Sử dụng nhiệt thải từ các tấm quang điện mặt trời để tạo ra nước nóng dân dụng

14/12/2023 - 17:30 (GMT+7)

Các nhà khoa học Mỹ vừa phát triển thành công hệ thống quang điện-nhiệt sử dụng các ống nước song song để làm mát nhằm giảm nhiệt độ hoạt động của các tấm quang điện. Nhiệt thải do quá trình này được sử dụng để tạo ra nước nóng sinh hoạt.

Trang tin điện mặt trời trực tuyến Đức (PVM) ngày 11/12 cho biết, các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm tương tác đa vật lý (MiLab) Mỹ đã phát triển thành công hệ thống quang điện-nhiệt (PVT) mới, sử dụng nhiệt thải từ các tấm PV để tạo ra hệ thống nước nóng dân dụng. Nghiên cứu được cập nhật trong bài báo tựa đề An experimental analysis of a hybrid photovoltaic thermal system through parallel water pipe integration (Phân tích thử nghiệm hệ thống nhiệt quang điện lai thông qua tích hợp ống nước song song) được đăng trên tạp chí International Journal of Thermofluids của Anh số tháng 12/2023.

Lưu trình công nghệ sử dụng nhiệt thải từ tấm quang điện mặt trời để tạo ra nước nóng dân dụng. Nguồn: MiLab

Hệ thống này dựa trên các ống nước song song được gắn vào vào mặt sau của các tấm quang điện mặt trời để giảm nhiệt độ khi hoạt động. “Nghiên cứu của chúng tôi cho ra đời phương pháp làm mát đơn giản nhằm nâng cao hiệu suất điện của các tấm PV, đồng thời đưa ra giải pháp bền vững cho nhu cầu nước nóng của khu dân cư”, các kỹ sư ở MiLab cho hay.

Hệ thống thử nghiệm dựa trên tấm PV đa tinh thể 250W hướng về phía nam với góc nghiêng 30 độ. Các ống làm mát bằng đồng được kết nối thông qua các đầu nối ngược dòng và hạ lưu và được bao phủ bởi một lớp vỏ nhôm để cố định chúng vào mặt sau của tấm quang điện. Thử nghiệm bao gồm một bể chứa nước nóng và một máy bơm ly tâm 11kW duy trì tốc độ dòng chảy không đổi là 3 lít/phút.

Mô hình thử nghiệm công nghệ sử dụng nhiệt thải từ tấm quang điện mặt trời để tạo ra nước nóng dân dụng của MiLab. Nguồn: MiLab

Tốc độ dòng nước được theo dõi bằng lưu lượng kế. Ngoài ra, để thu thập dữ liệu chính xác, một bộ cặp nhiệt điện được bố trí để đo đồng thời các nhiệt độ khác nhau, bao gồm nhiệt độ nước đầu vào và đầu ra của hệ thống, nhiệt độ bề mặt của tấm PV và nhiệt độ không khí xung quanh. Hệ thống này cũng sử dụng đồng hồ vạn năng để đo công suất đầu ra của mô-đun PV và nhiệt kế để đánh giá bức xạ mặt trời.

Nhóm nghiên cứu đã so sánh hiệu suất của tấm PV được làm mát với tấm tham chiếu không được làm mát trong tháng 5 tại khuôn viên Đại học Notre Dame-Louaize, nằm ở Zouk Mosbeh, Lebanon. Qua phân tích cho thấy tấm PVT có thể tạo ra năng lượng nhiều hơn 4% so với mô-đun PV nhờ hiệu ứng làm mát của ống đồng. Tuy nhiên, họ cũng cảnh báo rằng hiệu ứng bão hòa liên quan đến việc nước nóng dự trữ trong bể không được sử dụng hiệu quả, có thể hạn chế khả năng làm mát tối ưu các mô-đun PV ở một giai đoạn nhất định.

Các thử nghiệm của MiLab cũng cho thấy tấm PVT đạt hiệu suất điện trung bình là 11,5% trong khi tấm PV không làm mát đạt hiệu suất trung bình là 10%.


NN (Theo PVM-12/2023) 14/12/2023 - 17:30 (GMT+7)
Share

Phó Tổng giám đốc EVN Phạm Lê Phú làm việc với Công ty Truyền tải và Phân phối Toshiba Việt Nam

Phó Tổng giám đốc EVN Phạm Lê Phú làm việc với Công ty Truyền tải và Phân phối Toshiba Việt Nam

Chiều 6/4, tại Hà Nội, Phó Tổng giám đốc Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) Phạm Lê Phú đã tiếp và làm việc với ông Daichi Asada, Giám đốc Ban Kinh doanh Hệ thống điện, Công ty Truyền tải và Phân phối Toshiba Việt Nam (TTDV), nhằm trao đổi thông tin và định hướng hợp tác trong thời gian tới.


Phê duyệt Chương trình quốc gia về an toàn trong sử dụng điện giai đoạn 2026 - 2035

Phê duyệt Chương trình quốc gia về an toàn trong sử dụng điện giai đoạn 2026 - 2035

Phó Thủ tướng Bùi Thanh Sơn vừa ký Quyết định số 609/QĐ-TTg ngày 3/4/2026 ban hành Chương trình quốc gia về an toàn trong sử dụng điện giai đoạn 2026 - 2035 (Chương trình).


Thúc đẩy triển khai BESS trên lưới điện

Thúc đẩy triển khai BESS trên lưới điện

Ngày 7/4, tại Hà Nội, Chủ tịch HĐTV EVN Đặng Hoàng An đã chủ trì cuộc họp rà soát tình hình triển khai hệ thống pin lưu trữ năng lượng (BESS) trên lưới điện.


Một số mục tiêu lớn về tiết kiệm năng lượng, chuyển dịch năng lượng và phát triển phương tiện giao thông điện

Một số mục tiêu lớn về tiết kiệm năng lượng, chuyển dịch năng lượng và phát triển phương tiện giao thông điện

Một số mục tiêu cụ thể đến năm 2030 được nêu tại Chỉ thị 09/CT-TTg ngày 19/3/2026 về việc tăng cường thực hiện tiết kiệm năng lượng, thúc đẩy chuyển dịch năng lượng và phát triển phương tiện giao thông điện.


Một số mục tiêu lớn về tiết kiệm năng lượng, chuyển dịch năng lượng và phát triển phương tiện giao thông điện

Một số mục tiêu lớn về tiết kiệm năng lượng, chuyển dịch năng lượng và phát triển phương tiện giao thông điện

Một số mục tiêu cụ thể đến năm 2030 được nêu tại Chỉ thị 09/CT-TTg ngày 19/3/2026 về việc tăng cường thực hiện tiết kiệm năng lượng, thúc đẩy chuyển dịch năng lượng và phát triển phương tiện giao thông điện.