Увеличение энергоэффективности гибких солнечных панелей интенсификацией их охлаждения в модифицированной конструкции лопастей гелиоветрогенератора
DOI: 10.17586/1606-4313-2024-23-3-25-34
УДК 621.311
Заричняк Ю. П., Лукин В. А., Алексеев Е. В.
Ключевые слова: гелиоветрогенератор, гибкие солнечные панели, интенсификация охлаждения, скорость воздушного потока, лопасть.
УДК 621.311
Увеличение энергоэффективности гибких солнечных панелей интенсификацией их охлаждения в модифицированной конструкции лопастей гелиоветрогенератора
Ссылка для цитирования: Заричняк Ю.П., Лукин В.А., Алексеев Е.В. Увеличение энергоэффективности гибких солнечных панелей интенсификацией их охлаждения в модифицированной конструкции лопастей гелиоветрогенератора. // Вестник Международной академии холода. 2024. № 3. С. 25-34. DOI: 10.17586/1606-4313-2024-23-3-25-34.
[Zarichnyak Y.P., Lukin V.A., Alekseev E.V. Increasing energy efficiency of flexible solar panels by intensification of their cooling in the modified design of solar wind generator blades. Journal of International Academy of Refrigeration. 2024. No 3. p. 25-34. DOI: 10.17586/1606-4313-2024-23-3-25-34]
Аннотация
В статье рассматривается устройство гелиоветрогенератор, предназначенное для выработки электроэнергии двумя способами одновременно: при помощи энергии ветра и солнца. Гибкиесолнечные панели, установленные на лопастях гелиоветрогенератора, охлаждаются набегающими потоками воздуха при вращении лопастей, но этого недостаточно для достижения оптимального значения температуры фотоэлектрического преобразователя. Для дополнительного охлаждения модифицирована конструкция лопасти гелиоветрогенератора: лопасть изготавливается полой внутри и на двух ее концах с разных сторон выполняются отверстия определенной формы и размера. За счет разности давлений до и после ветроколеса поток воздуха засасывается через входное отверстие внутрь лопасти, проходит через ее полость и выбрасывается через выпускное отверстие. Следовательно, солнечные панели охлаждаются снаружи за счет вращения лопастей и изнутри за счет прохождения потока воздуха через внутреннюю полость лопасти. Скорость воздушного потока внутри лопасти достигает максимального значения равного 2 м/с, при этом температура солнечных панелей достигает среднего значения равного 37 °С, что приводит к увеличению КПД солнечных панелей до 21%. Предметом исследования являются параметры, влияющие на энергоэффективность гибких солнечных панелей, установленных на лопастях гелиоветрогенератора. В работе приведен способ интенсификации охлаждения гибких фотоэлектрических преобразователей за счет модификации конструкции лопасти гелиоветрогенератора, представлены результаты исследования моделирования различных модификаций конструкций лопасти, определена конструкция, которая соответствует наибольшей скорости воздушного потока внутри лопасти. Также произведен тепловой расчет и исследованы гидродинамические свойства воздушного потока.
Аннотация
В статье рассматривается устройство гелиоветрогенератор, предназначенное для выработки электроэнергии двумя способами одновременно: при помощи энергии ветра и солнца. Гибкиесолнечные панели, установленные на лопастях гелиоветрогенератора, охлаждаются набегающими потоками воздуха при вращении лопастей, но этого недостаточно для достижения оптимального значения температуры фотоэлектрического преобразователя. Для дополнительного охлаждения модифицирована конструкция лопасти гелиоветрогенератора: лопасть изготавливается полой внутри и на двух ее концах с разных сторон выполняются отверстия определенной формы и размера. За счет разности давлений до и после ветроколеса поток воздуха засасывается через входное отверстие внутрь лопасти, проходит через ее полость и выбрасывается через выпускное отверстие. Следовательно, солнечные панели охлаждаются снаружи за счет вращения лопастей и изнутри за счет прохождения потока воздуха через внутреннюю полость лопасти. Скорость воздушного потока внутри лопасти достигает максимального значения равного 2 м/с, при этом температура солнечных панелей достигает среднего значения равного 37 °С, что приводит к увеличению КПД солнечных панелей до 21%. Предметом исследования являются параметры, влияющие на энергоэффективность гибких солнечных панелей, установленных на лопастях гелиоветрогенератора. В работе приведен способ интенсификации охлаждения гибких фотоэлектрических преобразователей за счет модификации конструкции лопасти гелиоветрогенератора, представлены результаты исследования моделирования различных модификаций конструкций лопасти, определена конструкция, которая соответствует наибольшей скорости воздушного потока внутри лопасти. Также произведен тепловой расчет и исследованы гидродинамические свойства воздушного потока.
Ключевые слова: гелиоветрогенератор, гибкие солнечные панели, интенсификация охлаждения, скорость воздушного потока, лопасть.
English
Русский
