ويؤدي التبريد في مجال الاستهلاك دوراً هاماً في كفاءة جامعي الطاقة الشمسية، ويمكن أن يساعد التصميم والحساب السليمان على تحقيق الحد الأمثل من نقل الحرارة وتحسين الأداء العام، وتوفر هذه المادة مبادئ توجيهية وحسابات أساسية لتعزيز التبريد في نظم جمع الطاقة الشمسية.

Understanding Convection cooling

وتستلزم عملية التبريد في إطار عملية نقل الحرارة من سطح المجمع الشمسي إلى الهواء المحيط عن طريق حركة السوائل، ويمكن أن تكون طبيعية أو مجبرة، رهنا بما إذا كان المعجبون الخارجيون أو تدفق الهواء الطبيعي يدفعون العملية، ويكفل إدارة الاحتكاك بصورة فعالة تفكك الحرارة الزائدة، ويمنع التسخين المفرط ويحافظ على الكفاءة.

مبادئ توجيهية للتصميم على تحقيق الاستخدام الأمثل

وتشمل اعتبارات التصميم الهندسة السطحية، واختيار المواد، وإدارة التدفقات الجوية، ويمكن لزيادة المساحة السطحية وضمان تدفق الهواء غير المهزوم أن يعززا تذبذب الحرارة، واستخدام المواد ذات القدرة على السلوك الحراري المرتفع ييسر نقلا حراريا أفضل، كما أن وضع الفتحات الحسنة والتوجهات أمران حاسمان أيضا لتحقيق أقصى قدر من الانتصاب الطبيعي.

حسابات تجديد الحواسب

ويشمل حساب نقل الحرارة الموحّد معامل نقل الحرارة الموحّد (ح)، الذي يعتمد على ظروف تدفق الهواء، والصيغة الأساسية هي:

Q = h × A × che / / / / ]

أين:

  • Q] = معدل نقل الحرارة (W)
  • h] = معامل نقل حراري مأمون (W/m2 K)
  • A] = المساحة السطحية (m2)
  • adT] = فرق الحرارة بين السطح والهواء (K)

(ح) ينطوي تقدير التدفق على عوامل مثل سرعة التدفق الجوي وممتلكات الهواء، وبالنسبة للاحتكاك الطبيعي، تتراوح قيم التوقيف النموذجي بين 5 و25 دبلومتر/م2/كتار، في حين أن الوصايا القسرية يمكن أن تصل إلى قيم أعلى تبعاً لسرعة المعجبين وتصميمهم.