Zöld Energia

Kevesen gondoltak rá, hogy ettől az anyagtól hatékonyabbá válnak a napelemek

Tufakövek és talajhőcserélők segítségével sikerült javítani PVT eszközök teljesítményét.

Létrehozva:

11 hónap telt el a létrehozás óta

2025-02-13

Szerző:

Vanessza

Új megközelítést dolgoztak ki a kutatók a napelemként és napkollektorként is működő eszközök hatékonyságának növelésére. A kínai Csian Csiaotong Egyetem kutatói napelemként és napkollektorként is működő fotovoltaikus termikus (PVT) eszközöket kombináltak vulkáni tufaköveket hasznosító talajhőcserélők (GHE) által biztosított hőtároló megoldással – számol be a PV Magazine. „Ez a megközelítés kihasználja a vulkáni tufakövek egyedülálló termikus tulajdonságait, például nagy porozitásukat és hővezető képességüket, ezzel fokozva a hűtést, a hőszabályozást és az energiatárolás hatékonyságát” – mondta Ahmad Alqatamin, a csapat vezetője. „A hagyományos PVT-rendszerek ingadozó hőmérsékleti körülmények között fennálló korlátait kezelve rendszerünk fenntartható energiatárolást biztosít, miközben a napelemes cellákat is hűti” – tette hozzá.

A kombinált rendszer egy GHE-vel integrált PVT-tömbből, egy 150 literes hőtároló tartályból, az abban lévő hőcserélőből, egy centrifugális mágneses szivattyúból, egy ventilátorból, egy áramlásmérőből, egy adatgyűjtőből, egy fan coil egységből, valamint több, különböző pontokon elhelyezett szivattyúból és érzékelőből áll. A szakemberek jordániai Tafilában építettek fel egy prototípust, a PVT-modulok névleges teljesítménye egyenként 50 W, a cellák hatásfoka 18%, rövidzárlati árama 3,01 A, nyitófeszültsége pedig 21,6 V volt.

A GHE-t egy lyukra helyezték el, amelyet tufával töltöttek ki, ezen könnyű, jó hőkapacitású anyag bőségesen megtalálható az országban. A kivezetőre egy szellőztetőt helyeztek, ez a környező levegőt szívja át a rendszeren, amely így kölcsönhatásba lép a geotermikus energiával. A helyszínen mért adatokat egy GHE nélkül működő PVT-referenciarendszer információival vetették össze. Az eredmények alapján a vulkáni tufa révén a kapcsolódó, napenergiát hasznosító modulok hőmérséklete 23% százalékkal csökkent, miközben teljesítményük 17,25%-os növekedést mutatott. Utóbbi 6,25%-os javulást jelentett a referenciarendszerhez képest. A javasolt eszköz 70,61%-os termikus hatásfokot is elért, szemben a referenciarendszer 58,66%-os hatásfokával.

A kutatók szerint eredményeik rávilágítanak a tufában rejlő lehetőségekre. A csapat abban bízik, hogy a későbbiekben különböző környezeti feltételek mellett is tesztelhetik megközelítésüket.

Kép forrása: Xi’an Jiaotong University

Zöld Energia

Olcsó és hatékony megoldás a homokkal tárolt napenergia a főzésben?

A napenergiás eszközben 80 perc alatt 16 kilogramm rizst lehet megfőzni.

Létrehozva:

2 nap telt el a létrehozás óta

2025-12-26

Szerző:

Vanessza

Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet Önnek! Ingyenes kalkulálás itt (x)

Ghánai szakértők olyan napelemes gőzfőzőt fejlesztettek ki, amelyhez homokalapú hőtároló tartozik – írja az alternativenergia.hu. A szakértők szerint a homokban rejlő potenciált még nem vizsgálták széles körben, dacára a hőstabilitásnak és az alacsony költségnek. A meglévő tanulmányokban elsősorban diódákat, fűtőelemeket vagy indukciós rendszereket használtak hőforrásként, a homokban tárolt hő felhasználását csak korlátozott mértékben vizsgálták.

A tesztelt berendezés 20 fotovoltaikus modulból áll, amelyek maximális teljesítménye 580 W, hatékonysága pedig 22,65 százalék. A modulok egy struktúrára vannak felszerelve 10 fokos dőlésszöggel dél felé és 0 fokos azimutszöggel. A termelt villamos energia a hőtároló rendszerbe kerül, ez két komponensből áll: egy kőbányai homokkal töltött lágyacél tartályból, illetve egy, ebbe beágyazott egyenáramú ellenállásos fűtőelemből.

A homokréteg felett egy 10 kilogramm vizet tartalmazó víztartály található, amely gőzt termel a főzőtérben lévő ételek melegítéséhez. A főzőtér magassága 143, hossza 150, szélessége 57,5 centiméter, míg a hőakkumulátor méretei 15-ször 65,5-szer 44 centiméter.

A tesztelést egy, a ghánai Kumasi városában található középiskolában végezték, a forralás 2024. október 21. és 24. között, minden nap 10:00 és 15:00 óra között zajlott. A főzési kísérleteket 2024. november 5. és 7. között tartották, a használt műszerek között volt egy napsugárzásmérő, egy infravörös hőmérsékletmérő, egy voltmérő, egy ampermérő és egy hőkamera.

Az eredmények alapján a főzőkamra hőmérséklete 105–110 Celsius-fokra emelkedett, ami elegendő volt 16 kilogramm rizs 80 perc alatt, 16 kilogramm bab 140 perc alatt és 32 kilogramm banán 85 perc alatt történő megfőzéséhez. A berendezés 38,9 százalékos hőhatékonyságot ért el, ami hasonló körülmények között körülbelül 12–14 százalékkal meghaladja a szintén napenergiás gőzrendszerek, a Scheffler-tányérok teljesítményét. A homokalapú eszköz 13–15 MJ energiát tárolt, ami 400–900 W/m² változó napsugárzás mellett is 4–6 óra megbízható főzési időt biztosított.

A további elemzések alapján a megtérülési idő 4,5 év, a 20 éves teljes költség pedig a hagyományos biomassza-tűzhelyekénél 47 százalékkal alacsonyabb. Az éves kibocsátáscsökkentés 5312,22 kilogramm szén-dioxid, 11,1 kilogramm nitrogénoxid és 7,05 kilogramm PM2,5 finom részecske volt.

Tovább olvasom