الحفاظ على درجة حرارة اللواقط الكهرضوئية عند درجة حرارة ثابتة باستخدام المواد متغيرة الطور (PCM)

الملخص

إنّ ارتفاع درجة حرارة اللاقط الكهرضوئي نتيجة تعرضه المستمر للأشعة الشمسية يلعب دوراً هامّاً في خفض مردود عملية تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية. لذلك فإنّه من الهام القيام بالتحكم وبحصر عملية التسخين هذه.

يهدف هذا البحث إلى الاستفادة من خواص المواد متغيرة الطور بغيّة المساهمة في إيجاد حلول تسمح بتحقيق عملية تبريد اللاقط الكهرضوئي، أو المحافظة على درجة حرارته قريبة قدر الإمكان من درجة حرارة الوسط المحيط.

لقد تم من أجل الدراسة إجراء محاكاة رقمية، للجملة المكونة من اللاقط الكهرضوئي مع المادة متغيرة الطور، باستخدام برنامج رقمي خاص بدراسة عملية التوصيل الحراري يُعرف بـ "Heating". وسنبيّن أنّ عملية المزاوجة مابين اللاقط و المادة متغيرة الطور فعالة إذا ماتم  تحسين الإيصالية الحرارية المكافئة للمادة متغيّرة الطور.

Lorsqu’un panneau photovoltaïque est soumis au flux radiatif solaire, une partie de l’énergie reçue est absorbée par le capteur et participe à son échauffement. Le rendement de conversion électrique diminue lorsque la température augmente, il est important de limiter cet échauffement.

Ce travail participe à un projet recherchant des solutions permettant de refroidir le panneau photovoltaïque ou de le maintenir à une température aussi proche que possible de la température ambiante.

Pour cette étude, nous avons réalisé une simulation numérique à l'aide du logiciel de conduction thermique « Heating » en couplant le capteur photovoltaïque avec un Matériau à Changement de Phase (MCP). On montre que ce dispositif est efficace si la conductivité thermique apparente du MCP est améliorée.