Солнечная плитка с пассивным охлаждением

 

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!
 
ЗАКРЫТЫЕ эфиры c ЛУЧШИМИ психологами, врачами, остеопатами на закрытом аккаунте course.econet.ru
ПОЛУЧИТЬ ДОСТУП
«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».
Солнечная плитка с пассивным охлаждением
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 «.

солнечнаяплитка

 

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.

 

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.

 

«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 «.

 

 

https://econet.ru/articles/solnechnaya-plitka-s-passivnym-ohlazhdeniem

 


03.09.2020