通过电喷雾冷却降低太阳能组件温度

土耳其 Artvin Çoruh 大学的科学家们开发了一种新的太阳能组件冷却技术，该技术首次在研究层面利用了 e lectrospray 冷却。

该技术用于电子元件的散热，据报道具有强大的冷却能力、小的液体供应和精确的温度控制。另一个重要优点是喷雾颗粒比机械雾化器小，液滴产生更加均匀。此外，据称与传统喷雾冷却相比，它更易于使用且能耗更低。

“电喷雾冷却是文献中的一个新话题，特别是用于冷却处理器的机电系统，”该研究的主要作者 Abdüssamed Kabakuş 告诉 pv 杂志。“在这项研究之前，从未对冷却光伏系统进行过研究。在查阅文献时，电喷雾冷却最重要的特点是它可以在低冷却剂流体流速下进行高热传递，并且比机械喷雾系统消耗更少的能量。

研究小组在一个小面板上进行了一系列实验。“作为在这个面板上进行的实验的结果，获得了非常有效的冷却性能，”Kabakuş 补充道。“但是，这种方法有一些缺点。由于从单个喷嘴喷涂的喷雾的投影面积很小，因此无法在工业面板上单独使用。

电喷雾冷却结合了喷雾冷却和高压静电技术。它在高温金属或金属涂层表面与不锈钢喷嘴之间产生电压。喷嘴提供低表面张力的液体，撞击热表面的液体颗粒通过表面的高热传递带走热量，从而引起冷却。 实验中使用的系统使用水作为冷却剂。使用输液泵以恒定流速将制冷剂输送到不锈钢喷嘴。太阳能电池板的背面覆盖着 0.016 毫米的铝箔，上面贴有导热膏。PCE-PVA 100 太阳能组件分析仪用于评估组件性能。T 型热电偶用于测量其工作温度。

“实验针对 800、1000 和 1200 W/m 进行2辐射强度、20 kV 电压和 40-60-80-100-120 ml/h 冷却剂流体流速，“研究人员解释说。“它们是在实验室环境中进行的，其中冷却水温度与环境温度大致恒定且稳态。”

分析表明，对于所有辐照度水平，面板温度都随着流速的增加而降低。“当流速高于 80 ml/h 时，温度变化没有显着变化。80 ml/h 的流速被确定为最佳流速，“该小组强调说。“在 80 ml/h 的流速下，对于 800-1000-1200 W/m，温度下降速率为 0.13、0.14 和 0.15 C/s2分别是辐照度。

测量还显示，太阳能组件输出增加了 24.2% 至 56.5%;

冷却技术在发表在《热工程案例研究》上的研究“冷却光伏板的新方法：电喷雾冷却”中进行了介绍。“在未来的研究中，将建立一个具有多个喷嘴的电喷雾系统来冷却工业面板，并将检查冷却性能，”Kabakuş 说。“只有在证明其可用于工业面板之后，才会对系统成本进行计算。”