便宜也容易獲得,伊拉克用天然蜜蠟成功降溫太陽能板
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太陽能板負責將日照轉換成電力,炙熱的氣溫反而會降低太陽能板發電效率,因此科學家一直以來都努力開發降溫技術,現在伊拉克科學透過天然蜜蠟、石蠟,成功讓太陽能板在炎熱午間時分,不那麼燙手了。
伊拉克北方技術大學(Northern Technical University)和阿爾努爾大學(AlNoor University )研究團隊瞄準相變材料(PCM),想了解它們在極高溫度下冷卻太陽能板的能力,而相變材料顧名思義,在液態和固態間轉變等相變過程中,能夠吸收和釋放熱能。
研究選擇的是天然蜜蠟、石蠟以及兩者混合組合,這些材料從固態轉變為液態時會吸收熱量,並在變回液態時釋放熱量。
伊拉克位於西亞,除東北部山區,其他都是屬於熱帶沙漠氣侯,夏季最高氣溫可以高達 50℃ 以上,其烈陽當然適合發展太陽能等再生能源,但是也需要面對炎熱高溫,對太陽能板發電效率的減損,北方技術大學團隊表示,這項研究目的在評估,在伊拉克天候條件的影響下,相變材料與太陽能板和被動冷卻相結合的效果。
在實驗環境中,科學家在伊拉克北部哈維賈鎮屋頂上放置四片 50 W 多晶太陽能板,在其中三片的背面留有空位,分別以 5 公升天然蜜蠟、石蠟、混合組合填滿背面,留出 10% 空間來凝固,剩下一片則是對照組。
團隊比較這些太陽能板的發電效率、模組溫度和電力輸出方面的性能。在 2022 年 7 月進行測量,當時環境溫度已達到 43.5℃,太陽輻射值在每平方公尺 300~956 W 之間。
分析顯示,沒有添加任何相變材料的對照組太陽能板溫度落在 38.65~69.4℃,日均溫度為 54.7℃,相較之下,使用石蠟後平均溫度稍稍降到 54.21℃,使用天然蜜蠟可以將均溫降到 51.66℃,若使用兩種材料,平均溫度則降到 53.62 C。
團隊指出,直到下午 2:00 至 3:00 之間,蠟熔化時的溫度都低於對照組,之後由於蠟無法吸收更多熱量,蠟凝固並散發熱量,拉升太陽能板溫度。
團隊表示,在發電效果方面,一般太陽能板、石蠟、蜜蠟和混合版本的平均每日發電量分別為 28、28.5、31 和 28.7 W,與對照組相比,天然蜜蠟可以將發電效率提高 1%,降溫 4 度。團隊認為,使用蜜蠟太陽能板效率落在 13%~14% 之間,指出相變材料可以用於太陽能板降溫,進而提高整體效率。
(首圖來源:pixabay[1])
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