Suudi Arabistan ve Cezayirli araştırmacılar, harici enerji tüketmeden güneş panellerinin sıcaklığını 9 derece düşüren ve termal verimliliği artıran yeni bir pasif soğutma sistemi tasarladı. Geliştirilen bu sistem, fotovoltaik-termal (PVT) kolektör tasarımı ile dikkat çekiyor. Bu tasarım, fan, pompa veya herhangi bir ek enerji kaynağına ihtiyaç duymadan, sıcaklık farkının oluşturduğu doğal hava akışıyla çalışmaktadır.
Nasıl Çalışıyor?
Güneş panellerinin arkasına entegre edilen basamaklı hava kanalı ve delikli V şeklindeki alüminyum kanatçıklar, ısı transfer yüzeyini genişleterek türbülansı artırmaktadır. Bu sayede paneller üzerindeki ısı birikimi engellenerek sıcaklığa bağlı verim kayıplarının önüne geçilmesi hedeflenmektedir. Doğal hava akışının sağlanması, sistemin verimliliğini artıran önemli bir faktör olarak öne çıkmaktadır.
Performans Değerleri Neler?
Hesaplamalı akışkanlar dinamiği simülasyonlarına göre yeni sistem, fotovoltaik yüzey sıcaklığını 9 derece düşürerek yüzde 31 termal ve yüzde 14,8 elektriksel verimlilik değerlerine ulaştı. Tasarımın maksimum güç çıkışı ise 400 W termal ve 180 W elektriksel olarak belirlenmiştir. Bu değerler, sistemin etkinliğini ve potansiyelini ortaya koymaktadır.
Ekonomik ve Çevresel Etkileri
Ekonomik analizler, sistemin geri ödeme süresinin hava koşullarına bağlı olarak 5,8 ile 7,2 yıl arasında değiştiğini göstermektedir. Ayrıca, 10 panellik bir kurulumun 25 yılda yaklaşık 80 ton karbondioksit emisyonunu engelleyebileceği hesaplanmıştır. Bu durum, hem ekonomik hem de çevresel açıdan önemli kazanımlar sağlamaktadır.
