Солнечная плитка с пассивным охлаждением

Исследователи построили устройство, прикрепив монокристаллические фотоэлементы с КПД 17% к черепице из раствора, которая была легирована материалом с фазовым переходом (PCM). Солнечная плитка PCM обеспечила на 4,1% больше энергии, чем фотоэлектрическая плитка без охлаждающего агента зимой и на 2,2–4,3% летом.

Ученые из австралийского Университета Западного Сиднея (Western Sydney University) создали солнечную плитку, которая включает в себя материалы для фазового обмена (PCM) с функцией охлаждения. Они создали устройство, прикрепив монокристаллические солнечные элементы размером 12,5 × 12,5 мм к кровельной черепице, покрытой раствором, который был легирован PCM.

Солнечная плитка с функцией охлаждения

Чтобы избежать проблем с утечкой, они создали устойчивую форму PCM, инкапсулируя метил стеарат (MeSA), который часто используется в качестве пенообразующего и бродильного питательного вещества, в диатомит, который представляет собой очень мелкозернистую кремнистую осадочную породу, используемую в качестве фильтрующей среды.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

"При изготовлении черепицы формоустойчивый PCM непосредственно смешивался с раствором для увеличения его тепловой массы", - сказали ученые. "После того, как черепица была демонтирована, фотоэлементы были приклеены к ее верхней поверхности, а затем защищены стеклянным покрытием".

Затем они смешали PCM с мелким песком, цементом и водой для создания 11-миллиметровой черепицы. 17%-эффективные солнечные элементы были приклеены к черепице с помощью эпоксидного клея, а затем покрыты другим слоем клея перед установкой защитного стекла.

Тепловые характеристики устройства сравнивались с кровельными плитками без фотоэлектрических приборов и обычной черепицей солнечных батарей без пассивного охлаждения. Термопары типа Т использовались для измерения температуры трех видов черепицы как в верхней, так и в нижней части их поверхности, а пиранометр Apogee (силиконовый сенсор, которые измеряет коротковолновое излучение) - для измерения солнечного облучения.

В соответствии с этими измерениями и оценкой выходной мощности плитки, солнечная плитка PCM обеспечивала на 4,1% больше мощности, чем фотоэлектрическая плитка без охлаждающего агента в зимний период. Это значение варьировалось в диапазоне от 2,2% до 4,3% летом.

Ученые также провели анализ, чтобы проверить, может ли увеличение стоимости, представленное добавлением PCM - оцениваемое примерно в 1,2% - оправдать более высокие первоначальные инвестиции. Они обнаружили, что окупаемость инвестиций для недавно разработанной солнечной плитки составит 5,7 лет по сравнению с шестью годами для обычной фотоэлектрической плитки.

"Чтобы построить надежную систему BIPV, необходимо провести дальнейшее исследование, чтобы выбрать лучший PCM и оптимизировать содержание PCM, размер и толщину плитки", - заключили они. "Это позволит еще больше минимизировать затраты и максимизировать производительность плитки".

Ученые описали свои выводы в работе "Улучшение эксплуатационных характеристик черепицы солнечных батарей путем включения материала с фазовым изменением", которая недавно была опубликована в журнале " Solar Energy ". опубликовано econet.ru по материалам pv-magazine.com

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet