계단형 공기유로·타공 핀으로 PVT 패널 수동 냉각 개선 연구

pv magazine · 2026년 10월 30일 · 큐픽스 에너지 요약

사우디아라비아 이슬라믹대학교(마디나)와 알제리 엘우에드대학교, 재생에너지개발센터 연구진이 PV-열(PVT) 시스템용 수동 냉각 구조를 제안했다. 태양광 모듈 뒤에 계단형 공기 유로와 지름 5mm 타공이 있는 V형 알루미늄 핀을 배치해 부력에 의한 자연 대류만으로 공기를 순환시키는 방식으로, 팬이나 펌프 등 외부 동력은 사용하지 않는다.

연구진은 ANSYS Fluent로 2.4m × 0.54m 크기에 32도로 경사진 집열기를 모사했고, 알제리 가르다이아의 맑은 여름날 일사량 최대 995W/m², 기온 306~318K 조건을 적용했다. 시뮬레이션 결과 열효율 최대 31%(기준 모델 29.4%), 전기효율 14.8%(기준 14.6%), 최대 출력은 열 400W·전기 180W였고 PV 표면온도는 9K 낮아졌다.

투자 회수기간은 맑은 날 기준 5.8년, 흐린 날 기준 7.2년이며 에너지 회수기간은 0.86년, 10장 패널 기준 연 3.2톤(25년간 80톤)의 CO2 감축 효과로 추산됐다.

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