experimental evaluation of the hybrid-bifacial cooling of a pv panel in arid weather using channel heat exchanger and impingement flow nozzles

In the current global energy conditions, with a growing concern for carbon emissions, the adoption of renewable energy sources is on the rise. solar panels have emerged as a highly promising method for electrical-thermal energy generation and are widely employed in both industrial and residential settings. this study focuses on evaluating the impact of cooling on pv panel systems and its effect on electrical and thermal efficiency. a hybrid method utilizing both air and water on the pv panels is examined, and the results are compared to those of a reference panel. the experiments were conducted in kashan, iran, located at coordinates 34°06’ n 51°23’ e, in july 2023. by implementing the proposed cooling method, significant improvements in the maximum daily electrical, thermal, and total efficiencies can be achieved, surpassing 20%, 30%, and 50%, respectively. the findings indicate that cooling with water proves more advantageous in terms of thermal energy generation, although it slightly decreases the coefficient of energy due to the additional energy required for water pumping compared to air blowing. furthermore, the study reveals that bifacial cooling, employing jets to cool both sides of the pv panel, significantly enhances thermal and electrical efficiency, particularly in hot and dry weather conditions.

ارزیابی تجربی خنک کاری ترکیبی یک پنل فتوولتائیک در شرایط آب و هوایی گرم با استفاده از مبدل حرارتی و نازلهای جت برخوردی

در شرایط انرژی کنونی دنیا و با افزایش نگرانی‌ها درباره انتشار کربن، انتخاب و استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر در حال افزایش است. امروزه، صفحات خورشیدی به عنوان یک روش بسیار امیدبخش برای تولید انرژی الکتریکی و حرارتی ظاهر شده‌اند و به طور گسترده در تجهیزات صنعتی و منازل مسکونی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مطالعه بر ارزیابی تاثیر خنک‌کاری بر صفحات خورشیدی تمرکز دارد و اثر آن بر کارایی الکتریکی و حرارتی را مورد بررسی قرار می‌دهد. از یک روش ترکیبی از هوا و آب برای خنک‌کاری بر روی صفحات خورشیدی استفاده شده و نتایج بدست آمده با یک صفحه خورشیدی مرجع مقایسه شده است. آزمایش‌ها در تیر الی مرداد 1402 در شهر کاشان در مختصات ̕06°34 شمالی و ̕23°51 شرقی صورت گرفته است. با اجرای روش خنک‌کردن پیشنهادی، بهبودهایی به مقدار 20٪، 30٪ و 50٪ به‌ترتیب در کارایی روزانه الکتریکی، حرارتی و کلی به‌دست آمد. یافته‌ها نشان می‌دهند که خنک‌کردن با آب از نظر تولید انرژی حرارتی مزیت بیشتری دارد، اگرچه این امر اندکی ضریب انرژی را به دلیل انرژی اضافی مورد نیاز برای پمپاژ آب نسبت به استفاده از هوا کاهش می‌دهد. علاوه‌براین، مطالعه حاضر نشان می‌دهد که خنک‌کاری دوطرفه صفحه خورشیدی با استفاده از جت‌های آب و هوا، به طور قابل توجهی کارایی حرارتی و الکتریکی را به‌ویژه در شرایط هوایی گرم و خشک افزایش می‌دهد