Malajští vědci testovali bio kokosové vlákno k chlazení solárních modulů. Chladící panel obsahuje vlhkou kokosovou dřeň zapouzdřenou polyuretanovou fólií. Umístil se na zadní straně povrchu FV modulu a funguje jako chladič.
Výzkumníci z Universiti Malaysia Pahang vyvinuli novou techniku pasivního chlazení pro solární moduly. Ta jako chladicí činidlo používá vlhké kokosové vlákno.
,,Naše řešení využívá bio kokosové vlákno pro tepelnou regulaci,“ řekl výzkumník Sudhakar Kumarasamy. „Lze jej použít pro střešní systémy integrované do budov (BIPV), pozemní elektrárny a agrovoltaiku.“
Vědci popsali svá zjištění v „Thermal and Electrical Performance of Uncooled, Nature-Cooled and Photovoltaic Thermal Module“. Ten se nedávno publikoval v International Journal of Photoenergy.
,,Molekuly vody jsou přímo v kontaktu se zadním povrchem fotovoltaických modulů s pomocí kokosového vlákna kvůli vysoké schopnosti kokosového vlákna zadržovat vodu. Což snižuje teplotu zadního povrchu modulu,“ uvedli vědci s tím, že to pomáhá přenášet teplo z přední strany na zadní plochu vedením. ,,Potom bude citelné teplo absorbováno molekulami vody přítomnými v kokosovém vláknu.“ Nakonec, když molekuly vody absorbují dostatečnou tepelnou energii, mají působit jako činidlo pro odvod tepla tím, že se vypařují skrz perforace přítomné na zapouzdření polyetylenové fólie.
Inspirace kokosovým vláknem
Výzkumníci porovnali teplotní chování a výkon fotovoltaického modulu vybaveného systémem s fotovoltaicko-tepelným modulem (PVT) s vodním chlazením. Zjistili, že pasivně chlazený FV modul měl maximální provozní teplotu 44,6 °C,. Zatímco FV panel a referenční FV panel bez chlazení zaznamenaly vyšší teploty 47,8 °C, respektive 57,2 °C.
„Integrací vlhkého kokosu se teplota povrchu FV modulu snížila o 22,03 % a 23,46 %. Zatímco systém PVT snížil povrchovou teplotu FV modulu o 16,43 %,“ vysvětlili vědci. ,,Maximální bod výkonu (MPP) pro pasivně chlazený FV modul s kokosovým vláknem, PVT systémem a referenčním modulem je 24,21 W, 20,21 W a 14,65 W, v tomto pořadí.“
Uvedli, že výkon pasivně chlazeného FV modulu vzrostl o 65,26 %.
„Systém PVT však dokázal zvýšit výkon pouze o 37,95 %,“ uvedl. ,,Konvekce, která odvádí molekuly vody ze zadní části FV modulu, zvyšuje tepelné ztráty ze zadního povrchu. A v důsledku toho z předního krytu pasivně chlazeného FV modulu ve srovnání s FV systémem.“
Stejná výzkumná skupina také publikovala rozsáhlý přehled všech pasivních a chladicích technik aplikovaných na fotovoltaiku v říjnu 2021. Studie se zabývala aktivními technikami, jako je chlazení na bázi vzduchu. Dále na chlazení na bázi kapaliny, nucená cirkulace vody, chlazení ponořením do kapaliny, rozstřikování vodou. Zvažují se také pasivní metody, jako např. chlazení PCM, tepelné trubice, chladiče nebo žebra a výměníky tepla, mikrokanálové výměníky tepla, radiační chlazení oblohy, chlazení na bázi nano-fluidů, termoelektrické chlazení, chlazení odpařováním a chlazení spektrálních filtrů.
Zdroj: pv-magazine, TowPoint
