Учёные определили оптимальный зазор в 0,5 метра для охлаждения плавучих СЭС в моделировании
Численное гидродинамическое исследование показало, что промежуточный шаг между рядами снижает нагрев фотомодулей за счёт баланса обдува.
Исследователи из Неаполитанского университета «Партенопе» и Университета Кампании «Луиджи Ванвителли» установили, что расстояние между рядами модулей около 0,5 метра обеспечивает наилучшее конвективное охлаждение для трёхрядной плавучей солнечной электростанции, сообщает pv-magazine.com. В двумерной модели сопряжённого теплообмена учёные рассчитали параметры планируемой установки на водохранилище Оккито на юге Италии. При скорости ветра 3,5 м/с оптимальная конфигурация продемонстрировала среднюю температуру модулей 27,16 C против 31,07 C у наиболее плотной расстановки pv-magazine.com
pv-magazine.compv-magazine.comОткрыть источник ↗. При скорости 1,5 м/с средняя температура составила 37,02 C против 37,74 C у наиболее широкой схемы.
Аэродинамический след и разгон потока
В расчётах моделировались три ряда модулей длиной 0,99 метра с углом наклона 15 градусов на высоте 25 см над водой с интервалами 0,25, 0,5, 0,75 и 1,0 длины панели. Увеличение дистанции способствует рассеиванию аэродинамического следа за панелями, однако избыточный зазор снижает ускорение воздушного потока между рядами. При ветре 3,5 м/с промежуточный шаг в 0,5 длины модуля обеспечил межрядовую скорость потока от 2,5 до 3,0 м/с, тогда как в плотной конфигурации она составила 1,0–1,5 м/с. Сильнее всего реагировал средний ряд: его температура при ветре 3,5 м/с упала до 23,30 C при шаге 0,5 метра, но достигла 29,66 C при минимальном и 30,17 C при максимальном зазоре.
Границы модели и тепловые потери
В симуляции использовались метеоданные реанализа ERA5 за 2024 год: средняя температура воздуха 15,37 C, воды — 14,67 C, поток коротковолновой радиации — 146,65 Вт/м². Авторы напомнили, что КПД кремниевых модулей падает примерно на 0,3–0,5% на каждый градус нагрева выше базового значения. При этом расчёт ограничен двумерной моделью без учёта трёхмерной турбулентности, смены направлений ветра, затенения и конструкций поплавков, поэтому результаты пока не являются универсальным инженерным стандартом.
