时记录了电流-电压,输出功率和光伏组件温度的数据。”

这些测量有助于研究人员了解,用于研磨和纵向散热片的理想散热片数量分别为18和15。两种配置中的第一种是冷却模块的效率最高。

他们说:“采用搭接散热片的被动冷却显示了最佳性能,平均PV模块温度比参考PV模块低24.6 C,实现的电效率和功率输出分别高达10.68%和37.1W。”

第二种配置的电效率为10.7%,而输出功率达到30.65W。“在相同的实验条件下,带有纵向和搭接散热片散热器的PV模块所达到的温度分别比其低23.8%和35.3%。裸露的光伏模块温度无需冷却。”科学家说。

他们还对两种冷却技术进行了生命周期成本分析(LCCA)。没有冷却的参考模块效率最高,也最便宜,整个光伏模块的投资回收期为4.2年,而纵向鳍片的回收期为5年。不带冷却功能的光伏组件的投资回收期为8.4年。

科学家得出结论:“因此,由于采用了被动技术,尤其是搭接散热片设计,因此冷却PV模块被认为是优于纵向散热片设计的首选,”

他们在“热学案例研究”中最近发表的“使用鳍片和平面反射器的被动冷却PV组件的实验和经济分析”中描述了冷却技术。

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