研究者は、自然の冷却メカニズムを強化するために太陽植物の幾何学を活用する方法を模索しています。
晴れた雲のない日は太陽電池の最適な設定であるとよく考えられていますが、過度の日光によって引き起こされる熱が実際には効率を低下させる太陽光発電の。従来のシリコンベースの太陽電池は、動作温度が1°C上昇すると、約0.5％の効率を失います。
この努力を支援するために、ポートランド州立大学、ユタ大学、および国立再生可能遊雅堂 競馬研究所の研究者は、ソーラー農場のジオメトリを利用して自然冷却メカニズムを強化する方法を探ります。
記事、「対流をソーラー農場の現象として見ると、太陽光発電の現代のパワー予測が広がります、 ’はで公開されています再生可能遊雅堂 競馬と持続可能な遊雅堂 競馬のジャーナル。
太陽植物のセットアップの調査
現在、一部の冷却方法では、風または水が太陽パネルの表面と相互作用するように強制され、他の冷却は熱感度の低い特定の材料を利用しています。ただし、これらの手法が機能するには、重要なリソースが必要です。
研究者は、材料、環境条件、パネル温度などの要因に基づいて、特定の太陽光発電所が生成する遊雅堂 競馬量を計算するモデルを改善しました。太陽光発電所の形状は、パネル間のギャップを調査するチームにとって特定の焦点でした。
「私たちの仮説は、太陽光発電所の対流の最も正確な推定、そして最終的には生産効率は、農場全体と可能なすべての構成の変更を考慮しなければならないということでした」と、ポートランド州立大学の著者サラ・スミスは述べています。
それぞれが太陽放射照度を最適化し、周囲の環境に準拠するように独自に設計されているため、2つの太陽光発電所が同じセットアップを持っていることはまれです。たとえば、ソーラーパネルは、存在する植生、ソーラーパネルの傾きが緯度で変化することに応じて、高さが異なり、列の間隔は土地の利用可能性に依存します。
「これは、熱を除去する風の流れも、その配置に基づいて各太陽光発電所全体で異なる動きをすることを意味し、最終的にモジュール表面から熱がどれだけ効率的に除去されるかを変えます。
ジオメトリと効率の相関
風力トンネルの実験と高解像度シミュレーションは、研究者によって実行され、その後、モデルを裏付けるためにデータを収集しました。チームは、モジュールの高さ、列の間隔、角度、風の変動で太陽光発電の加熱と冷却を調査しました。
「ジオメトリと効率とのこの相関関係は、本質的にユニークな配置に基づいて、太陽植物の対流冷却を予測するための大きな一歩です」とスミスは言いました。 「それは、業界でより正確な遊雅堂 競馬生成とコスト予測モデルへの道を開きます。」
