تفاصيل ابتكار مصري للتبريد النشط للألواح الكهروضوئية

والتقنية جديدة للتبريد الفعال للألواح الكهروضوئية وتعتمد على استخدام الماء وخليط من أكسيد الألومنيوم (Al2O3) وسداسي هيدرات كلوريد الكالسيوم (CaCl2H12O6) ، وهي مادة تغير الطور (PCM). 

ويمكن لمواد تغيير الطور - وهي المركبات التي يمكنها تخزين الطاقة الحرارية وتساعد على تثبيت درجة الحرارة - أن تمتص أو تطلق كميات كبيرة من الحرارة "الكامنة" عندما تخضع لتغير في حالتها المادية ، مثل أثناء الذوبان والتجميد.

وقبل إجراء هذا الاكتشاف ، قام فريق البحث في بنها بتطبيق مخاليط مختلفة من المبردات النشطة الخاصة بها على لوح كهروضوئي متعدد البلورات بقدرة 50 واط وقارن الأداء خلال أشهر الصيف  مع لوحة غير معالجة.

ووفقاً لنتائج البحث ، لوحظ الأداء الأمثل مع محلول يتكون من 75٪ ماء و 25٪ Al2O3 / MCP (ألواح القناة الصغرى).

وتضمن النظام استخدام وحدة التبريد ، ومضخة التيار المستمر ، والصمامات ، ومقياس تدفق المياه وأنابيب التوصيل. تم تصنيع قنوات الألمنيوم لخليط الماء Al2O3 / MCP. ثم تم وضع هذه تحت الألواح الشمسية ، والتي تم تعديلها إلى الجنوب وتوجيهها 30 درجة من الأفقي.

ويسخن خليط MCP إلى نقطة الانصهار لتكوين سائل ثم أضيفت الجسيمات النانوية Al2O3 إلى قنوات الألمنيوم وتم تشتيت الجسيمات في سائل ألواح القنوات الصغيرة (MCP) باستخدام حمام تقليب بأربعة تركيزات مختلفة للكتلة وبعد هذه الخطوة ، سجل الباحثون التيار والجهد الكهروضوئي ، ودرجات حرارة سطح الألواح الأمامية والخلفية ، ودرجات حرارة مدخل ومخرج الماء ، والإشعاع الشمسي ، ودرجة حرارة المصباح الجاف في الهواء المحيط وسرعة الرياح. 

وأوضح فريق العلماء أن تطبيق نظام التبريد ، سواء كان يستخدم الماء و / أو خليط Al2O3 / MCP ، يسمح بانخفاض كبير في درجة حرارة الخلية مقارنة باللوحة غير المبردة.

واقترح العلماء مؤخرًا في معهد KPR للهندسة والتكنولوجيا والكلية الوطنية للهند في الهند تقنية مشابهة ، باستخدام Caut2.6H2O-Fe3Cl2.6H2O eutectic كمادة لتغيير المرحلة.