Güneş panellerinin yüksek sıcaklıklarda yaşadığı verim kaybına karşı yeni bir teknoloji geliştirildi. Suudi Arabistan ve Cezayir'den araştırmacıların tasarladığı pasif soğutma sistemi, herhangi bir harici enerji kaynağına ihtiyaç duymadan panel sıcaklığını 9 derece azaltmayı başardı.
Fotovoltaik-termal (PVT) kolektör tasarımına dayanan sistem, doğal hava dolaşımından yararlanarak güneş panellerinin soğutulmasını sağlıyor.
GÜNEŞ PANELLERİNDE 9 DERECELİK SICAKLIK DÜŞÜŞÜ
Araştırmacılar, güneş panellerinin arkasına basamaklı bir hava kanalı yerleştirerek ısı transferini artıran yeni bir yapı oluşturdu.
Bu tasarım, panel yüzeyinde oluşan ve ısı transferini sınırlandıran sıcak hava tabakasını bozarak ısının daha etkili biçimde uzaklaştırılmasını sağlıyor.
Sistemde kullanılan delikli V şeklindeki alüminyum kanatçıklar ise ısı transfer yüzeyini genişletirken hava karışımını ve türbülansı artırıyor. Yapılan simülasyonlarda, geliştirilen ısı dağılımı sayesinde fotovoltaik yüzey sıcaklığının 9 derece düşürülebildiği belirlendi.
ELEKTRİK VE SU TÜKETMEDEN ÇALIŞIYOR
Yeni soğutma sisteminin en dikkat çekici özelliği, çalışmak için fan, pompa veya harici elektrik kaynağına ihtiyaç duymaması. Hava dolaşımı, sıcaklık farklarının oluşturduğu doğal kaldırma kuvvetleriyle gerçekleşiyor.
Bu yöntemle panellerin soğutulması için ek enerji tüketimi ortadan kaldırılırken bakım ihtiyacının azaltılması da hedefleniyor.
ELEKTRİK VERİMLİLİĞİ YÜZDE 14,8'E ULAŞTI
Araştırmacıların gerçekleştirdiği simülasyonlarda yeni sistemin termal verimliliği yüzde 31, elektrik verimliliği ise yüzde 14,8 olarak hesaplandı.
Karşılaştırma yapılan referans sistemde termal verimlilik yüzde 29,4, elektrik verimliliği ise yüzde 14,6 seviyesinde kaldı. Yeni tasarımda en yüksek termal güç çıkışı 400 vat, elektriksel güç çıkışı ise 180 vat olarak belirlendi.
YATIRIMIN GERİ DÖNÜŞ SÜRESİ HESAPLANDI
Araştırmacılar, sistemin ekonomik performansını da değerlendirdi.
Yapılan analize göre yatırımın geri ödeme süresi açık gökyüzü koşullarında 5,8 yıl, bulutlu hava koşullarında ise 7,2 yıl olarak hesaplandı.
Sistemin enerji geri ödeme süresi ise 0,86 yıl olarak belirlendi.
25 YILDA 80 TON KARBON EMİSYONU ÖNLENEBİLİR
Araştırmada yeni soğutma tasarımının çevresel etkilerine ilişkin tahminlere de yer verildi.
On güneş panelinden oluşan bir sistemin yılda yaklaşık 3,2 ton karbondioksit emisyonunu önleyebileceği hesaplandı. Aynı sistemin 25 yıllık kullanım süresinde toplam 80 ton karbondioksit emisyonunun önüne geçebileceği öngörüldü.
Araştırmacılar, su ve elektrik tüketmeden çalışan pasif soğutma tasarımının güneş panellerinde sıcaklığa bağlı verim kayıplarını azaltmaya yönelik bir seçenek olabileceğini ortaya koydu.
