스페인 과학자들은 태양열 패널 열교환기와 15미터 깊이의 우물에 설치된 U자형 열교환기를 갖춘 냉각 시스템을 구축했습니다.연구원들은 이를 통해 패널 온도를 최대 17%까지 낮추는 동시에 성능을 약 11% 향상시킬 수 있다고 주장합니다.
스페인 알칼라 대학(University of Alcalá)의 연구원들은 지하 폐쇄 루프 단상 열교환기를 자연 방열판으로 사용하는 태양광 모듈 냉각 기술을 개발했습니다.
연구원 Ignacio Valiente Blanco는 pv 매거진과의 인터뷰에서 "다양한 유형의 주거용 및 상업용 부동산에 대한 분석에 따르면 이 시스템은 투자 회수 기간이 5~10년으로 경제적으로 실행 가능한 것으로 나타났습니다."라고 말했습니다.
냉각 방식에는 태양광 패널 뒷면의 열교환기를 사용하여 과도한 열을 제거하는 방식이 포함됩니다.이 열은 또 다른 U자형 열교환기에 의해 냉각되는 냉각액의 도움으로 땅으로 전달됩니다. 이 열교환기는 지하 대수층의 자연수로 채워진 15m 깊이의 우물로 유입됩니다.
연구진은 “냉각 시스템이 냉각수 펌프를 활성화하려면 추가 에너지가 필요하다”고 설명했다."폐쇄 회로이기 때문에 우물 바닥과 태양광 패널 사이의 전위차가 냉각 시스템의 전력 소비에 영향을 미치지 않습니다."
과학자들은 독립형 태양광 발전 설비에서 냉각 시스템을 테스트했는데, 이는 단일 축 추적 시스템을 갖춘 전형적인 태양열 발전소라고 설명했습니다.이 어레이는 스페인 Atersa에서 공급하는 2개의 270W 모듈로 구성됩니다.온도 계수는 섭씨 1도당 -0.43%입니다.
태양광 패널용 열 교환기는 주로 각각 직경이 15mm인 소성 변형된 U자형 평면 구리 튜브 6개로 구성됩니다.튜브는 폴리에틸렌 폼으로 절연되어 있으며 직경 18mm의 공통 입구 및 출구 매니폴드에 연결되어 있습니다.연구팀은 태양광 패널 제곱미터당 3L/min, 즉 1.8L/min의 일정한 냉각수 흐름을 사용했습니다.
실험에 따르면 냉각 기술은 태양광 모듈의 작동 온도를 섭씨 13~17도 낮출 수 있는 것으로 나타났습니다.또한 구성 요소 성능이 약 11% 향상됩니다. 이는 냉각된 패널이 하루 종일 152Wh의 전력을 공급한다는 의미입니다.연구에 따르면 냉각되지 않은 대응물입니다.
과학자들은 최근 Journal of Solar Energy Engineering에 게재된 "지하 열교환기를 냉각하여 태양광 PV 모듈의 효율성 향상"이라는 논문에서 냉각 시스템을 설명합니다.
Valiente Blanco는 “필요한 투자만 하면 이 시스템은 기존 설치에 이상적입니다.”라고 말합니다.
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