Малайзійські дослідники представили гібридну фотоелектрично-теплову (PVT) систему з подвійним охолодженням — примусовою конвекцією повітря та пасивним відведенням тепла за допомогою фазозмінного матеріалу (PCM) у вигляді циліндрів. Розробка підвищує електричну ефективність сонячних панелей із 7% до 9% та збільшує теплову ефективність на 31,45%
Конструкція та принцип роботи
Інженери з Universiti Kebangsaan Malaysia створили двоканальний сонячний повітряний нагрівач (PVT-DPSAH), у якому 28 циліндричних капсул PCM розміщені у конфігурації 4–3–4 між фотомодулем і задньою плитою.
Таке рішення дозволяє одночасно передавати тепло через теплопровідність і конвекцію, не створюючи механічного навантаження на модуль.
- Перший канал (глибиною 35 мм) безпосередньо охолоджує задню поверхню фотоелемента і передає тепло в PCM.
- Другий канал (глибиною 70 мм) пропускає гаряче повітря, яке додатково нагріває зовнішню поверхню циліндрів.
Подвійне нагрівання прискорює фазовий перехід PCM, а турбулентність, створена циліндрами, покращує змішування повітря та підвищує коефіцієнт теплопередачі.
Матеріали та технологія
PCM виготовлено на основі парафіну RT-45, модифікованого наночастинками карбіду кремнію (SiC) з об’ємною концентрацією 1%. Суміш пройшла ультразвукове перемішування протягом трьох годин при температурі 80 °C для забезпечення рівномірності та термостабільності.
Близько 11:00 PCM досягає повністю розплавленого стану та починає віддавати накопичене тепло навіть за коливань сонячної радіації. Це забезпечує стабільну температуру вихідного повітря, придатну для сушіння та обігріву.
Результати випробувань
Польові та лабораторні тести показали:
- Електрична ефективність зросла з 7% до 9% завдяки зниженню температури поверхні модуля.
- Теплова ефективність збільшилася на 31,45%.
- Сумарна ефективність PVT досягла 99,43%, навіть за хмарної погоди.
Потенційні сфери застосування
- сонячні сушарки для агропродукції;
- системи просторового опалення;
- дахові інтегровані рішення;
- автономні теплові комплекси без зовнішнього електроживлення.
Впровадження цієї технології відкриває шлях до створення компактних, енергонезалежних систем із високим рівнем утилізації сонячної енергії.
Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі та корисні відео на Youtube-каналі та у TikTok. Долучайтесь!
Переглянуто: 1 185 / 2025-08-13 16:34:06
