Published January 1, 2012
| Version v1
Publication
Experimental characterisation of a Fresnel lens photovoltaic concentrating system
- 1. University of Nottingham
- 2. Renewable Energy Systems (United Kingdom)
- 3. Loughborough University
- 4. Heriot-Watt University
- 5. National Research Institute of Astronomy and Geophysics
Description
An extensive indoor experimental characterisation program to investigate the heat loss from a point focus Fresnel lens PV Concentrator (FPVC) with a concentration ratio of 100× was performed for a range of simulated solar radiation intensities between 200 and 1000 W/m2, different ambient air temperatures, and natural and forced convection. From the experimental program it was found that the solar cell temperature increased proportionally with the increase in simulated solar radiation for all experimental tests, indicating that conductive and convective heat transfer were significantly larger than the long wave radiative heat transfer within and from the FPVC system. For the simulated worst case scenario, in which the FPVC system was tested under a simulated solar radiation intensity of 1000 W/m2 and ambient air temperature of 50 °C with no forced convection, the predicted silicon solar cell efficiency in the FPVC system was reduced to approximately half that at standard test conditions.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تم تنفيذ برنامج توصيف تجريبي داخلي مكثف للتحقيق في فقدان الحرارة من مكثف الطاقة الكهروضوئية لعدسة فريسنل (FPVC) مع نسبة تركيز 100× لمجموعة من شدة الإشعاع الشمسي المحاكاة بين 200 و 1000 واط/م 2، ودرجات حرارة الهواء المحيطة المختلفة، والحمل الحراري الطبيعي والقسري. وجد من البرنامج التجريبي أن درجة حرارة الخلية الشمسية زادت بشكل متناسب مع الزيادة في الإشعاع الشمسي المحاكى لجميع الاختبارات التجريبية، مما يشير إلى أن نقل الحرارة الموصل والحمل الحراري كان أكبر بكثير من نقل الحرارة الإشعاعي طويل الموجة داخل ومن نظام FPVC. بالنسبة لسيناريو أسوأ الحالات المحاكاة، حيث تم اختبار نظام FPVC تحت شدة إشعاع شمسي محاكاة قدرها 1000 واط/م 2 ودرجة حرارة الهواء المحيط 50 درجة مئوية دون حمل حراري قسري، تم تقليل كفاءة الخلايا الشمسية السيليكونية المتوقعة في نظام FPVC إلى ما يقرب من نصف ذلك في ظروف الاختبار القياسية.Translated Description (French)
Un vaste programme de caractérisation expérimentale en intérieur pour étudier la perte de chaleur d'un concentrateur PV à lentille de Fresnel (FPVC) à mise au point ponctuelle avec un rapport de concentration de 100× a été réalisé pour une gamme d'intensités de rayonnement solaire simulées entre 200 et 1000 W/m2, différentes températures de l'air ambiant et convection naturelle et forcée. À partir du programme expérimental, il a été constaté que la température de la cellule solaire augmentait proportionnellement à l'augmentation du rayonnement solaire simulé pour tous les essais expérimentaux, indiquant que le transfert de chaleur par conduction et convection était significativement plus important que le transfert de chaleur radiatif à ondes longues à l'intérieur et à partir du système FPVC. Pour le pire scénario simulé, dans lequel le système FPVC a été testé avec une intensité de rayonnement solaire simulée de 1000 W/m2 et une température de l'air ambiant de 50 °C sans convection forcée, l'efficacité prévue des cellules solaires en silicium dans le système FPVC a été réduite d'environ la moitié par rapport aux conditions d'essai standard.Translated Description (Spanish)
Se realizó un extenso programa de caracterización experimental en interiores para investigar la pérdida de calor de un concentrador fotovoltaico de lente Fresnel (FPVC) de foco puntual con una relación de concentración de 100× para un rango de intensidades de radiación solar simuladas entre 200 y 1000 W/m2, diferentes temperaturas del aire ambiente y convección natural y forzada. A partir del programa experimental, se encontró que la temperatura de la célula solar aumentó proporcionalmente con el aumento de la radiación solar simulada para todas las pruebas experimentales, lo que indica que la transferencia de calor conductiva y convectiva fue significativamente mayor que la transferencia de calor radiativa de onda larga dentro y desde el sistema FPVC. Para el peor escenario simulado, en el que el sistema FPVC se probó bajo una intensidad de radiación solar simulada de 1000 W/m2 y una temperatura del aire ambiente de 50 °C sin convección forzada, la eficiencia prevista de la célula solar de silicio en el sistema FPVC se redujo a aproximadamente la mitad que en condiciones de prueba estándar.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التوصيف التجريبي لنظام التركيز الكهروضوئي لعدسة فريسنل
- Translated title (French)
- Caractérisation expérimentale d'un système de concentration photovoltaïque à lentille de Fresnel
- Translated title (Spanish)
- Caracterización experimental de un sistema de concentración fotovoltaica con lente Fresnel
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2056369096
- DOI
- 10.1016/j.solener.2011.10.032
References
- https://openalex.org/W1963651938
- https://openalex.org/W2002315908
- https://openalex.org/W2052249291
- https://openalex.org/W2079212558
- https://openalex.org/W2085420129
- https://openalex.org/W2094066403
- https://openalex.org/W2112948840
- https://openalex.org/W98282841