مشتتات الحرارة متعددة المستويات لتبريد الالواح الشمسية

تم تطوير مشتتات التسخين المصنوعة من الألمنيوم متعدد المستويات (MLFHS) والتي طورها علماء ماليزيون، وقد أثبتت هذه التقنية أنها قادرة على تقليل درجة حرارة تشغيل اللوح بما يصل إلى 8.45 درجة مئوية وزيادة إنتاجية الطاقة بنسبة تصل إلى 10.75٪. قدرت تكلفة النظام بـ 0.60 دولار / وات.

طور علماء من معهد أبحاث الطاقة الشمسية (SERI) في Universiti Kebangsaan Malaysia تقنية التبريد السلبي للوحدات الكهروضوئية بناءً على استخدام المشتتات الحرارية ذات الزعانف المصنوعة من الألومنيوم متعددة المستويات (MLFHS) المطبقة على الجانب الخلفي من الألواح.

قال مؤلف البحث، عدنان إبراهيم، لمجلة (PV Magazine): “تم تصميم الزعانف الجديدة بناءً على السلوك الحراري لجميع أنواع الوحدات البلورية”. “لذلك، يمكن استخدامها للألواح أحادية البلورية ومتعددة الكريستالات.”. وتم تم تركيب الزعانف الجديدة متعددة المستويات في الجانب الخلفي لوحدة 120 واط.

الصورة: معهد أبحاث الطاقة الشمسية (SERI) ، جامعة كيبانغسان ماليزيا

يحتوي النظام على زعانف مزدوجة بارتفاع 40 إلى 60 مم وكانت الزعانف على شكل حرف L لتوفير معدل تبديد حرارة أفضل لكل الوح مقارنة باللوح بدون وحدات تبديد الحرارة.

وقد تم بناء مشتتات الحرارة باستخدام سبيكة الألومنيوم 6063 المتاحة تجارياً وتم إرفاقها باستخدام الايبوكسي مع مسحوق معدني في الجانب الخلفي للوحة أحادية البلورية 120 واط، يُزعم الباحثون أن استخدام الإيبوكسي يزيل الفجوات الهوائية ويحسن التوصيل الحراري بين نظام التبريد واللوح.

تم اختبار تكوين النظام هذا على وحدات كهروضوئية أحادية البلورية 120 وات موجهة جنوبيًا مثبتة بزاوية إمالة 18 درجة وتمت مقارنة أدائها بأداء لوحة مرجعية مماثلة بدون نظام التبريد. حدد الباحثون ، “بما أن ماليزيا تقع بالقرب من خط الاستواء ، يتم تصنيف المناخ على أنه استوائي ، حار ، رطب ، وغائم على مدار العام”. “كانت درجات الحرارة المسجلة مرتفعة ومستقرة بين 29 درجة مئوية إلى 38 درجة مئوية على مدار اليوم ، حتى عندما انخفض الإشعاع الشمسي إلى أقل من 600 واط / م 2.”

الصورة: معهد أبحاث الطاقة الشمسية (SERI) ، جامعة كيبانغسان ماليزيا

 

تمت محاكاة توزيع درجة الحرارة للزعانف متعددة المستويات والزعانف التقليدية بناءً على تحليل العناصر المحدودة.

أظهرت قياساتهم أن الالواح المرجعية بدون نظام التبريد وصلت إلى متوسط ​​درجة حرارة 64.2 درجة بينما وصل ذلك بتقنية التبريد إلى 56.1 درجة مئوية ، مما يعني أن النظام المقترح وجد قادرًا على تقليل درجة حرارة تشغيل الوحدة بما يصل إلى 8.45 درجة مئوية، ومع ذلك ، حذر العلماء من أن هذه النتيجة قد تتحقق في بلدان الطقس الحار التي تتلقى أكثر من 600 واط / م 2 من الإشعاع الشمسي ، في حين أن التكنولوجيا قد لا تكون مجدية اقتصاديًا للبلدان التي يبلغ متوسط ​​إشعاعها الشمسي أقل من 500 واط / م 2. قال إبراهيم لمجلة pv(pv magazine): “لقد قدرنا تكلفة MLFHS بـ 0.60 دولار / واط”.

يمكن العثور على جميع تفاصيل هذه التقنية في مقالة بعنوان “تقييم الأداء الخارجي لمشتتات حرارية كهروضوئية جديدة لتعزيز كفاءة تحويل الطاقة وتوحيد درجة الحرارة” ، والتي نُشرت مؤخرًا في دراسات الحالة في الهندسة الحرارية.

 

المصدر: مجلة PV-Magazine

عن م. أحمد ولي

Avatar photo
مهندس طاقات متجددة/ جامعة طرطوس.

شاهد أيضاً

بدء التشغيل التجاري لمحطة الطاقة الشمسية بقدرة 200 ميجا واط في كوم أمبو، أسوان، مصر

تسعى مصر لزيادة نسبة مشاركة الطاقة النظيفة إلى 42% من القدرة الكلية لشبكة الكهرباء القومية …

error: Content is protected !!