ফ্রেম পারফোরেশনের সাহায্যে পিভি মডিউলের তাপমাত্রা কীভাবে কমানো যায়

চীনের নর্থইস্ট ইলেকট্রিক পাওয়ার ইউনিভার্সিটির বিজ্ঞানীদের নেতৃত্বে একটি গবেষণা দল প্যাসিভ এয়ার কুলিং ব্যবহার করে পিভি প্যানেলের তাপমাত্রা কমাতে ফ্রেমের ছিদ্রের প্রভাবের তদন্ত করেছে।

"পূর্ববর্তী গবেষণার সাথে তুলনা করে, এই গবেষণার প্রধান অভিনবত্ব হল প্যাসিভ এয়ার কুলিং পারফরম্যান্স, তাপ ব্যবস্থাপনা এবং পিভি প্যানেলের বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতার উপর ফ্রেম ছিদ্রের ব্যাপক প্রভাব মূল্যায়ন," ​​গ্রুপটি ব্যাখ্যা করেছে। "পিভি প্যানেলগুলির চারপাশে বায়ুপ্রবাহ ক্ষেত্র এবং পিভি প্যানেলের তাপমাত্রা ক্ষেত্রের বিশদ বিশ্লেষণ পরিচালিত হয়, এবং পিভি প্যানেলের তাপীয় এবং বৈদ্যুতিক পারফরম্যান্সে বিভিন্ন ফ্রেমের ছিদ্রের প্যাটার্ন এবং বিভিন্ন গর্তের আকারের প্রভাবগুলি তুলনা এবং আলোচনা করা হয়৷ এই গবেষণাপত্রের মূল উদ্দেশ্য হল সৌর PV প্যানেলের প্যাসিভ এয়ার কুলিং প্রযুক্তি গবেষণার জন্য একটি রেফারেন্স প্রদান করা৷"

গবেষণা দল ত্রিমাত্রিক কম্পিউটেশনাল ফ্লুইড ডাইনামিকস (CFD) সিমুলেশন ব্যবহার করে 17টি ভিন্ন ফ্রেমের ছিদ্র নকশা অনুসন্ধান করেছে।

সিমুলেশনগুলি 52.8 সেমি × 32 সেমি × 1.05 সেমি পরিমাপের একটি মনোক্রিস্টালাইন সিলিকন ফটোভোলটাইক (পিভি) প্যানেলের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছিল। প্যানেলে একটি অ্যালুমিনিয়াম খাদ ফ্রেম (2.5 মিমি পুরু), একটি কাচের স্তর (3.2 মিমি), একটি ইথিলিন-ভিনাইল অ্যাসিটেট (ইভিএ) স্তর (0.5 মিমি), একটি পিভি সেল (0.6 মিমি), এবং একটি ব্যাকবোর্ড (0.7 মিমি) ছিল।

কম্পিউটেশনাল ডোমেনটি 0.4 মিটার ইনস্টলেশন উচ্চতা সহ প্রতিটি পাশে 0.8 মিটার পরিমাপের একটি ঘনক ছিল। ইনলেট বাতাসের গতি 6.0 মি/সেকেন্ডে সেট করা হয়েছিল৷ প্যানেলের উইন্ডওয়ার্ড এবং লিওয়ার্ড সাইড 52.8 সেমি, যখন বাম এবং ডান দিক 32 সেমি। ঘটনার সৌর বিকিরণ ছিল 900 W/m²।

তাদের মডেলকে যাচাই করার জন্য, গবেষকরা 35 সেমি × 23.5 সেমি × 1.5 সেমি এর মাত্রা সহ একটি ছোট মনোক্রিস্টালাইন সিলিকন পিভি প্যানেল ব্যবহার করে একটি পরীক্ষামূলক সেটআপ তৈরি করেছেন। প্যানেলের রেটেড পাওয়ার ছিল 10 ওয়াট এবং এটি 50 ডিগ্রির কাত কোণে ইনস্টল করা হয়েছিল। পরীক্ষাগুলি মধ্য চীনের জিলিন সিটিতে পরিচালিত হয়েছিল এবং ফলাফলগুলি একটি পৃথক সিমুলেশন মডেলের সাথে তুলনা করা হয়েছিল। বিশ্লেষণে শুধুমাত্র 0.2267 ডিগ্রির সিমুলেটেড এবং পরিমাপ করা মানের মধ্যে তাপমাত্রার গড় পার্থক্য দেখানো হয়েছে, যার সর্বোচ্চ একক-বিন্দু বিচ্যুতি 0.4 ডিগ্রি।

একবার CFD মডেলটি যাচাই করা হলে, দলটি প্যাসিভ কুলিং এর জন্য টিল্ট অ্যাঙ্গেলকে অপ্টিমাইজ করে, 11 ডিগ্রীকে সবচেয়ে কার্যকর হিসেবে চিহ্নিত করে। ছিদ্রের ক্ষেত্রে পরবর্তী সমস্ত সিমুলেশন এই কাত এ পরিচালিত হয়েছিল। ছিদ্রযুক্ত ফ্রেমের দিকগুলির সংখ্যার উপর ভিত্তি করে 17টি ছিদ্র নকশাকে চারটি বিভাগে বিভক্ত করা হয়েছিল: একক-পার্শ্ব, দ্বৈত-পার্শ্ব, ত্রি-পার্শ্ব এবং চার-পার্শ্বের ছিদ্র।

প্রতিটি ক্ষেত্রে বৃত্তাকার বা আয়তক্ষেত্রাকার ছিদ্র বৈশিষ্ট্যযুক্ত। উইন্ডওয়ার্ড এবং লিওয়ার্ড ছিদ্রযুক্ত প্যানেলগুলির জন্য, বৃত্তাকার গর্তগুলির ব্যাসার্ধ 3 মিমি এবং 58.68 মিমি দূরে ছিল; বাম এবং ডান দিকে, গর্তগুলিও 3 মিমি ব্যাসার্ধে কিন্তু 64 মিমি ব্যবধানে ছিল। আয়তক্ষেত্রাকার ছিদ্রগুলি 4 মিমি × 100 মিমি 107 মিমি ব্যবধান সহ এবং 5 মিমি × 70 মিমি 60 মিমি ব্যবধান সহ, পাশের উপর নির্ভর করে।

"কেস 2 - বাতাসের দিকে 3.0 মিমি ব্যাসার্ধের আটটি বৃত্তাকার গর্ত সহ - সর্বনিম্ন গড় পিভি প্যানেল তাপমাত্রা (39.37 ডিগ্রি), সর্বনিম্ন সর্বোচ্চ তাপমাত্রা (42.63 ডিগ্রি), সর্বাধিক অভিন্ন পৃষ্ঠের তাপমাত্রা বন্টন, সর্বোচ্চ আউটপুট শক্তি (24.18 ওয়াট), এবং সর্বাধিক 59% বৈদ্যুতিক আলোক-সম্পাদনকারী গবেষণার ক্ষমতা অর্জন করেছে। রিপোর্ট

"গড় PV প্যানেল তাপমাত্রার দৃষ্টিকোণ থেকে, মূল্যায়নকৃত ফ্রেম ছিদ্র ডিজাইনের 13টি অ{1}}ছিদ্রযুক্ত ফ্রেমের (কেস 1) থেকে বেশি পারফর্ম করেছে", তারা যোগ করেছে৷ ছিদ্রহীন প্যানেলের সাথে তুলনা করে, কেস 2 ডিজাইন প্যানেলের তাপমাত্রা 5.44 ডিগ্রি কমিয়েছে। কোন-বায়ু অবস্থার অধীনে, ছিদ্রযুক্ত ফ্রেম গড় তাপমাত্রা 37.8 ডিগ্রী হ্রাস করেছে এবং ফটোইলেকট্রিক রূপান্তর দক্ষতা 2.89% বৃদ্ধি করেছে।

শুধুমাত্র তিনটি ছিদ্র নকশা - কেস 3, 7, এবং 8 - অ-ছিদ্রযুক্ত প্যানেলের তুলনায় কম পারফর্ম করেছে। কেস 3-এ লিওয়ার্ড সাইডে বৃত্তাকার গর্ত দেখানো হয়েছে, কেস 7-এর লিওয়ার্ড সাইডে আয়তক্ষেত্রাকার গর্ত এবং কেস 8-এর বাম দিকে আয়তক্ষেত্রাকার গর্ত ছিল। "সাধারণ অনুমানের বিপরীতে, ফ্রেমে আরও গর্ত ড্রিল করা অগত্যা পিভি প্যানেল কুলিং কর্মক্ষমতা উন্নত করে না," দলটি উপসংহারে পৌঁছেছে।

তাদের কাজ "প্যাসিভ এয়ার কুলিংয়ের সাথে ফোটোভোলটাইক প্যানেলের তাপমাত্রা হ্রাস করার উপর ফ্রেমের ছিদ্রের প্রভাবের মূল্যায়ন," ​​কেস স্টাডিজ ইন থার্মাল ইঞ্জিনিয়ারিং-এ প্রকাশিত হয়েছিল। চীনের নর্থইস্ট ইলেকট্রিক পাওয়ার ইউনিভার্সিটি, শেঙ্গু গ্রুপ এবং চীনের বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা গবেষণায় অংশ নেন।