Quelle est l'augmentation du rendement photovoltaïque grâce au refroidissement ?

 

La puissance photovoltaïque des panneaux solaires diminue en moyenne de 0,35% pour chaque degré d'élévation de la température des cellules. Par exemple, un panneau solaire PV qui a une puissance de 300W à 25°C, aura une puissance de 298,95W à 26°C et 297,9W à 27°C,…

 

Ceci est dû au fait que la tension de fonctionnement des cellules PV diminue de manière importante avec l'élévation de la température.

L’un des avantages des panneaux PV/T DualSun est de récupérer la chaleur dégagée par les cellules PV et, ainsi, de faire baisser leur température grâce à l’eau qui circule derrière elles. Ceci permet d’augmenter la puissance des cellules PV et donc d’augmenter la production d'énergie photovoltaïque de 5% à 15% en moyenne par rapport à un panneau PV standard dans les mêmes conditions d'ensoleillement.

 

Nous avons utilisé une caméra thermique afin de démontrer l’effet de la circulation d’eau dans l’échangeur sur la température des cellules photovoltaïques :

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Le passage d’eau dans l’échangeur entraîne un refroidissement des cellules photovoltaïques. 

Les 2 panneaux de gauche sur l’image ci-dessus sont des panneaux photovoltaïques standard.

Les 6 panneaux de droite sur l’image ci-dessus sont des panneaux DualSun SPRING.

On observe une différence d’environ 20°C entre les panneaux photovoltaïques et hybrides, soit un gain de puissance d’environ 7%

Cette circulation homogène du fluide dans l’échangeur entraîne un refroidissement de toute la surface des cellules photovoltaïques. Le gradient de température avec un bon ensoleillement (800W/m²) est environ de 2°C par panneau pour un débit de 200L/h : il permet d’évacuer efficacement la chaleur.

 

Le gain de puissance dépend du type d’application, on estime que l’amélioration de rendement due au refroidissement est de l’ordre de :

Le graphique ci-dessous montre l'influence de la température d’un panneau photovoltaïque sur sa tension et sur son intensité, et donc sa puissance (Puissance = Tension * Intensité). On constate que la diminution de la température du module entraîne une augmentation de la tension de sortie mais n’a quasiment pas d’impact sur l’intensité :

 

Evolution_de_la_puissance_en_fonction_de_la_temp_rature.png

 

Dans le cas d’une installation avec un onduleur centralisé, les panneaux hybrides pourront donc être mis en série avec des panneaux photovoltaïques conventionnels sans que l’effet DualBoostⓇ soit réduit car les tensions des panneaux vont s’additionner.




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