Konsantre fotovoltaik panellerde FDM ve su bileşenli hibrit soğutma sisteminin performans üzerine etkileri

Fotovoltaik (PV) panellerin performansı, büyük ölçüde çalışma sıcaklıklarından etkilenmektedir. Artan sıcaklıkların olumsuz etkilerini azaltmak amacıyla, literatürde çeşitli aktif ve pasif soğutma yöntemleri araştırılmıştır. Ancak, son yıllarda aktif ve pasif teknikleri bir araya getiren hibrit soğutma sistemlerine olan ilginin giderek arttığı görülmektedir. Bu bağlamda, faz değişim malzemeleri (FDM) pasif bir soğutma elemanı olarak kullanılırken, akışkanlar ise aktif bir soğutma ajanı olarak işlev görmektedir. Bu çalışmada, PV panelin tabanında bir akışkanın dolaştığı bir kanal tasarımı önerilmiştir. Kanalın altına yerleştirilen bir FDM katmanı, akışkanın ortalama sıcaklığını düşürerek PV panelle doğrudan temas durumuna kıyasla daha fazla ısı çekilmesini sağlamaktadır. Önerilen sistem, geleneksel su soğutmalı PV panellerle karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiş ve analizde yoğunluk oranı, çevre sıcaklığı, rüzgâr hızı, kanaldaki suyun kütlesel akış hızı ve giriş sıcaklığı gibi parametreler dikkate alınmıştır. Elde edilen sonuçlar, önerilen hibrit soğutma sisteminin elektrik üretiminde 1.4–7 kW arasında bir artış sağladığını ve PV verimliliğini %1.6–3.8 arasında iyileştirdiğini göstermektedir.