Sistem pengurusan haba sel suria
Pembangunan dan penggunaan teknologi baharu telah mempercepatkan proses eksploitasi sumber asli secara berlebihan. Penggunaan sumber semula jadi yang berlebihan telah memburukkan lagi masalah alam sekitar seperti kesan rumah hijau dan penipisan lapisan ozon, bukan sahaja menjejaskan persekitaran hidup generasi akan datang, tetapi juga menyebabkan kemerosotan mendadak dalam sumber yang ada, secara serius menghalang inovasi dan pembangunan teknologi perindustrian. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, sel solar berkembang pesat ke arah ketumpatan fluks haba yang tinggi dan prestasi tinggi, Kenaikan suhu sel solar di bawah keamatan cahaya yang tinggi dan arus yang tinggi membawa kepada penurunan dalam prestasi fotoelektriknya dan hayat perkhidmatan yang dipendekkan. Sistem pengurusan haba yang cekap diperlukan untuk memastikan keselamatan dan kestabilan bateri.
Pada masa ini, kecekapan penukaran makmal sel suria pekat telah mencapai 47.1%, manakala sel silikon monohabluran yang popular di pasaran mempunyai kecekapan penukaran hanya 26.7%. Faktor-faktor seperti jenis modul, kehilangan elektrik, dan persekitaran kerja sentiasa mengekang peningkatan kecekapan sistem penjanaan kuasa fotovoltaik. Antaranya, kesan suhu adalah faktor utama yang mempengaruhi prestasi sel fotovoltaik. Kuasa keluaran dan kecekapan penukaran tenaga sistem sangat berkurangan dengan peningkatan suhu kerja sel fotovoltaik. Statistik penyelidikan menunjukkan bahawa bagi setiap peningkatan 1 darjah dalam suhu kerja sel suria, kecekapan penukaran berkurangan sebanyak 0.4%~0.5%. Walaupun kesan suhu pelbagai jenis sel solar berbeza-beza, ia mungkin masih menghalang pembangunan teknologi dan bahan sel solar untuk meningkatkan kecekapan.
Penyelidikan mengenai penyejukan sel suria ialah satu siri penyelesaian yang dibangunkan oleh penyelidik untuk menangani keamatan cahaya yang tidak sekata dan ketumpatan fluks haba yang tinggi yang membawa kepada suhu bateri yang tidak sekata, terlalu panas setempat dan peningkatan suhu purata apabila nisbah kepekatan meningkat. Dengan peningkatan teknologi dan permintaan pelesapan haba, teknologi pengurusan haba sel suria dibahagikan kepada penyejukan tradisional (penyejukan udara, penyejukan cecair) dan teknologi penyejukan baharu seperti penyejukan saluran mikro, penyejukan pelarian jet, dan penyejukan bahan perubahan fasa.
Teknologi penyejukan udara mengurangkan suhu kerja sel suria dengan membenarkan udara mengalir melalui modul penyejukan melalui perolakan semula jadi atau paksa. Cuce et al. pasang sinki haba sirip aluminium di belakang sel suria, yang boleh meningkatkan kuasa keluaran sel sebanyak 13%. Suhu sel suria dikurangkan masing-masing sebanyak 5.4% dan 11% di bawah perolakan pemanasan sendiri dan perolakan paksa, dan kuasa keluaran masing-masing meningkat sebanyak 8% dan 16%, Bayrak et al. diperoleh melalui pengukuran luar bahawa penyejukan sirip boleh mengawal bateri dalam julat suhu yang dibenarkan.
Penyejukan cecair merujuk kepada pemindahan haba yang tepat pada masanya yang dihasilkan oleh sel suria ke dunia luar melalui cecair kerja cecair. Zilli et al. menggunakan sistem muncung penyejuk air pada tahap penyinaran yang tinggi, mengakibatkan peningkatan relatif dalam kuasa dan kecekapan sel silikon polihablur sebanyak 12.26% dan 12.17%. Kaedah penyejukan optimum ialah menyejukkan permukaan hadapan dan belakang sel secara serentak, dan kecekapan penukaran dan kuasa keluaran sel suria boleh ditingkatkan kepada 40.572% dan 20.083W, masing-masing. Berbanding dengan penyejukan udara, penyejukan cecair mempunyai keupayaan pemindahan haba yang kuat, Ia mempunyai kesan yang ketara terhadap peningkatan prestasi sel suria.
Pada masa ini, teknologi paip haba terlibat dalam skim penyejukan kawalan haba aeroangkasa, cip komputer dan pelayan, dan peranti elektronik berkuasa tinggi. Sebagai kaedah penyejukan jenis baharu, teknologi paip haba secara beransur-ansur diberi perhatian dalam bidang aplikasi penyejukan sel suria. Mengikut prinsip operasi yang berbeza, paip haba boleh dibahagikan kepada tiga jenis: paip haba graviti, paip haba gelung, dan paip haba berdenyut. Aplikasi penyejukan adalah kompleks dan pelbagai, dan struktur paip haba juga tidak konsisten, Mempunyai ciri-ciri keupayaan pemindahan haba dan keseragaman suhu yang kuat.
Sel suria berkembang pesat ke arah ketumpatan dan prestasi fluks haba yang tinggi, menimbulkan cabaran hebat kepada sistem pengurusan haba mereka. Dengan membandingkan dan menganalisis teknologi penyejukan tradisional (penyejukan udara, penyejukan cecair) dan teknologi penyejukan baharu (penyejukan saluran mikro, penyejukan pelarian jet, dsb.), boleh didapati bahawa teknologi penyejukan baharu boleh meningkatkan kecekapan termoelektrik bateri dengan berkesan dengan meningkatkan pemindahan haba , meningkatkan kawasan pelesapan haba, dan meningkatkan kadar aliran bendalir kerja. Walau bagaimanapun, peralatan adalah kompleks, Kosnya lebih tinggi daripada teknologi penyejukan tradisional
Gandingan bersama antara teknologi penyejukan seperti penyejukan udara, penyejukan cecair, saluran mikro, dan paip haba boleh meningkatkan lagi kecekapan pelesapan haba sel suria, dan juga merupakan hala tuju pembangunan sistem pengurusan haba termaju.
