Alþjóðlegt rannsóknarteymi hefur búið til tilraunauppsetningu og líkan til hagræðingarfljótandi PV kerfimeð tvíhliða sólarrafhlöðum sem ætlað er að setja á suðrænt ferskvatn.
Rannsóknarhópurinn notaði viðbragðsyfirborðsaðferðafræði (RSM) sem byggði á miðlægri samsettri hönnun (CCD). CCD er sérstök tilraunahönnunaraðferð sem passar við RSM líkön sem geta sýnt sambandið milli inntaks- og úttaksþátta áfljótandi PV kerfi. Að auki kannaði teymið efnahagslega hagkvæmni fljótandi tvíhliða PV verkefna.
„Rannsóknir okkar samþætta alþjóðlegt sjónarhorn á sólartækni, með áherslu á næmnigreiningu á hönnunarbreytum og aflávinningsfylgni í gegnum RSM,“ sögðu fræðimennirnir. „Við stefnum að því að hámarka tvíhliða sólarplötuhæð, azimuthorn og vatnsdýpt, efla sjálfbærar orkulausnir í tvíhliðafljótandi PV kerfi."
Sem hluti af CCD hönnuninni smíðuðu vísindamennirnir tvö PV kerfi á þaki í Virudhunagar, suðurhluta Indlands. Hver notaði 395 W tvíhliða PV einingar sem festar voru yfir annað hvort hefðbundið hvítmálað yfirborð eða ferskvatnstank með hvítri málningu neðst.
Bæði kerfin voru prófuð við 25 cm, 87,5 cm eða 150 cm pallhæð og hallahornið 45 gráður, 90 gráður og 135 gráður. PV kerfið sem sett var yfir vatnið var einnig prófað með mismunandi vatnsdýpt 2 cm, 6 cm og 10 cm. Hitastig, spenna og straumur spjaldsins voru prófuð við mismunandi geislunarstig og vindhraða.
„Gögn sem safnað var við þessar prófanir voru greind með RSM til að skilja áhrif margra breyta,“ sögðu vísindamennirnir. "Þessi yfirgripsmikla gagnasöfnun fól í sér eftirlit með helstu frammistöðuvísum eins og framleiðsla og tvíhliða ávinningi. Markmiðið var að greina áhrif mismunandi kæliaðferða á skilvirkni BFS spjalda, með sérstakri áherslu á raunverulegar aðstæður."
Samkvæmt niðurstöðum ferningslíkansins, hagræðingarlíkans fyrir RSM, náðist ákjósanlegur árangur við 100 cm spjaldhæð, 6 cm vatnsdýpt og 90 gráðu hallahorn. Í þessu tilviki var spáð úttaksafl 397,68 W og hánákvæmni tvíhliða aukning upp á 10,39 var skráð.
Að auki náði fyrirhugað ferskvatnsyfirborð (PFS) 4,34% til 4,86% aukningu í tvíhliða skilvirkni yfir mismunandi geislunarstigum samanborið við hefðbundið hvítt yfirborð (CWS). „Undan 950 W/m2 geislun nær ferskvatnskæling 3,19% meiri tvíhliða ávinningi en CWS kæling,“ bætti hópurinn við.
„Hitastigsgreining spjalds sýnir stöðuga lækkun með ferskvatnskælingu, allt frá 1,43 C til 2,72 C, sem eykur heildar skilvirkni og langlífi,“ sögðu þeir að lokum. „Með örlítið hærri daglegan orkukostnað upp á 10.979 Rs ($0.13) á móti 10.75 Rs fyrir CWP, býður PFW hraðari endurgreiðslutímabil upp á 4.52 ár á móti 4.62 árum fyrir CWP, sem undirstrikar efnahagslega hagkvæmni þess og skilvirkni. "
