Mezinárodní výzkumný tým umístil na zadní stranu solárních modulů nádrž neemového oleje pro účely chlazení. Navrhované řešení údajně zlepšuje výkon FV panelů až o 17,8 %.
Skupina vědců vedená Kongu Engineering College v Indii zkoumala použití odpadního neemového oleje jako chladicího řešení pro fotovoltaické moduly.
Neemový olej se získává ze semen neemového stromu a běžně se používá jako lék na některá kožní onemocnění.
Výzkumníci vysvětlili, že tento olej působí jako materiály měnící fázi (PCM). Ty mohou absorbovat, ukládat a uvolňovat velké množství latentního tepla v definovaných teplotních rozsazích. PCM se často používají na úrovni výzkumu pro chlazení fotovoltaických modulů a akumulaci tepla.
„Neemový olej má dobrý tepelný rozsah, má fyzikálně vysokou hustotu, je chemicky stabilní a nekorozivní, je bez znečištění životního prostředí, opakovaně použitelný a recyklovatelný a je ekonomicky nenáročný a snadno se likviduje,“ dodali. „Obvykle by jakýkoli PCM používaný pro účely chlazení měl mít nízkou tepelnou vodivost, stabilitu a cyklování. Neemový olej splnil všechna omezení.“
Pro své experimentální uspořádání použili akademici 50 W monokrystalické a polykrystalické moduly o ploše 43,18 cm × 35,56 cm. Na zadní stranu umístili olejovou nádrž o hloubce 4,064 cm a naplnili 83,33 % odpadním olejem. Zbytek zadního bočního povrchu se zachoval jako „prostor pro dýchání“.
Velmi snadná likvidace neemového oleje
Olej se vyměňoval každých 30 minut a činily denní náklady 5 Kč pro monokrystalické i polykrystalické konfigurace. Aby se uvolnilo místo pro vyměněný olej, byl odpadní olej, který již byl použit k chlazení, přelit do depozitní nádrže. Nádrž ovládá ventil, takže po použití je „likvidace neemového oleje velmi snadná,“ zdůraznila skupina.
Nastavení se testovala venku v dubnový den a porovnána s kontrolním nastavením bez chlazení neem olejem. Při špičkovém vyzařování dodával monokrystalický modul 39,9 W energie, zatímco polykrystalický modul produkoval 41,6 W.
U monokrystalických a polykrystalických chladicích systémů s neemovým olejem došlo ke snížení jejich teplot o 2,29 %, resp. 4,34 %, přičemž jejich účinnost vzrostla o 15,0 % a 17,8 %.
Shromáždění výsledků experimentu
Vědci porovnali tyto výsledky s výsledky dosaženými jinými oleji používanými pro účely chlazení v předchozí literatuře a zjistili, že neemový olej dosáhl dosud nejlepšího výkonu pro chlazení solárních panelů. „Kokosový olej je 9,0 % a 10,40 %, sezamový olej 8,90 % a 13,90 % a arašídový olej 14,0 % a 16,80 %, v tomto pořadí,“ uvedli.
Po shromáždění těchto výsledků je vědecká skupina porovnala s používáním jiných jedlých olejů jako chladicích kapalin FV.
Teploty monokrystalických a polykrystalických systémů s chlazením neemovým olejem jsou sníženy na 2,29 % a 4,34 % ve srovnání s monokrystalickými a polykrystalickými teplotami jedlého oleje: kokosový olej je 3,76 % a 4,09 %, sezamový olej je 4,27 % a 3,98 %, a arašídového oleje je 2,25 %, respektive 4,30 %.
Jejich zjištění se prezentovala ve studii „Nová metoda pro zlepšení účinnosti solární fotovoltaické jednotky prostřednictvím neemového oleje jako chladicího média pro aplikace s vysokým výkonem – experimentální výzkum“. Ta se publikovala v Electrical Engineering.
Výzkumný tým zahrnoval vědce z Coimbatore Institute of Technology, Ramakrishna Institute of Technology a Theni Kammavar Sangam College of Technology a také z Katarské univerzity v Kataru.
Zdroj: pv-magazine, Vapol
