Sistema de Enfriamiento Efectivo para Celdas Fotovoltaicas Solares Usando Jets de Impacto de NEPCM
Autores: Mohammadpour, Javad; Salehi, Fatemeh; Lee, Ann
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Sistema de Enfriamiento Efectivo para Celdas Fotovoltaicas Solares Usando Jets de Impacto de NEPCM
Categoría
Energía
Subcategoría
Energía térmica
Palabras clave
Fotovoltaico
Eficiencia
Técnica de enfriamiento
Material de cambio de fase nanoencapsulado
Chorros impactantes
Sistema fotovoltaico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
La atención a las celdas fotovoltaicas (FV) para convertir la irradiación solar en electricidad está creciendo significativamente para el uso doméstico y proyectos a gran escala como los parques solares. Sin embargo, la eficiencia de las FV disminuye en días calurosos. Este documento propone una técnica de enfriamiento efectiva que consiste en una suspensión de material de cambio de fase encapsulado en nano (NEPCM) al 2% y chorros impactantes (IJs) en un sistema FV. Se estudia el impacto de cinco parámetros influyentes en la eficiencia de las FV utilizando un modelo de volumen de fluido (VOF) multifásico que abarca los efectos de la irradiación solar, el calor latente, la tasa de flujo másico, el número de boquillas y la distancia chorro-superficie. Se logra una eficiencia máxima del 15.82% bajo una irradiación de 600 W/m. El calor latente muestra una ligera mejora a baja concentración de partículas. Aumentar la tasa de flujo másico a 0.12 kg/s mejora la potencia de salida de la FV en un 17.32%. Si bien se muestra que el rendimiento de la FV mejora con el incremento del número de boquillas, el espaciado chorro-superficie de 5.1 mm registra una notable reducción de la temperatura de la superficie FV a 33.8 grados C, que es la temperatura de operación ideal para el panel FV.
Descripción
La atención a las celdas fotovoltaicas (FV) para convertir la irradiación solar en electricidad está creciendo significativamente para el uso doméstico y proyectos a gran escala como los parques solares. Sin embargo, la eficiencia de las FV disminuye en días calurosos. Este documento propone una técnica de enfriamiento efectiva que consiste en una suspensión de material de cambio de fase encapsulado en nano (NEPCM) al 2% y chorros impactantes (IJs) en un sistema FV. Se estudia el impacto de cinco parámetros influyentes en la eficiencia de las FV utilizando un modelo de volumen de fluido (VOF) multifásico que abarca los efectos de la irradiación solar, el calor latente, la tasa de flujo másico, el número de boquillas y la distancia chorro-superficie. Se logra una eficiencia máxima del 15.82% bajo una irradiación de 600 W/m. El calor latente muestra una ligera mejora a baja concentración de partículas. Aumentar la tasa de flujo másico a 0.12 kg/s mejora la potencia de salida de la FV en un 17.32%. Si bien se muestra que el rendimiento de la FV mejora con el incremento del número de boquillas, el espaciado chorro-superficie de 5.1 mm registra una notable reducción de la temperatura de la superficie FV a 33.8 grados C, que es la temperatura de operación ideal para el panel FV.