Konsantre fotovoltaik termal sistem - Concentrated photovoltaic thermal system
Fotovoltaik (PV) teknolojisi, güneş termal teknolojisi ve yansıtıcı veya kırıcı güneş yoğunlaştırıcılarının kombinasyonu, 1970'lerin sonlarından ve 1980'lerin başlarından beri geliştiriciler ve araştırmacılar için oldukça çekici bir seçenek olmuştur. Sonuç, konsantre fotovoltaik (CPV) ve fotovoltaik termal (PVT) sistemlerin hibrit bir kombinasyonu olan konsantre bir fotovoltaik termal (CPVT) sistem olarak bilinen şeydir.
Konsantre Fotovoltaik Termal sistem (CPVT), soğurucu, yoğunlaştırıcı, güneş radyasyonu izleyici ve termal soğurucu dahil olmak üzere dört bölümden oluşur.
CPVT ışın radyasyonu ile çalıştığından, gelen ışın radyasyonunu maksimize etmek için emici ve yoğunlaştırıcı güneşin konumunu takip etmelidir. Radyasyonu yoğunlaştırmak için iki ana Fresnel lens teknolojisi ve parabolik yoğunlaştırıcılar kullanılabilir.
CPV ve CPVT arasındaki fark
Yoğunlaştırılmış Fotovoltaik (CPV) sistemlerinde, PV sisteminden farkı, güneş radyasyonunun normal bir düz panelden daha fazla elektrik üretmek için PV hücrelerinde yoğunlaşmasıdır. CPV sisteminin dezavantajları, radyasyonun yoğunluğu arttıkça sıcaklık da artarak hücrenin elektriksel verimini düşürmesidir. CPV sisteminin diğer sınırlamaları, sınırlı uygulama kapsamını ve PV hücrelerinin verimli soğutulması gerekliliğini içerir. Yukarıdaki sınırlamaların üstesinden gelmek için CPV sistemleri, termal enerjiyi kullanacak şekilde modifiye edildi ve Konsantre Fotovoltaik Termal (CPVT) sistemler olarak adlandırıldı. CPV sistemi gibi, CPVT de düşük maliyetli optik elemanlar kullanır ve çok bağlantılı hücrelerle uyumludur. PV hücresinin alanı, optik elemanın konsantrasyonu nedeniyle azalır. PV hücresinde radyasyon konsantrasyonu nedeniyle üretilen ısı, termal bir işlem için kullanılır. CPVT sisteminde kullanılan termal enerji, genel sistem (elektriksel ve termal) verimliliğini yaklaşık% 90'a çıkarabilir.
CPVT sistem bileşenleri
CPVT sistemleri aşağıdaki gibi dört bölümden oluşur:
Güneş izleyicileri
Bir güneş izleyici, güneş modülünün konumunu değiştiren bir cihazdır, böylece radyasyon yüzeye dik olabilir. Güneş takip cihazı tasarımında güneşin ve dünyanın bir yıllık dönem içindeki konumu değerlendirilmelidir.
Reflektörler
Reflektörler için geleneksel malzeme Anodize Alüminyumdur. Ancak bunun dezavantajlarından biri, büyük bir reflektör yapıldığında alüminyum yapının ana özelliğinden sapmaya başlaması ve bu da reflektör yüzeyinde bir çöküntüye neden olmasıdır.
Güneş hücreleri
Çok bağlantılı PV hücrelerinin, güneş ışığının lensler veya aynalar yoluyla çok daha küçük bir hücreye odaklanabildiği bir yoğunlaştırma sistemi için özellikle uygun olduğu kanıtlanmıştır.
Havalandırma
Güneş kollektörlerinin havalandırmasının iki ana prosedürü aktif havalandırma ve pasif havalandırmadır. Pasif havalandırma ile kollektör yüzeyinde oluşan ısı, soğutucu ile havaya iletilir. Aktif havalandırma ile ısı, soğutma veya ısıtma amacıyla kullanılabilir. Dolayısıyla, aktif havalandırma bir CPV sistemini CPVT sistemine dönüştürür.