Tarptautinė tyrimų grupė sukūrė eksperimentinę sąranką ir optimizavimo modelįplaukiojanti PV sistemadvipusės saulės baterijos, skirtos naudoti atogrąžų gėlame vandenyje.
Tyrimo grupė taikė atsako paviršiaus metodiką (RSM), pagrįstą centriniu sudėtiniu dizainu (CCD). CCD yra specifinė eksperimento projektavimo metodika, tinkanti RSM modeliams, kurie gali parodyti ryšį tarp įvesties ir išvesties faktoriųplaukiojanti PV sistema. Be to, komanda ištyrė plaukiojančių bifacialinių fotovoltinių projektų ekonominį gyvybingumą.
„Mūsų tyrimai integruoja pasaulinę saulės technologijų perspektyvą, pabrėždami projektavimo parametrų jautrumo analizę ir galios padidėjimo koreliacijas naudojant RSM“, - sakė akademikai. „Siekiame optimizuoti bifacialinių saulės baterijų aukštį, azimuto kampą ir vandens gylį, patobulindami tvarios energijos sprendimus dvipusėje srityje.plaukiojanti PV sistema."
Kaip CCD dizaino dalį, mokslininkai pastatė dvi PV sistemas ant stogo Virudhunagare, Pietų Indijoje. Kiekvienas iš jų naudojo 395 W dvipusius PV modulius, sumontuotus ant įprasto baltai dažyto paviršiaus arba gėlo vandens rezervuaro su baltais dažais apačioje.
Abi sistemos buvo išbandytos esant 25 cm, 87,5 cm arba 150 cm aukščio plokštėms ir 45 laipsnių, 90 laipsnių ir 135 laipsnių pasvirimo kampui. Virš vandens sumontuota PV sistema taip pat buvo išbandyta su įvairaus vandens gyliu – 2 cm, 6 cm ir 10 cm. Plokštės temperatūra, įtampa ir srovė buvo išbandyta esant įvairiems apšvitos lygiams ir vėjo greičiui.
"Šių bandymų metu surinkti duomenys buvo analizuojami naudojant RSM, kad būtų galima suprasti kelių kintamųjų įtaką", - sakė mokslininkai. "Šis išsamus duomenų rinkimas apėmė pagrindinių veiklos rodiklių, tokių kaip išėjimo galia ir bifacialinis padidėjimas, stebėjimą. Tikslas buvo nustatyti skirtingų aušinimo metodų poveikį BFS plokščių efektyvumui, ypatingą dėmesį skiriant realaus pasaulio scenarijams."
Remiantis kvadratinio modelio, optimizavimo RSM modelio, rezultatais, optimalūs rezultatai buvo gauti esant 100 cm skydo aukščiui, 6 cm vandens gyliui ir 90 laipsnių pasvirimo kampui. Šiuo atveju numatoma išėjimo galia buvo 397,68 W, o užregistruotas didelio tikslumo bifacialinis padidėjimas 10,39.
Be to, siūlomas gėlo vandens paviršius (PFS) pasiekė 4,34 % iki 486 % padidintą bifacialinį efektyvumą įvairiais švitinimo lygiais, palyginti su įprastu baltu paviršiumi (CWS). „Esant 950 W/m2 švitinimo slėgiui gėlo vandens aušinimas pasiekia 3,19 % didesnį bifacialinį padidėjimą nei CWS aušinimas“, – pridūrė grupė.
„Skydelės temperatūros analizė rodo, kad aušinant gėlu vandeniu nuosekliai mažėja temperatūra nuo 1,43 C iki 2,72 C, o tai padidina bendrą efektyvumą ir ilgaamžiškumą“, – padarė išvadą. „Šiek tiek didesnės dienos energijos sąnaudos – 10,979 Rs (0,13 USD), palyginti su 10,75 Rs CWP, PFW siūlo greitesnį 4,52 metų, palyginti su 4,62 metų CWP, atsipirkimo laikotarpį, pabrėžiant jos ekonominį gyvybingumą ir efektyvumą. “
