Daprès pv magazine International
Une équipe de recherche de l’Université Kasdi Merbah d’Algérie a mis au point un système innovant de refroidissement intelligent par pulvérisation d’eau pour panneaux photovoltaïques. « L’originalité de cette recherche réside dans la conception d’un système de refroidissement intelligent par pulvérisation d’eau basé sur un contrôleur Arduino », explique Mahmoud Bourouis, auteur principal de l’étude, à pv magazine.
« Le système s’active uniquement lorsque la température du panneau photovoltaïque dépasse un seuil prédéfini, ce qui améliore l’efficacité énergétique tout en minimisant la consommation d’eau – un facteur essentiel en milieu désertique. » « Nous prenons également en compte d’autres paramètres environnementaux, tels que la vitesse du vent et l’humidité. Nous étudierons aussi des techniques de refroidissement alternatives, notamment les matériaux à changement de phase (MCP) et les nanofluides, afin d’améliorer encore l’efficacité des panneaux photovoltaïques fonctionnant en milieu désertique. »
Le prototype du système a été testé dans un dispositif expérimental installé dans le climat aride de Ouargla, ville du Sahara algérien. Il était composé de deux modules monocristallins identiques de 390 W – l’un équipé d’un système de refroidissement, l’autre servant de référence. Les deux modules étaient installés avec une inclinaison de 31°, orientés plein sud. Pour le module refroidi, l’eau était pompée d’un réservoir de stockage à un débit de 3,5 L/min via un tuyau en PVC fixé le long du bord supérieur du panneau. Ce tuyau comportait neuf sorties uniformément espacées, de 3 mm de diamètre chacune et inclinées à environ 40°.
Les 9 et 10 juin, puis les 1er et 2 juillet 2024, le système a assuré un refroidissement continu et sans interruption. Les 11 et 12 juin, puis les 3 et 4 juillet 2024, il a été mis à niveau vers une configuration intelligente intégrant un capteur et un régulateur de température numériques. Le système de refroidissement s’activait automatiquement lorsque la température de la face arrière du module dépassait 41,5 °C et se désactivait lorsqu’elle redescendait en dessous de 38,5 °C.
Durant les huit jours de test, en juin et juillet, l’irradiation solaire à Ouargla a varié de 128,8 W/m² à 982 W/m², et les températures ambiantes ont oscillé entre 30 °C et 45 °C. Les mesures ont été enregistrées de 8 h 30 à 16 h, à intervalles de 30 minutes.
« Le système de refroidissement continu a considérablement amélioré les performances du panneau photovoltaïque. La puissance de sortie est passée de 272,1 W à 350,5 W, tandis que la température du module a chuté de 58,6 °C à 36,7 °C, ce qui représente un gain d’efficacité pouvant atteindre 28,8 % », a déclaré M. Bourouis.
Parallèlement, le système de refroidissement intelligent a permis d’augmenter la production d’énergie de 251 W à 337 W et de réduire la température du module de 56,1 °C à 35,7 °C. Ce système a atteint une efficacité de refroidissement moyenne de 15,5 %, avec une consommation d’eau de 63,86 L/kWh, une durée de fonctionnement de la pompe de 75 min/jour et une puissance de pompe de 30,6 W.
« En termes de coûts, le refroidissement intelligent est nettement plus avantageux, avec des dépenses d’électricité annuelles de 0,07020 €/W (0,081 $/W), contre 0,07514 €/W pour les procédés continus et 0,07135 €/W pour les systèmes sans refroidissement », a expliqué l’équipe.
Ces résultats ont été présentés dans l’article « Amélioration du rendement des systèmes photovoltaïques grâce à un refroidissement intelligent en milieu aride », publié dans la revue Applied Thermal Engineering. Des scientifiques de l’Université Kasdi Merbah (Algérie), de l’Université de Paris (France) et de l’Université Rovira i Virgili (Espagne) ont contribué à cette étude.
Ce contenu est protégé par un copyright et vous ne pouvez pas le réutiliser sans permission. Si vous souhaitez collaborer avec nous et réutiliser notre contenu, merci de contacter notre équipe éditoriale à l’adresse suivante: editors@pv-magazine.com.
En transmettant ce formulaire vous acceptez que pv magazine utilise vos données dans le but de publier votre commentaire.
Vos données personnelles seront uniquement divulguées ou transmises à des tierces parties dans une optique de filtre anti-spams ou si elles s’avèrent nécessaires à la maintenance technique du site web. Un transfert de vos données à des tierces parties pour toute autre raison ne pourra se faire que s’il est justifié par la législation relative à la protection des données, ou dans le cas où pv magazine y est légalement obligé.
Vous pouvez révoquer ce consentement à tout moment avec effet futur, auquel cas vos données personnelles seront immédiatement supprimées. Dans le cas contraire, vos données seront supprimées une fois que pv magazine aura traité votre requête ou lorsque le but du stockage des données est atteint.
Pour de plus amples informations sur la confidentialité des données, veuillez consulter notre Politique de Protection des Données.