PVT systém využívající ventilů Tesla

Schéma PVT panelu

Vědci v Číně předvedli fotovoltaicko-tepelný systém, který využívá Tesla ventily ke zvýšení chlazení a účinnosti. Zjistilo se, že systém má lepší výkon ve srovnání se systémy PVT vyrobenými s několika různými strukturami průřezu.

Vědci z Donghua University v Číně navrhli fotovoltaický-tepelný (PVT) systém, který využívá Tesla ventil ke zvýšení chladicího výkonu.

Tesla ventil je pasivní, jednosměrné ventilové potrubí s pevnou geometrií. Navrhl jej a patentoval Nicola Tesla asi před 100 lety a je určen k pohybu tekutiny v jednom směru bez jakýchkoliv pohyblivých částí. ,,Tesla ventily mohou zlepšit přenos tepla vytvářením vírů a turbulencí v toku tekutiny. Což zvyšuje koeficient přenosu tepla a snižuje teplotní rozdíl mezi tekutinou a pevným povrchem,“ uvedli vědci.

Prostřednictvím numerické simulace výzkumná skupina vyvinula modul PVT skládající se ze skleněného krytu, FV panelu, desky pohlcující teplo, průtokového kanálu, kapaliny, zapouzdřeného etylvinylacetátu (EVA) a ventilů Tesla.

Akademici poté hodnotili chladicí výkon panelu s ventily Tesla za předpokladu použití čtyř různých kapalin. A to vody, oxidu hořečnatého (MgO), oxidu titanu (TiO2) a oxidu hlinitého (Al2O3). Zdůraznili, že chladicí účinek se výrazně ovlivnil zvýšením rychlosti.

„Zejména, když rychlost leží v rozsahu turbulentní kritické hodnoty do 1 m/s, má zvýšení rychlosti proudění významný vliv na snížení teploty FV,“ zdůraznili. ,,Když však rychlost proudění přesáhla 1 m/s, nedošlo se zvýšením průtoku k žádnému významnému chladicímu efektu.“

Tesla ventily vedoucí ke zvýšení chlazení a účinnosti

Simulace ukázala, že systém PVT s ventily Tesla dosáhnou elektrické účinnosti 16,32 % a tepelné účinnosti 59,65 %. Tyto výsledky byly poté porovnány s výsledky identických systémů PVT založených na třech různých strukturách průřezu a analýza ukázala, že průtokový kanál konstrukce ventilu Tesla nabízí vynikající tepelnou a elektrickou účinnost.

Vědci také identifikovali optimální parametry pro ventily Tesla, jako je úhel 30 stupňů a poměr průměru potrubí 1.

Jejich zjištění lze nalézt v článku „Numerická studie o solárním fotovoltaickém/tepelném systému s Tesla ventilem“, publikovaném ve vědeckých zprávách. Když se těšili, řekli, že chtějí testovat nanofluidy v navrhovaných konfiguracích systému. „Nanokapaliny mají potenciál dosáhnout rychlého chlazení a akumulace tepla,“ uzavřeli.

PVT systém využívající ventilů Tesla
Mapa teplotních mraků s různými strukturami kanálů: (a) obdélník; (b) trojúhelník; c) půlkruh; (d) Tesla ventil