Panouri solare heat pipe- o energie alernativa si eficienta !

Sistemele ce utilizeaza panouri solare heat pipe utilizează elemente optice cu costuri reduse, cum ar fi lentilele Fresnel sau oglinzile mini-reflectorizante, pentru a concentra intensitatea solară la 200 până la 1000 de soare.

Energia solară concentrată este livrată celulei solare cu până la 20 până la 100 W / cm2. O parte din energie este transformată în energie electrică, iar porțiunea care nu este transformată în electricitate trebuie să fie disipată ca căldură reziduală.

Răcirea celulelor solare trebuie să facă parte integrantă din proiectul CPV, deoarece temperaturile mai scăzute ale celulelor au ca rezultat o eficiență mai mare a conversiei.

Panouri solare heat pipe pot fi utilizate pentru a elimina pasiv căldura de căldură ridicată a fluxului de căldură la nivelul celulei și a respinge căldura la ambient prin convecție naturală.

Această lucrare discută un design de răcire care utilizează o conductă de căldură din cupru / apă cu aripioare de aluminiu pentru răcirea unei celule prin convecție naturală.

Cu un flux de căldură rezidual la nivel de celulă de 40 W / cm2, radiatorul țevii de căldură a respins căldura în mediul înconjurător prin convecție naturală, cu o creștere totală a temperaturii de la celulă la ambient de numai 40 ° C.

Panouri solare heat pipe transportă căldură prin fluxul bi-fazic al unui fluid de lucru.O conductă de încălzire este un dispozitiv etanș la vid constând dintr-un fluid de lucru și o structură de fitil. Intrarea de căldură vaporizează fluidul de lucru lichid în interiorul fitilului din secțiunea vaporizatorului.

Vaporii, care poartă căldura latentă de vaporizare, curg spre secțiunea condensatorului mai rece. În condensator, vaporii se condensează și renunță la căldură latentă.

Lichidul condensat revine la evaporator prin structura fitilului prin acțiunea capilară. Procesele de schimbare a fazelor și circulația în două faze continuă atât timp cât gradientele de temperatură dintre evaporator și condensator sunt menținute.

Panouri solare heat pipe sunt, de asemenea, transformatoare de flux de căldură. Acestea pot accepta căldură la fluxuri de căldură foarte mari (partea din spate a celulei solare) și transferă căldura către un radiator de căldură cu flux de căldură semnificativ mai scăzut (convecție naturală la aerul înconjurător). Deoarece conducta de încălzire funcționează aproape izotermică, porțiunea de radiator este, de asemenea, foarte eficientă.

Există două decizii majore pentru designul panouri solare heat pipe: 1. Selectarea materialelor de îmbinare a țevilor de căldură / fitilului și a fluidului de lucru pentru a furniza o conductă de încălzire compatibilă și 2.

Designul de fitil pentru răcirea fiabilă în orice condiții de mediu . fluidul de lucru și structura fitilului trebuie să fie compatibile. Compatibilitatea înseamnă că lichidul de lucru nu atacă sau corodează panoul sau fitilul și că nu există nicio reacție chimică între fluidul de lucru și structura plicului sau fitilului care eliberează gazul necondensabil (NCG).

Pentru intervalul de temperatură de interes (aproximativ -20 până la 100 ° C), cele două pânze potențiale de fum și materiale de perete sunt cupru și aluminiu. Cuprul are o conductivitate termică mai mare, dar este mai scumpă și are o densitate mai mare decât aluminiul.