D’après pv magazine international.
Des chercheurs de l’Université d’Alcalá en Espagne ont mis au point une technique de refroidissement pour modules solaires utilisant un échangeur de chaleur souterrain en circuit fermé monophasé agissant comme un dissipateur thermique naturel.
« Nos analyses, réalisées pour différents types d’installations résidentielles et commerciales, montrent que le système est économiquement viable, avec des périodes d’amortissement des investissements allant de 5 à 10 ans », a expliqué le chercheur Ignacio Valiente Blanco à pv magazine.
La technique de refroidissement consiste à appliquer un échangeur de chaleur à l’arrière d’un panneau solaire afin d’éliminer l’excès de chaleur. Celle-ci est transportée sous terre par un fluide réfrigérant qui est refroidi par un autre échangeur de chaleur à tubes en U installé à 15 mètres de profondeur dans un forage naturellement rempli d’eau provenant de l’aquifère.
« Ce système de refroidissement nécessite de l’énergie supplémentaire pour activer la pompe du fluide de refroidissement, ont précisé les chercheurs. S’agissant d’un circuit fermé, l’écart d’énergie potentiel entre le fond du forage et le panneau solaire n’a pas d’impact sur la consommation d’énergie du système de refroidissement. »
Les scientifiques ont testé le système de refroidissement sur une installation PV hors réseau qu’ils décrivent comme représentative d’une centrale photovoltaïque type dotée de trackers à axe unique. Le dispositif est constitué de deux modules de 270 W fournis par l’Espagnol Atersa, affichant un coefficient de température de -0,43 % par degré Celsius.
L’échangeur de chaleur du panneau solaire se compose pour l’essentiel d’un ensemble de six tubes de cuivre en U déformés plastiquement et aplatis, mesurant chacun 15 mm de diamètre. Les tubes sont tous isolés thermiquement par de la mousse polyéthylène et connectés à des collecteurs communs d’entrée et de sortie de 18 mm de diamètre. Le groupe de chercheurs a utilisé un débit constant de fluide réfrigérant de 3 l/min ou 1,8 l/min par mètre carré de panneau solaire.
L’expérience a montré que la technologie de refroidissement pouvait réduire la température d’un module solaire en fonctionnement de 13 à 17 °C. D’après l’étude, elle a également amélioré le rendement du module d’environ 11 %, ce qui signifie que sur une journée entière, le panneau refroidi fournissait 152 Wh de plus que le panneau non refroidi.
Les universitaires ont présenté le système de refroidissement dans l’article « Efficiency Improvement of Photovoltaic Solar Modules by Cooling Using an Underground Heat Exchanger », qui a récemment été publié dans Journal of Solar Energy Engineering.
« Avec l’investissement nécessaire, ce système est tout à fait compatible avec des installations classiques », a affirmé Ignacio Valiente Blanco.
Article traduit par Christelle Taureau.
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