Μια διεθνής ερευνητική ομάδα με επικεφαλής επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Strathclyde της Σκωτίας ολοκλήρωσε μια ενεργειακή, οικονομική και περιβαλλοντική ανάλυση των ηλιακών συλλεκτών BPVT (φωτοβολταϊκοί θερμικοί συλλέκτες) με χρήση πρόσκρουσης πίδακα για ψύξη.
Η ομάδα ανέπτυξε ένα αριθμητικό μοντέλο του συστήματος και δημιούργησε μια πειραματική εγκατάσταση για την επικύρωσή του, πετυχαίνοντας θερμική απόδοση 62,28% και ηλεκτρική απόδοση 11,22%.
«Αυτή η μελέτη εισάγει ανακλαστήρες διπλής λειτουργίας τζετ, σχεδιασμένους να παρέχουν ψύξη και να αυξάνουν την απορρόφηση φωτός στην πίσω πλευρά της μονάδας BPV», εξήγησε η ομάδα.
«Εκτός αυτού, η χρήση της μονάδας διπλής όψης μπορεί να αυξήσει την ηλεκτρική απόδοση λόγω της ικανότητάς της να συλλαμβάνει το ηλιακό φως τόσο από την μπροστινή όσο και από την πίσω πλευρά. Αυτές οι μονάδες είναι πιο αποτελεσματικές στη σύλληψη της διάχυτης ακτινοβολίας (διάσπαρτο ηλιακό φως τις συννεφιασμένες μέρες), επιτρέποντάς τους να αποδίδουν καλύτερα σε μεταβλητές καιρικές συνθήκες από τις συμβατικές φωτοβολταϊκές μονάδες»
Στη μελέτη εισάγονται ανακλαστήρες διπλής λειτουργίας τζετ, οι οποίοι παρέχουν ψύξη και αυξάνουν την απορρόφηση φωτός στην πίσω πλευρά του BPV. Αυτή η προσέγγιση επιτρέπει στους διπλούς φωτοβολταϊκούς συλλέκτες να συλλαμβάνουν ηλιακό φως και από τις δύο πλευρές, ενισχύοντας την απόδοση ακόμη και σε συννεφιασμένες ημέρες.
Το αριθμητικό μοντέλο αναπτύχθηκε στο MATLAB, μοντελοποιώντας τη ροή θερμότητας σε σταθερή κατάσταση και περιλαμβάνοντας στοιχεία όπως διπλό φωτοβολταϊκό πάνελ, μονωμένη πίσω πλάκα και κανάλια αέρα. Οι μετρήσεις επικυρώθηκαν με ακρίβεια 94,53% για τη θερμική απόδοση και 98,91% για την ηλεκτρική.
Οι ερευνητές αναλύουν επίσης την οικονομική και περιβαλλοντική πλευρά του συστήματος, εκτιμώντας ότι η χρήση του BPVT μπορεί να μειώσει τις ετήσιες εκπομπές CO2 κατά 1,61 τόνους και να προσφέρει οικονομικά οφέλη.
Τα αποτελέσματα της μελέτης δημοσιεύτηκαν στο Case Studies in Thermal Engineering και συμμετείχαν επιστήμονες από διάφορα πανεπιστήμια, συμπεριλαμβανομένα των Universiti Kebangsaan Malaysia και Universiti Teknologi PETRONAS.
