COOLING OF SOLAR PANELS USING CHANNELS

Abstract

ABSTRACT

Solar energy is an essential source in this era. One of the most important applications of solar energy is solar panels; however, the problem with solar panels is that the higher their temperature, the lower their efficiency. To address this issue, it is imperative to cool the solar panels using a simple and effective cooling system. Therefore, this research conducted an experiment to explore cooling methods by implementing fluid channels on the back of the solar panel. Water and air were used as cooling fluids, and different flow rates (0.35 L/M, 0.7 L/M, and 1.4 L/M) were tested for each case. Four models with varying numbers of channels (3, 5, 7, and 9) were employed in the study, and the theoretical analysis was performed using the Ansys 22 program.

The results revealed that increasing the flow rate enhanced the cooling efficiency, with a flow rate of 1.4 L/M being the most efficient. Moreover, the cooling efficiency increased with the number of channels in the models, with the 9-channel model demonstrating the highest efficiency. As a result, this model dissipated less heat from the solar panel, leading to improved electrical efficiency. When comparing the cooling fluids, it became evident that water cooling outperformed air cooling, exhibiting superior results.

ÖZET

Güneş enerjisi, günümüzde önemli bir kaynaktır. Güneş enerjisinin en önemli uygulamalarından biri güneş panelleridir; ancak, panellerin sıcaklığı arttıkça verimleri düşer. Bu sorunu çözmek için güneş panellerini basit ve etkili bir soğutma sistemiyle soğutmak önemlidir. Bu nedenle, bu araştırma güneş panelinin arka kısmına akışkan kanalları uygulayarak bir soğutma deneyi gerçekleştirdi. Her biri için farklı akış hızları (0.35 L/D, 0.7 L/D ve 1.4 L/D) olan su ve hava, soğutma akışkanları olarak kullanıldı. Çalışmada 3, 5, 7 ve 9 adet kanala sahip dört farklı model kullanıldı ve teorik analiz Ansys 22 programı kullanılarak yapıldı.

Sonuçlar, akış hızının arttıkça soğutma verimliliğinin arttığını, en etkili akış hızının 1.4 L/D olduğunu gösterdi. Ayrıca, modellerdeki kanal sayısının artmasıyla soğutma verimliliğinin arttığı ve 9 kanallı modelin en yüksek verimliliği gösterdiği görüldü. Bu sonuç olarak güneş panelinden daha az ısı yayılmasını sağladı ve elektrik verimliliğinin artmasına katkı sağladı. Soğutma akışkanları karşılaştırıldığında, su soğutmanın hava soğutmaya göre üstün sonuçlar sergilediği ortaya çıktı.