스페인 과학자들은 15미터 깊이의 우물에 태양광 패널 열교환기와 U자형 열교환기를 설치하여 냉각 시스템을 구축했습니다. 연구진은 이를 통해 패널 온도를 최대 17% 낮추고 성능은 약 11% 향상시켰다고 주장합니다.
스페인 알칼라 대학의 연구진은 지하 폐쇄 루프 단상 열교환기를 자연 방열판으로 사용하는 태양광 모듈 냉각 기술을 개발했습니다.
연구원 이그나시오 발리엔테 블랑코는 pv 매거진에 이렇게 말했습니다. "다양한 유형의 주거 및 상업용 부동산에 대한 분석 결과, 이 시스템은 경제적으로 실행 가능하며 투자 회수 기간은 5~10년입니다."
냉각 방식은 태양광 패널 뒷면의 열교환기를 사용하여 과도한 열을 제거하는 것입니다. 이 열은 냉각수를 통해 지면으로 전달되고, 냉각수는 또 다른 U자형 열교환기를 통해 냉각됩니다. 이 열교환기는 지하 대수층의 천연수로 채워진 15미터 깊이의 우물로 유입됩니다.
연구진은 "냉각 시스템은 냉각수 펌프를 작동시키기 위해 추가 에너지가 필요합니다."라고 설명했습니다. "폐쇄 회로이기 때문에 유정 바닥과 태양광 패널 사이의 전위차는 냉각 시스템의 전력 소비에 영향을 미치지 않습니다."
과학자들은 단일 축 추적 시스템을 갖춘 일반적인 태양광 발전소라고 설명되는 독립형 태양광 설비에서 냉각 시스템을 테스트했습니다. 이 어레이는 스페인 아테르사(Atersa)에서 공급한 270W 모듈 두 개로 구성되어 있습니다. 온도 계수는 섭씨 1도당 -0.43%입니다.
태양광 패널용 열교환기는 주로 직경 15mm의 소성 변형된 U자형 납작 구리관 6개로 구성됩니다. 이 관들은 폴리에틸렌 폼으로 단열 처리되어 있으며, 직경 18mm의 공통 입구 및 출구 매니폴드에 연결됩니다. 연구팀은 분당 3L의 일정한 냉각수 유량, 즉 태양광 패널 1제곱미터당 분당 1.8L의 유량을 사용했습니다.
실험 결과, 냉각 기술을 사용하면 태양광 모듈의 작동 온도를 섭씨 13~17도까지 낮출 수 있는 것으로 나타났습니다. 또한 구성 요소의 성능도 약 11% 향상시켜 냉각된 패널은 하루 종일 152Wh의 전력을 공급할 수 있습니다. 연구에 따르면, 냉각되지 않은 패널은...
과학자들은 최근 Journal of Solar Energy Engineering에 게재된 논문 "지하 열교환기 냉각을 통한 태양광 PV 모듈의 효율성 개선"에서 냉각 시스템에 대해 설명했습니다.
발리엔테 블랑코는 "필요한 투자만 있다면 이 시스템은 기존 설비에 적합합니다."라고 말했습니다.
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