تقنية تبريد جديدة للألواح الشمسية تعتمد على قنوات نانوية مسامية

استخدم العلماء الأمريكيون جهاز القنوات النانوية لتبريد درجة حرارة التشغيل للوح شمسي  ووجدوا أن التقنية المقترحة قادرة على تحسين إنتاجية الطاقة بنسبة تصل إلى 32.8٪. .

طور باحثون من جامعة سيراكيوز في الولايات المتحدة تقنية تبريد وحدة شمسية تعتمد على تبديد تدفق الحرارة بالتبريد بالرش على قنوات نانوية مسامية.

تم توصيل جهاز القنوات النانوية بالسطح الكامل للجانب الخلفي للوحة أحادية البلورية بقياس 180 مم × 290 مم × 5.45 مم. يمكن استخدام عدة أجهزة على نفس الوحدة اعتمادًا على مدى التبريد المطلوب. تتناثر قطرات الرذاذ فوق جهاز القنوات النانوية من أجل التخلص من الحاجة إلى الإمداد المستمر لسائل مبرد. يتم توفير تأثير التبريد من خلال نقل الحرارة المتغير الطور القائم على التبخر بالغشاء الرقيق والذي يحدث في جهاز  النانوية المسامية.

أوضح العلماء أن “تبديد تدفق الحرارة الناتج عن القنوات النانوية المستخدمة يتم  تقديمه كإدارة حرارية للوح الكهروضوئي” ، مشيرين إلى أنه تم تحليل أداء القنوات النانوية في حالتين مختلفتين من التبريد بالرش وهو الرش المتماثل لرذاذ بقطر 400 ميكرومتر (حالة 1) و 20 ميكرومتر (حالة 2) في وقت سابق. “تبين أن مقدار إزالة تدفق الحرارة أثناء هذه العملية يعتمد على درجة حرارة السطح.” 

تم الوصول الي درجة حرارة الحالة المستقرة النهائية للحالتين المقترحتين 30.5 درجة مئوية و 20 درجة مئوية ، على التوالي ، والتي تقارن بـ 51.5 درجة مئوية لوحدة شمسية مرجعية دون أي تبريد. وأكدت المجموعة الأمريكية: “من الواضح أن قطرات الرش الدقيقة في الحالة 2 توفر قدرة أعلى على تبديد تدفق الحرارة وتظهر مدى أكبر من تبريد اللوحة الكهروضوئية يقترب من الحد النظري”. 

“التحسين في الحالة 2 مقارنة بالحالة 1 يتوافق أيضًا بشكل جيد مع النتائج المتعلقة بمعامل نقل الحرارة ، وبالتالي يكرر أهمية التقنية المبلغ عنها لتبريد الألواح الكهروضوئية.”

بالنسبة للحالة 2 ، وجد أن متوسط ​​التبريد يصل إلى 31 درجة مئوية ( من 51درجة حتي 20 درجة)  والتعزيز الكلي في إنتاجية الطاقة الكهربائية يصل إلى 32.8٪. لم يتم تقديم أي معلومات عن تكاليف الجهاز المقترح ولا عن جدواه التجارية.