Инновационный метод охлаждения солнечных панелей с помощью конденсации влаги из воздуха

Солнечная энергетика сталкивается с серьёзной проблемой: при повышении температуры выше 25°C эффективность преобразования энергии заметно снижается. Существующие системы охлаждения требуют значительных ресурсов и не подходят для засушливых регионов. Индийские учёные предложили революционное решение этой проблемы.

Принцип работы новой технологии

Пассивная система охлаждения основана на использовании хлорида кальция (CaCl₂) — вещества с высокими гигроскопичными свойствами. Исследователи из Технологического колледжа PSG разработали уникальную конструкцию, где раствор соли в сочетании с древесными опилками помещается в специальные матерчатые мешки.

Механизм действия системы заключается в следующем: мешки с раствором устанавливаются в основании солнечной панели. В условиях повышенной влажности (характерной для региона Коимбатура, Тамилнад) хлорид кальция активно поглощает влагу из воздуха. Эта влага затем распределяется по поверхности панели, обеспечивая её естественное охлаждение.

Результаты испытаний

Экспериментальная установка включала две солнечные панели мощностью 15 Вт — одну с системой охлаждения и контрольную без неё. В ходе четырёхдневных испытаний были получены впечатляющие результаты:

Снижение температуры панели на 3°C

Повышение эффективности на 17,38%

Максимальный прирост мощности 18,93% у панели с чистым хлоридом кальция

Особенности применения

Практическое использование технологии имеет некоторые ограничения. Исследования показали, что накопление солей на поверхности панелей может снижать эффективность поглощения солнечного света. Для поддержания работоспособности системы необходима регулярная очистка поверхностей.

Важным открытием стало то, что образец с чистой солью показал более высокую эффективность поглощения влаги, однако имел сложности с её высвобождением из-за высоких температур, необходимых для процесса десорбции.

Перспективы развития

Научная работа описана в статье «Экспериментальное исследование пассивного охлаждения фотоэлектрической панели за счёт сбора атмосферной воды с помощью гигроскопичной соли», опубликованной в журнале Energy for Sustainable Development.

Будущие исследования направлены на:

Оптимизацию концентрации добавок

Поиск безопасных вспомогательных компонентов

Улучшение эффективности системы

Разработку методов автоматизации обслуживания

Эта технология представляет особый интерес для регионов с высокой влажностью, где традиционные системы охлаждения неэффективны или экономически нецелесообразны. Внедрение такой системы может значительно повысить эффективность работы солнечных электростанций в соответствующих климатических условиях.

Источник - https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S259012302501045X