Merekabentuk dan menganalisa sistem penyejukan permukaan bagi meningkatkan kecekapan fotovoltaik
List of Authors
  • Mohd Suffian Misaran@Misran , Zulkurnain Hassan

Keyword
  • Kecekapan; tenaga elektrik; fotovoltan-terma; tenaga terma

Abstract
  • Di samping dapat menjanakan tenaga elektrik, solar fotovoltaik (‘Phtovoltaic’ - PV) mempunyai potensi besar sebagai sumber tenaga boleh diperbaharui. Semasa solar PV berada pada suhu yang optimum, kecekapan solar PV menukarkan tenaga haba kepada tenaga elektrik berlaku secara konsisten. Namun, kecekapannya akan berkurang sekiranya suhu panel PV meningkat. Satu kajian dijalankan bagi meningkatkan kecekapan solar PV dengan merekabentuk sistem penyejukan pada solar PV yang dinamakan Hibrid Fotovoltaik/Termal (PV/T) sistem solar. Objektif rekabentuk ini ialah bagi menyejukkan panel PV dan mengkaji kesan sistem penyejukan ke atas prestasi solar PV di mana air dialirkan di permukaan atas modul PV untuk menyejukkannya. Dengan sistem ini, tenaga elektrik dan tenaga haba dapat dijanakan secara serentak. Sistem ini diuji di bawah pancaran sinaran matahari (radiasi) pada keamatan purata 676.28 W/m2. Dua set PV diuji serentak iaitu panel PV tanpa penyejuk dan panel PV terma dengan aliran air bagi membandingkan kecekapan dan penghasilan kuasa keluaran maksimum. Hasil daripada ujikaji diplotkan pada graf dan hasil penelitian mendapati kecekapan PV dapat ditingkatkan sebanyak 23.07% dengan menggunakan sistem penyejukan aliran air. Kuasa keluaranmaksimum oleh panel fotovoltaik terma aliran air dapat ditingkatkan sebanyak 11.99 W berbanding dengan panel fotovolta tanpa penyejuk. Suhu purata pada permukaan atas panel fotovolta dapat diturunkan sebanyak 28.42%. Faktor pengisi, FF yang dikira untuk PV tersebut ialah 0.78. Prestasi panel PV tersebut berada dalam keadaan memuaskan kerana faktor pengisi piawai fotovolta adalah di antara 0.7 dan 0.85. Beberapa cadangan penambahbaikan telah dikemukan pada pengakhiran laporan penyelidikan ini. Di sini boleh disimpulkan bahawa kecekapan solar PV menukarkan tenaga haba kepada tenaga elektrik berada pada tahap yang baik sekiranya solar PV mempunyai suhu yang rendah dan begitu juga sebaliknya.

Reference
  • 1. Adawati Binti Yusof (2011), Analysis Of Renewable Energy Potential In Malaysia, Faculty Of Engineering, University Malaya https://core.ac.uk › download › pdf.

    2. Al-Shamani, A.N., Sopian, K., Mat, S., Hasan, H. A., Abed, A.M. & Ruslan, M.H. 2016.

    3. Experimental studies of rectangular tube absorber photovoltaic thermal collector with various types of nanofluids under the tropical climate conditions. Energy Conversion and Management 124: 528-542.

    4. Al-Waeli, A.H.A., Sopian, K., Chaichan, M.T., Kazem, H.A., Abdulrasool, H. & Al-Shamani,

    5. A.N. 2017. An experimental investigation of SiC nanofluid as a basefluid for a photovoltaic thermal PV/T system. Energy Conversion and Management 142: 547-558

    6. Aslam ,M.M,Zulkifli,D.A (2013) , Renewable Energy In Malaysia : Experience from Perlis, Journal of Energy Technologies Policy ,Vol.3 ,No.11 ,2013.

    7. Assael, M.J., Chen, C., Metaxa, I. & Wakeham, W.A. 2004. Thermal Conductivity of Suspensions of Carbon Nanotubes in Water. International Journal of Thermophysics 25(4): 971-985.

    8. Cristofari, C., Notton, G. & Canaletti, J.L. 2009. Thermal behavior of a copolymer PV/Th solar system in low flow rate conditions. Solar Energy 83(8): 1123-1138.

    9. Fudholi, A., Ibrahim, A., Othman, M.Y., Hafidz, M., Kazem, H.A., Zaharim, A. & Sopian, K. 2013. Energy and Exergy Analyses on Water based Photovoltaic Thermal (PVT) Collector with Spiral Flow Absorber. 2nd International Conference on Advances in Energy, Environment and Geology, Antalya, Turkey 70-74

    10. Hasan, M.A. & Sumathy, K. 2010. Photovoltaic thermal module concepts and their performance analysis: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews 14(7): 1845-1859)

    11. Lim Chin Haw, Elias Salleh & Philips Jones (2006), Renewable Energy Policy and Initiatives in Malaysia. ALAM CIPTA, Intl. J. on Sustainable Tropical Design Research & Practice, Vol.1 (Issue1) December 2006: pp. 33-40

    12. Mojumder, J.C., Chong, W.T., Ong, H.C. & Leong, K. Y. 2016. An experimental investigation on performance analysis of air type photovoltaic thermal collector system integrated with cooling fins design. Energy & Buildings 130: 272-285.

    13. Nong, M.M., Adam, N.M., Suraya, A.R., Yusof, J.M. & Rashid, R.A. 2016. Dish concentrator performance based on various materials for hot humid weather. Jurnal Kejuruteraan 28: 103-109).

    14. Othman, M.Y., Hamid, S.A., Tabook, M.A.S., Sopian, K., Roslan, M.H. & Ibarahim, Z. 2016. Performance analysis of PV/T Combi with water and air heating system: An experimental study. Renewable Energy 86: 716-722

    15. Othman, N.T.A. and Farid, A.N.M., 2018. Droplets tracing in a T-junction microchannel. Jurnal Kejuruteraan 30(1): 47-53;

    16. Pathak, M.J.M., Sanders, P.G. & Pearce, J.M. 2014. Optimizing limited solar roof access by exergy analysis of solar thermal, photovoltaic, and hybrid photovoltaic thermal systems. Applied Energy 120: 115-124.).

    17. Sardarabadi, M., Passandideh-Fard, M. & Heris, Z.S. 2014. Experimental investigation of the effects of silica/water nanofluid on PV/T (photovoltaic thermal units). Energy 66: 264-272

    18. Sopian, K., Yigit, K.S., Liu, H.T., Kakaç, S. & Veziroglu, T.N. 1996. Performance analysis of photovoltaic thermal air heaters. Energy Conversion and Management 37(11): 1657-1670.).

    19. Suruhanjaya Tenaga, Malaysia Energy Statistics Handbook 2018. Website : https://www.st.gov.my.

    20. Tripanagnostopoulos, Y., Nousia, T. H., Souliotis, M. & Yianoulis, P. 2002. Hybrid photovoltaic/thermal solar systems. Solar Energy 72(3): 217-234)

    21. Wan Syakirah ,Miszaina,Mohd Zainal Abidin (2019) , Renuga Veriyah ,The Potential and Status of Renewable Energy Development in Malaysia .energies MDPI (Malaysia Energy Statistics Handbook 2018 Suruhanjaya Tenaga, 2019).

    22. Zondag, H.A., De Vries, D.W., Van Helden, W.G. J., Van Zolingen, R.J.C. & Van Steenhoven. 2003. The yield of different combined PV-thermal collector designs. Solar Energy 74: 253-269).