En este estudio, se utilizaron algunos PCM para mantener la célula solar a una temperatura adecuada durante un período de tiempo, lo que hace que el módulo solar tenga una mejor eficiencia de conversión de energía. Esta temperatura depende del punto de fusión de los PCM aplicados. Como resultado, la temperatura de la célula solar podría controlarse a un valor esperado. Por lo tanto, es importante elegir PCM adecuados para realizar este experimento.
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Para establecer una fuente de calor estable e igual, utilizamos una fuente de alimentación para polarizar las células solares con una corriente directa de 4A o 6A continuamente en el laboratorio durante 100 minutos en lugar de irradiar con luz solar inestable al aire libre. Cuando las células solares estaban en polarización directa, se convertirían en dispositivos tipo LED y consumirían la energía eléctrica de entrada en calor y luz. Durante este proceso, observamos el cambio de temperatura y la distribución de estas tres muestras en la parte superior del receptor CPV mediante un instrumento de imagen térmica. La temperatura ambiente y la humedad fueron controladas por el aire acondicionado.
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La primera condición experimental fue que el receptor CPV se polarizó continuamente por una corriente directa de valor fijo de 6A en 100 minutos para observar el patrón de dispersión térmica. Después del experimento, las temperaturas de equilibrio térmico de las células solares de estas tres muestras fueron de 71.9 ° C para el ácido láurico, 71.6 ° C para el volumen de aluminio y 73.5 ° C para la cera de parafina, respectivamente, como se muestra en la Figura 3. Estos valores de temperatura fueron bastante cerca de la temperatura de funcionamiento exterior de la célula solar en el soleado verano. El resultado mostró que toda la eficiencia de dispersión térmica y disipación de estas tres muestras también era bastante cercana.
Además, el resultado experimental de dispersión térmica y disipación mostró otro fenómeno que la célula solar no mantuvo en un punto de temperatura específico que era igual al punto de fusión del ácido láurico o la cera de parafina. También se debió a la gran conductividad térmica diferente entre aluminio y PCM. En la estructura del receptor CPV aquí, los PCM estaban rodeados de aluminio y no tocaban las células solares directamente. Había demasiados materiales de interfaz para tener una buena eficiencia de absorción de calor para los PCM. Cuando la absorción de calor de los PCM fue menos eficiente que la generación de calor a partir del suministro de energía, hizo que el valor de la temperatura de la célula solar fuera más alto que el punto de fusión del PCM. Aunque el valor de temperatura de la célula solar no se controló por completo en nuestro método predeterminado, el efecto del PCM todavía ocurrió en el cuboide de la parte trasera del receptor CPV. Los valores de temperatura de las muestras en el reverso de CPV estaban cerca de los puntos de fusión de los dos PCM y el equilibrio térmico también se mostró en la Figura 7. El punto Sp3 era 43C y Sp4 era 43.3C; Además, estos valores de temperatura estaban muy cerca de los puntos de fusión del ácido láurico y la cera de parafina, respectivamente. Los PCM estaban en contacto directo con toda la superficie interna de los cuboides, por lo que la transferencia térmica y la absorción tendrían más eficiencia e inmediatez que el flujo de calor de las células solares a los PCM. El resultado fue que la diferencia de temperatura de cuboide a PCM fue menor que de célula solar a PCM. Si el sistema CPV funciona en el campo, la temperatura inferior del módulo CPV tendrá una protección más superior para los operadores del sistema y el personal de mantenimiento. Todavía tenía beneficios para el desarrollo de la tecnología CPV para fortalecer la seguridad en el lugar de trabajo.
Probamos otro parámetro experimental para la observación de una situación de menor difusión térmica. La corriente directa de 4A que fue suministrada por la fuente de alimentación se inyectó en las tres muestras de prueba continuamente durante 100 minutos y el resultado se mostró en las Figuras 8 (a) y 8 (b). En el caso de la potencia de entrada inferior, los tres valores de temperatura de equilibrio térmico de las muestras fueron, respectivamente, 56C para ácido láurico, 55.9C para aluminio a granel y 56.8C para cera de parafina. La diferencia de las curvas de aumento de temperatura fue más cercana que en el experimento anterior. Debido a que la potencia de entrada fue menor, la acumulación térmica fue menor. Por lo tanto, el mecanismo principal de dispersión y disipación térmica fue el mismo con el caso de inyección de corriente 6A. A partir de los resultados de estos dos parámetros experimentales, podríamos encontrar que la cantidad de potencia de entrada no influyó claramente en la tendencia al aumento del calentamiento y en la diferencia de los valores de temperatura de equilibrio térmico en el receptor de CPV. Los patrones de comportamiento y los mecanismos de las inyecciones actuales de 4A y 6A fueron muy parecidos.
