Des scientifiques espagnols ont construit un système de refroidissement avec des échangeurs de chaleur à panneaux solaires et un échangeur de chaleur en forme de U installé dans un puits de 15 mètres de profondeur.Les chercheurs affirment que cela réduit la température des panneaux jusqu'à 17 pour cent tout en améliorant les performances d'environ 11 pour cent.
Des chercheurs de l'Université d'Alcalá en Espagne ont développé une technologie de refroidissement par module solaire qui utilise un échangeur de chaleur monophasé souterrain en boucle fermée comme dissipateur thermique naturel.
Le chercheur Ignacio Valiente Blanco a déclaré au magazine pv : « Notre analyse de différents types de propriétés résidentielles et commerciales montre que le système est économiquement viable avec une période de récupération de 5 à 10 ans. »
La méthode de refroidissement implique l’utilisation d’un échangeur de chaleur à l’arrière du panneau solaire pour éliminer l’excès de chaleur.Cette chaleur est transférée au sol à l'aide d'un liquide de refroidissement qui est refroidi par un autre échangeur de chaleur en forme de U, introduit dans un puits de 15 mètres de profondeur rempli d'eau naturelle provenant d'un aquifère souterrain.
"Le système de refroidissement nécessite de l'énergie supplémentaire pour activer la pompe à liquide de refroidissement", ont expliqué les chercheurs."Comme il s'agit d'un circuit fermé, la différence de potentiel entre le fond du puits et le panneau solaire n'affecte pas la consommation électrique du système de refroidissement."
Les scientifiques ont testé le système de refroidissement sur une installation photovoltaïque autonome, qu'ils ont décrite comme une ferme solaire typique dotée d'un système de suivi à un seul axe.Le réseau se compose de deux modules de 270 W fournis par Atersa, Espagne.Leur coefficient de température est de -0,43 % par degré Celsius.
L'échangeur de chaleur du panneau solaire se compose principalement de six tubes de cuivre plats en forme de U déformés plastiquement d'un diamètre de 15 mm chacun.Les tubes sont isolés avec de la mousse de polyéthylène et reliés à un collecteur commun d'entrée et de sortie d'un diamètre de 18 mm.L'équipe de recherche a utilisé un débit constant de liquide de refroidissement de 3 L/min, soit 1,8 L/min par mètre carré de panneaux solaires.
Des expériences ont montré que la technologie de refroidissement peut réduire la température de fonctionnement des modules solaires de 13 à 17 degrés Celsius.Il améliore également les performances des composants d'environ 11 %, ce qui signifie qu'un panneau refroidi fournira 152 Wh de puissance tout au long de la journée.Selon les recherches, un homologue non refroidi.
Les scientifiques décrivent le système de refroidissement dans l'article « Améliorer l'efficacité des modules solaires photovoltaïques en refroidissant un échangeur de chaleur souterrain », récemment publié dans le Journal of Solar Energy Engineering.
« Avec l'investissement nécessaire, le système est idéal pour les installations conventionnelles », explique Valiente Blanco.
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