Fansız pasif soğutmalı güneş paneli tasarımı simülasyonda yüzey sıcaklığını 9 K düşürdü
Suudi Arabistan ve Cezayirli araştırmacıların basamaklı hava kanalı tasarımı, bilgisayar simülasyonunda termal verimi yüzde 31'e çıkardı; deneysel doğrulama yok.
3 dk okuma
İçindekiler · 3 bölüm
Suudi Arabistan ve Cezayir’den araştırmacılar, fan ya da pompa kullanmadan çalışan bir fotovoltaik-termal (PVT) hava kollektörü tasarımı önerdi. Ain Shams Engineering Journal’da yayımlanan çalışmaya göre tasarım, bilgisayar simülasyonunda güneş paneli yüzey sıcaklığını 9 K düşürdü ve termal verimi yüzde 31’e çıkardı. pv magazine’in 30 Ekim 2026 tarihli haberi çalışmayı duyurdu.
Tasarım nasıl çalışıyor?
PVT sistemleri, panelin ürettiği elektriğin yanında panelden atılan ısıyı da kullanılabilir hale getirmeye çalışır. Sıcaklık yükseldikçe panelin elektrik verimi düştüğü için panelin soğutulması iki açıdan işe yarar.
pv magazine’in aktardığına göre tasarımın temel öğeleri şunlar:
- Panelin arkasında basamaklı (merdiven biçimli) bir hava kanalı; kanal, ısınan yüzey boyunca oluşan ısı aktarımını sınırlayan hava tabakasını bozmayı amaçlıyor.
- Kanalın içinde, 5 mm çaplı deliklere sahip, şaşırtmalı dizilmiş alüminyum V biçimli kanatçıklar; bunlar ısı aktarım yüzeyini ve hava karışımını artırıyor.
- Hava akışı yalnızca ısı farkından doğan kaldırma kuvvetiyle sağlanıyor; fan, pompa ya da dış enerji kaynağı yok.
Simüle edilen kollektör 2,4 m × 0,54 m boyutunda ve 32 derece eğimli; iki hava girişi ve tek çıkışı var.
Simülasyon ve sonuçlar
Araştırmacılar tasarımı ANSYS Fluent yazılımıyla hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemiyle inceledi. Senaryo, Cezayir’in Ghardaïa kentinde açık bir yaz günü: ışınım zirvesi 995 W/m², ortam sıcaklığı 306–318 K. Yaklaşık 5,51 milyon elemanlı bir hesaplama ağı seçildi.
| Ölçüt | Yeni tasarım | Referans sistem |
|---|---|---|
| En yüksek termal verim | %31 | %29,4 |
| Elektriksel verim | %14,8 | %14,6 |
| En yüksek çıktı | 400 W termal, 180 W elektrik | — |
| PV yüzey sıcaklığı | 9 K düşüş | — |
Ekonomik analize göre geri ödeme süresi açık havada 5,8 yıl, bulutlu havada 7,2 yıl; enerji geri ödeme süresi 0,86 yıl. On panelli bir sistemin yılda 3,2 ton, 25 yılda toplam 80 ton CO₂ emisyonunu önleyebileceği tahmin ediliyor.
Dikkat edilmesi gerekenler
Sonuçlar yalnızca simülasyona dayanıyor; pv magazine haberinde deneysel doğrulamadan söz edilmiyor. Verimdeki artış da küçük: elektriksel verim yüzde 14,6’dan 14,8’e çıkıyor. Çalışmanın kurumları Medine İslam Üniversitesi (Suudi Arabistan), El Oued Üniversitesi (Cezayir) ve Yenilenebilir Enerji Geliştirme Merkezi olarak belirtiliyor.
