Ερευνητές στη Νότια Αφρική σχεδίασαν μια φωτοβολταϊκή μονάδα με ενσωματωμένο σύστημα ψύξης που χρησιμοποιεί ψυκτήρα TEC (thermoelectric cooler). Οι μονάδες TEC χρησιμοποιούν θερμότητα για να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια, αλλά το υψηλό κόστος και η περιορισμένη τους απόδοση εμπόδιζαν την ευρεία υιοθέτηση τους, σύμφωνα με το pv magazine.
Αυτό το νέο σύστημα ενσωματώνει μια μονάδα TEC στην πίσω πλευρά ενός φωτοβολταϊκού, μαζί με μια ψήκτρα και έναν μηχανισμό διακόπτη. Η μονάδα TEC τροφοδοτείται από το ίδιο το φωτοβολταϊκό.
Οι ερευνητές προσομοίασαν την απόδοση του συστήματος σε συνθήκες χειμώνα και καλοκαιριού στο Bloemfontein της Νότιας Αφρικής. Το συνέκριναν με ένα κανονικό φωτοβολταϊκό χωρίς ψύξη.
Τον χειμώνα, η μονάδα TEC δεν χρειάστηκε επειδή η θερμοκρασία παρέμεινε κάτω από τους 25 βαθμούς Κελσίου. Και τα δύο είδη φωτοβολταϊκών παρήγαγαν την ίδια ποσότητα ενέργειας (86,9 watt) με μέγιστη θερμοκρασία 22,9 βαθμούς Κελσίου.
Ωστόσο, κατά τη διάρκεια του καλοκαιρινού προσομοιώματος, η μονάδα TEC έκανε σημαντική διαφορά. Το κανονικό φωτοβολταϊκό έφτασε σε μέγιστη θερμοκρασία 36,1 βαθμούς Κελσίου και παρήγαγε 547,65 watt-ώρες ενέργειας. Αντίθετα, η θερμοκρασία του φωτοβολταϊκού TEC παρέμεινε κάτω από τους 25 βαθμούς Κελσίου και παρήγαγε 9,27% περισσότερη ενέργεια (603,60 watt-ώρες).
Βασιζόμενοι σε αυτά τα αποτελέσματα, οι ερευνητές διεξήγαγαν μια οικονομική ανάλυση. Ενώ το αρχικό κόστος του φωτοβολταϊκού TEC ήταν υψηλότερο (1.562,77 rand Νότιας Αφρικής σε σύγκριση με 1.235 rand για το κανονικό), διαπίστωσαν ότι το σύστημα θα αποπληρωθεί μέσα σε 6,5 χρόνια λόγω της αυξημένης παραγωγής ενέργειας. Σε διάστημα ζωής 20 ετών, το φωτοβολταϊκό TEC θα οδηγούσε σε εξοικονόμηση κόστους 10,56%.
Αυτή η μελέτη υποδηλώνει ότι η ενσωμάτωση μονάδων TEC με φωτοβολταϊκά θα μπορούσε να είναι ένας οικονομικά αποδοτικός τρόπος για τη βελτίωση της απόδοσής τους, ειδικά σε ζεστά κλίματα. Τα επόμενα βήματα θα περιλάμβαναν πιθανώς τη δοκιμή αυτών των συστημάτων σε πραγματικές συνθήκες για την επιβεβαίωση των αποτελεσμάτων του προσομοιώματος.
Διαβάστε ακόμη
