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

Những 'toạ độ' đón Xuân của người làm điện

Những 'toạ độ' đón Xuân của người làm điện

Cùng chúng tôi “theo chân” cán bộ nhân viên EVN đến những điểm “check-in” đặc biệt trong những ngày Tết cổ truyền nhé.


Điện 'dẫn đường', mở hướng phát triển mới cho vùng biển đảo

Điện 'dẫn đường', mở hướng phát triển mới cho vùng biển đảo

Không chỉ bảo đảm an ninh năng lượng, các dự án đưa điện ra biển đảo của Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) còn tạo nền tảng cho quản trị hiện đại và mở ra dư địa phát triển bền vững cho kinh tế biển đảo.


Điện 'dẫn đường', mở hướng phát triển mới cho vùng biển đảo

Điện 'dẫn đường', mở hướng phát triển mới cho vùng biển đảo

Không chỉ bảo đảm an ninh năng lượng, các dự án đưa điện ra biển đảo của Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) còn tạo nền tảng cho quản trị hiện đại và mở ra dư địa phát triển bền vững cho kinh tế biển đảo.


Tết vui trọn vẹn – Đừng quên an toàn điện

Tết vui trọn vẹn – Đừng quên an toàn điện

Những ngày giáp Tết là lúc nhu cầu sử dụng điện của mỗi gia đình tăng cao, thiết bị điện hoạt động liên tục suốt ngày. Cũng chính vì vậy mà an toàn điện rất dễ bị lãng quên. Một chút cẩn trọng trong sử dụng điện sẽ giúp mỗi gia đình đón Tết an lành, yên tâm và trọn vẹn hơn.


Tết vui trọn vẹn – Đừng quên an toàn điện

Tết vui trọn vẹn – Đừng quên an toàn điện

Những ngày giáp Tết là lúc nhu cầu sử dụng điện của mỗi gia đình tăng cao, thiết bị điện hoạt động liên tục suốt ngày. Cũng chính vì vậy mà an toàn điện rất dễ bị lãng quên. Một chút cẩn trọng trong sử dụng điện sẽ giúp mỗi gia đình đón Tết an lành, yên tâm và trọn vẹn hơn.