دراسة تأثير عملية تبريد الخلية الفوتوفولتية على رفع كفاءة أنظمة الهيدروجين الشمسي

Authors

  • لؤي يسير

Abstract

إن الطاقة الشمسـية والهيدروجين هــي من بين الخيارات المحتملة والبديلة للــوقود الحالي، لكــــــن العائق الرئيســي لتطبيق الطاقـة الشــمسـية وخاصة الخلايا الفوتوفولتية هي انخفاض كفاءتها في تحويل الطاقة بسبب ارتفاع درجة حرارتها، أما الهيدروجين  فيجب إنتاجه بشــــــــــــكل غازي أو سائل قبل استخدامه كوقود ولكن عملية التحويل الرئيسية لإنتاج الهيدروجين تنتج غـــاز ثاني أكســــــيد الكربون  الضار بالبيئة لما تسببه مــن ارتفاع فـــــي درجة حرارة الأرض, في أطار البحث عن حلول لهذه القضايا يأتي هذا البحث ليتحرى التحكم بدرجة حرارة الخلية الفوتوفولتية فــــي محاولـــــــــة لتلافي تأثيرات ارتفاع درجة حرارة الخلية كما يبحث في تأثيرات ذلك على توليد غاز الهيدروجين عن طريق جهاز التحليل الكهربائي للماء بطريقة صديقة للبيئة.

أثبتت نتائج التجارب أن نظام التبريد يوقف ارتفاع درجة حرارة الخلية الفوتوفولتية مما عكـــــــس النتائج السلبية لانخفاض كفـــاءة التحويل كما ازداد الناتج الكهربائي للخلية بمقدار 33 % و أظهرت النتائج أيضا أنه عند توصيل الخلية الفوتوفولتية إلى جهاز التحليل الكهربائي للماء فإن تبريد الخلية الفوتوفولتية انعكس بشكل إيجابي على ارتفاع معدل إنتاج الهيدروجين بحدود 26%

Solar Energy and Hydrogen are possible replacement options for fossil fuel, But  a major drawback to the full implementation of solar energy, in particular photovoltaic (PV), is the lowering of conversion efficiency of PV cells due to elevated cell temperatures while in operation. Also, hydrogen must be produced in gaseous or liquid form before it can be used as fuel; but its‟ present major conversion process produces an abundance of carbon dioxide which is harming the environment through global warming. In search of resolutions to these issues, this research investigated the application of Thermal Management to Photovoltaic (PV) modules in an attempt to reverse the effects of elevated cell temperature. The investigation also examined the effects of the thermally managed PV module to a Electrolyzer (Hydrogen Generator) for the production of hydrogen gas in an environmentally friendly way.

The results of the investigation showed that the cooling system stopped the cell temperature from rising, reversed the negative effects on conversion efficiency, and increased the power output of the module by as much as 33%. The results also showed that the thermally managed PV module when coupled to the hydrogen generator impacted positively with an appreciablely increase of up to 26% in hydrogen gas production.

Downloads

Published

2016-07-07

How to Cite

1.
يسير ل. دراسة تأثير عملية تبريد الخلية الفوتوفولتية على رفع كفاءة أنظمة الهيدروجين الشمسي. Tuj-eng [Internet]. 2016Jul.7 [cited 2024Nov.23];37(1). Available from: https://journal.tishreen.edu.sy/index.php/engscnc/article/view/1572

Issue

Vol. 37 No. 1 (2015): العلوم الهندسية

Section

Articles

License

Copyright (c) 2016 ttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

The authors retain the copyright and grant the right to publish in the magazine for the first time with the transfer of the commercial right to Tishreen University Journal for Research and Scientific Studies - Engineering Sciences Series

 Under a CC BY- NC-SA 04 license that allows others to share the work with of the work's authorship and initial publication in this journal. Authors can use a copy of their articles in their scientific activity, and on their scientific websites, provided that the place of publication is indicted in  Tishreen University Journal for Research and Scientific Studies - Engineering Sciences Series   .  The Readers have the right to send, print and subscribe to the initial version of the article, and the title of  Tishreen University Journal for Research and Scientific Studies - Engineering Sciences Series     Publisher

journal uses a CC BY-NC-SA license which mean

You are free to:

  • Adapt — remix, transform, and build upon the material
  •  
  • The licensor cannot revoke these freedoms as long as you follow the license terms.

 

  • Attribution — You must give appropriate credit, provide a link to the license, and indicate if changes were made. You may do so in any reasonable manner, but not in any way that suggests the licensor endorses you or your use.
  • NonCommercial — You may not use the material for commercial purposes.
  • ShareAlike — If you remix, transform, or build upon the material, you must distribute your contributions under the same license as the original.
  • No additional restrictions — You may not apply legal terms or technological measures that legally restrict others from doing anything the license permits.