Une récente étude menée par une équipe de recherche de la Northeast Electric Power University en Chine a exploré comment la perforation des cadres peut influencer le refroidissement des panneaux solaires photovoltaïques. Les résultats indiquent que le nombre de trous à percer doit être soigneusement déterminé. Plus de perforations ne signifient pas nécessairement de meilleures performances de refroidissement. Cette recherche offre des perspectives précieuses pour l’optimisation des installations de panneaux solaires.
Comprendre le refroidissement passif par air
Le refroidissement passif par air est une méthode efficace pour réguler la température des panneaux photovoltaïques. Lorsque ces panneaux fonctionnent, leur température interne peut augmenter, ce qui peut affecter leur efficacité et leur performance générale. La gestion de cette température devient cruciale pour maximiser la production d’énergie.
Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé des simulations tridimensionnelles pour analyser le flux d’air autour des panneaux photovoltaïques et évaluer l’impact du design des perforations. En étudiant différents modèles de cadres perforés, ils ont pu établir un lien entre la conception des perforations et les performances thermiques ainsi qu’électriques des panneaux.
Un nombre optimal de perforations
Les résultats de l’étude ont révélé que certaines configurations de perforations entraînaient des températures de panneaux plus basses et des rendements énergétiques plus élevés. Par exemple, un cadre avec huit trous circulaires de 3 mm de rayon a obtenu les meilleures performances. L’analyse a montré que la température moyenne était de 39,37 °C, améliorant significativement la performance par rapport à un cadre non perforé.
Il est important de noter que tous les modèles de perforation n’ont pas abouti à de meilleures performances. En effet, trois des conceptions testées ont présenté des performances inférieures à celles des panneaux non perforés. Avoir trop de trous dans certaines configurations pourrait même nuire au refroidissement, ce qui remet en question l’idée selon laquelle plus de perforations est équivalent à de meilleures performances.
L’importance de la simulation numérique
Pour valider leur modèle, l’équipe de recherche a effectué des expériences en utilisant des panneaux solaires réels et les a comparées à leurs résultats de simulation. Le modèle a montré une corrélation précise entre les résultats simulés et les données expérimentales, affichant une différence très faible de température. Cela renforce la confiance dans l’utilisation des simulations numériques pour optimiser les designs des panneaux solaires.
Les simulations ont permis d’affiner les angles d’inclinaison et de déterminer des stratégies optimales pour le refroidissement. L’angle optimisé a été identifié comme étant de 11°, ce qui a été utilisé dans toutes les simulations des cas de perforation étudiés. Cela démontre l’importance d’une approche intégrée dans la conception des panneaux photovoltaïques.
Applications pratiques et avenir de la recherche
Cette recherche présente des applications pratiques pour le design des panneaux solaires, en influençant les décisions lors de l’installation. Avec la montée en puissance des technologies solaires, il est fondamental de s’assurer que les systèmes sont optimisés pour la production d’énergie maximale, tout en tenant compte des aspects environnementaux et économiques.
À l’avenir, ces résultats pourraient ouvrir la voie à de nouvelles recherches sur les technologies de refroidissement et de gestion thermique. En développant des panneaux solaires plus performants, l’industrie pourrait influencer la transition vers les énergies renouvelables et améliorer la durabilité des installations. Plus d’informations sur ce sujet peuvent être trouvées dans des articles complémentaires sur les techniques de refroidissement et leurs impacts sur les structures photovoltaïques.
