طراحی و ساخت یک سامانه خنک کننده برای افزایش راندمان پنل های فتوولتاییک به کمک مواد تغییر فاز

پنل های فتوولتاییک از انرژی پاک و تجدیدپذیر خورشید برای تولید برق استفاده می کنند. سه عامل اصلی تاثیرگذار بر راندمان این سلول ها عبارت اند از: جنس سلول، شدت تابش اشعه خورشید و دمای عملیاتی پنل. افزایش دما در پنل منجر به کاهش بازدهی آن می شود. به طور میانگین با افزایش دمای عملیاتی پنل به ازای هر درجه سانتی گراد بیش از 25 درجه سیلسیوس، بازدهی پنل بین 0٫3 تا 0٫5 درصد کاهش می یابد. در این پژوهش برای اولین بار از ماده ی تغییر فاز پلی اتیلن گلیکول 1000 به عنوان کنترل کننده ی دمایی پنل های فتوولتاییک استفاده شده است. هدف این پروژه کنترل دمای یک پنل خورشیدی در حدود دمای بهینه به منظور افزایش راندمان تولید الکتریسیته است.
آزمایشات در میزان تشعشع W/m$^2$ 800 و در دو زاویه ی صفر و 15 درجه نسبت به سطح افق انجام شد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که عملکرد ماده ی تغییر فاز در کاهش دمای عملیاتی پنل خورشیدی و درنتیجه در افزایش راندمان آن مثبت است، به طوری که دمای سلول کنترل شده با ماده ی تغییر فاز، به میزان $15^0{\r m{C}}$ کاهش یافته است؛ این امر بازدهی پنل را تا 8 درصد افزایش داده است.
همچنین افزایش زاویه ی پنل نسبت به افق میزان کاهش دما را افزایش داده و در افزایش راندمان نقش موثری ایفا می کند. با توجه به نتایج به دست آمده می توان اذعان داشت که استفاده از مواد تغییر فاز یکی از روش های موثر برای کنترل دمای سلول های فتوولتاییک است.