Ключевые слова
Как цитировать
Аннотация
Аннотация. Введение. В засушливых регионах с высоким уровнем запылeнности накопление пыли на поверхности фотоэлектрических модулей ограничивает поступление солнечного излучения к активному слою и приводит к снижению эффективности выработки электрической энергии. В то же время предотвращение чрезмерного перегрева PV-панелей, а также их регулярная очистка от пыли и других загрязнений осложняются ограниченностью ресурсов пресной воды, что является одной из существенных эксплуатационных проблем.
Методы и материалы. В настоящем исследовании разработана интегрированная система PV/T-MD, основанная на охлаждении PV-модуля наножидкостью Al2O3/H2O, использовании отводимой низкопотенциальной тепловой энергии в процессе мембранной дистилляции для опреснения солeной или минерализованной воды, а также последующем применении полученного дистиллята в адаптивной системе очистки PV-панелей. Трeхмерная модель PV/T-модуля с тремя параллельными каналами для наножидкости была разработана и численно исследована в программном комплексе COMSOL Multiphysics на основе метода конечных элементов.
Результаты. Результаты численного моделирования показали, что температура в PV/T-модуле изменялась в диапазоне 297-320 K, а скорость потока наножидкости составляла 0,060-0,103 м/с. Максимальные гидравлические потери давления в параллельных каналах составили около 13,1 Па.
Заключение. Предложенная система PV/T-MD позволяет объединить в едином технологическом контуре охлаждение PV-модуля, повторное использование низкопотенциальной тепловой энергии, получение технически чистого дистиллята из солeной воды и автономную очистку фотоэлектрических панелей от пылевых загрязнений. Разработанная система представляет собой перспективное энерго- и ресурсосберегающее решение для фотоэлектрических станций, эксплуатируемых в жарких, засушливых, пыльных и вододефицитных регионах.
Библиографические ссылки
[1]. Abdel-Aziz M.M., ElBahloul A.A. Innovations in improving photovoltaic efficiency: a review of performance enhancement techniques // Energy Conversion and Management. - 2025. - Vol. 327. - Art. 119589.
[2]. Tembhare S.P., Barai D.P., Bhanvase B.A. Performance evaluation of nanofluids in solar thermal and solar photovoltaic systems: a comprehensive review // Renewable and Sustainable Energy Reviews. - 2022. - Vol. 153. -Art. 111738.
[3]. Togun H., Basem A.A.H., Kadhum A.M., Abed A.M., Biswas N., Rashid F.L., Tawaq H.M., Ali A.H., Mohammed H.I., Mandal D.K. Advancing photovoltaic thermal (PV/T) systems: innovative cooling technique, thermal management, and future prospects // Solar Energy. - 2025. -Vol. 291. - Art. 113402.
[4]. Xiao Y., Huang P., Wei G., Cui L., Xu C., Du X. State-of-the-art review on performance enhancement of photovoltaic/thermal system integrated with phase change materials // Journal of Energy Storage. - 2022. - Vol. 56. - Art. 106073.
[5]. Alao K.I., Gilani S.I.U.H., Sopian K., Alao T.O., Aslam Z. A comprehensive review of radiative cooling technologies and their integration with photovoltaic (PV) systems: challenges, opportunities, and future directions // Solar Energy. - 2025. - Vol. 292. - Art. 113445.
[6]. Shaalan Z.A., Hussein A.M., Abdullah M.Z. Numerical-experimental study to improve photovoltaic panel cooling by using hybrid ZnO/Al₂O₃ nanofluids // Case Studies in Thermal Engineering. - 2025. -Vol. 70. -Art. 106053.
[7]. Wang N., Chu S., Cheng C., Zhang H., Chen H., Gao D. Performance research and multi-objective optimization of concentrating photovoltaic/thermal coupled air source heat pump heating system // Energy. - 2024. - Vol. 296. - Art. 131008.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Copyright (c) 2026 Toshmamatov, B., Annayev, A. (Muallif)