مطالعه ی تجربی درباره اثرات دمای محیط بر کارایی پنل های خورشیدی فتوولتائیک در مناطق بیابانی ایران (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
پنل های خورشیدی فتوولتائیک در اقلیم های گرم و بیابانی، به ویژه در ایران، با چالش های عملکردی ناشی از دمای بالا مواجه اند؛ عاملی که می تواند بازده سیستم را به طور محسوسی کاهش دهد. هدف این مطالعه، بررسی تجربی تأثیر دمای محیط بر پارامترهای کلیدی عملکرد یک پنل مونوکریستال فتوولتائیک شامل ولتاژ مدار باز (Voc)، توان بیشینه (Pmax) و جریان اتصال کوتاه (Isc) در شرایط واقعی اقلیمی منطقه بیاض در جنوب ایران است. داده ها طی بازه زمانی گرم سال و با استفاده از سنسورهای دقیق تابش و دما گردآوری شدند. نتایج نشان داد که با افزایش دما، ولتاژ مدار باز و توان خروجی به طور قابل توجهی کاهش می یابد، به طوری که در دمای ۶۹ درجه سانتی گراد، توان تولیدی به کمتر از ۵۲٪ توان اسمی کاهش یافت. در مقابل، جریان اتصال کوتاه تنها تغییرات اندکی را نشان داد. همچنین عملکرد اجزای جانبی نظیر اینورترها، ترانسفورماتورها و کابل ها نیز تحت تأثیر دما دچار افت یا تسریع در فرسایش حرارتی شدند. بر این اساس، یافته ها بر اهمیت طراحی حرارتی مناسب، انتخاب تجهیزات با کلاس دمایی بالا، و به کارگیری فناوری های خنک سازی مؤثر در نیروگاه های خورشیدی مناطق گرمسیری تأکید دارند.Experimental study on the effects of ambient temperature on the efficiency of photovoltaic solar panels in desert areas of Iran
Photovoltaic solar panels in hot and desert climates, especially in Iran, face performance challenges due to high temperatures, a factor that can significantly reduce system efficiency. The aim of this study is to experimentally investigate the effect of ambient temperature on key performance parameters of a monocrystalline photovoltaic panel, including open circuit voltage (Voc), maximum power (Pmax), and short circuit current (Isc), under real climatic conditions in the Bayaz region of southern Iran. Data were collected during the hot season using accurate radiation and temperature sensors. The results showed that with increasing temperature, the open circuit voltage and output power decreased significantly, such that at 69°C, the generated power decreased to less than 52% of the nominal power. In contrast, the short circuit current showed only slight changes. Also, the performance of peripheral components such as inverters, transformers, and cables also decreased or accelerated thermal degradation under the influence of temperature. Accordingly, the findings emphasize the importance of proper thermal design, selection of equipment with high temperature class, and application of effective cooling technologies in solar power plants in tropical regions.
تبلیغات
