พฤติกรรมการถ่ายเทความร้อนของสารเปลี่ยนสถานะในการควบคุมอุณหภูมิโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์

Abstract

สารเปลี่ยนสถานะเชิงพาณิชย์ RT42 ถูกบรรจุด้านหลังโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อใช้ในการควบคุมอุณหภูมิของ โมดูลโดยสารเปลี่ยนสถานะมีอุณหภูมิจุดหลอมตัวประมาณ 42o C จะช่วยลดอุณหภูมิโมดูลเมื่อรับรังสีอาทิตย์ไม่ให้มีค่า สูงมากทำให้ผลิตกำลังไฟฟ้าได้มากกว่าโมดูลปกติโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ที่ศึกษาทดสอบจะเป็นชนิดโพลีคริสตัลไลน์ ขนาด 195.6 cm x 99.2 cm กำลังการผลิตไฟฟ้าสูงสุด 250 Wp เอียงทำมุม 10o จากแนวระดับหันหน้าทางทิศใต้และ สารเปลี่ยนสถานะมีความหนา 5 cm เมื่ออุณหภูมิในชั้นสารเปลี่ยนสถานะถึงจุดหลอมตัวสารเปลี่ยนสถานะจะอยู่ในสภาพ ของเหลวและรอยต่อระหว่างเฟสจะเลื่อนลงมาเรื่อย ๆ ซึ่งวิธีการดังกล่าวสามารถลดอุณหภูมิโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ในช่วง ที่มีความเข้มรังสีอาทิตย์สูง จากการทดสอบในวันที่ท้องฟ้าแจ่มใส อุณหภูมิโมดูลจากประมาณ 57o C จะลดลงเหลือประมาณ 49.8o C อุณหภูมิในชั้นสารเปลี่ยนสถานะจะถูกคำนวณโดยวิธีการคำนวณเอนธัลปี ในรูปไฟไนต์ดิฟเฟอเรนซ์ เชิงเลขแบบหนึ่งมิติเมื่อเทียบกับผลการทดสอบจริง ภายใต้สภาพอากาศจังหวัดเชียงใหม่ซึ่งพบว่าสามารถทำนายอุณหภูมิ สารเปลี่ยนสถานะที่บริเวณผิวโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ได้ค่อนข้างดีแต่จะต้องมีการปรับค่าสภาพการนำความร้อน ในบริเวณ ที่สารเปลี่ยนสถานะเริ่มอยู่ในรูปของเหลวเนื่องจากผลของการพาความร้อน จากการทดสอบในวันที่อากาศมีอุณหภูมิสูง และท้องฟ้าแจ่มใส พบว่าสารเปลี่ยนสถานะที่ใช้ทดสอบควรมีความหนาอย่างน้อย 5 cm ซึ่งสารจะไม่หลอมตัวหมด