Kapcsolatfelvétel

Zöld Energia

A jövő az e-főzésben rejlik

A napenergia alapú főzés számos előnyt kínál a hagyományos megoldásokkal szemben.

Létrehozva:

|

0 forintos villanyszámla? Napelemes rendszerrel lehetséges! Kalkuláljon itt ingyenesen. (x) 

A ghánai Kwame Nkrumah Tudományos és Technológiai Egyetem kutatócsoportja a napenergia alapú elektromos főzés (e-főzés) fejlődését elemezte az elmúlt 20 évben – számol be a PV Magazine. A kutatás szisztematikus áttekintésen és bibliometriai elemzésen alapul.

Az e-főzés során elektromos tűzhelyeket, indukciós főzőlapokat és egyéb készülékeket használnak, a megközelítés különféle előnyöket kínál a hagyományos módszerekhez képest. Ezek közé tartozik a jobb levegőminőség, a kevesebb erdőirtás, a magasabb energiahatékonyság és a megújuló energiaforrások használata, amely segíthet csökkenteni az üvegházhatású gázok kibocsátását. A technológia különösen a fejlődő országok számára lehet előnyös. A szakértők 2003 és 2023 közötti, angol nyelven megjelent cikkeket kutattak fel, és a kezdeti, több mint 200 találat szűrése után 48 releváns publikációt találtak. Az eredmények alapján a téma iránti érdeklődés 2013 után nőtt, 2021 és 2022 között pedig csúcsot ért el.

A legtöbb publikáció Indiában jelent meg, ezt az Egyesült Államok, az Egyesült Királyság és más, fejlődő ország, így Banglades, Dél-Afrika, Ghána, Nigéria és Malawi követi. A szakértők arra jutottak, hogy a fejlődő és fejlett országok motivációi eltérőek: a fejlődő régiókban az energiához való hozzáférés és a tiszta főzés a fő mozgatórugó, míg a fejlett térségekben a környezetvédelem és a fenntartható fejlődés áll előtérben. A cikkek kulcsszavainak tematikus értékelése azt mutatta, hogy 2016-ig a vizsgálatok magára a technológiára, 2017-2020 között pedig a tényleges rendszer fejlesztésére fókuszáltak, míg a legutóbbi időkben az energiaszintre vetített költségekre (LCOE). A csapat négy fő fejlesztési irányt emelt ki: a fotovoltaikus üzemű főzőkészülékek fejlesztése, a mini- és mikrohálózatok integrációja, a hidrogénalapú főzés költség-versenyképessége, illetve a társadalmi-gazdasági tényezők szerepe. A szakértők szerint a jövőbeli kutatásokat a mesterséges intelligencia és az IoT integrálására, innovatív tárolási megoldásokra és a környezeti-gazdasági hatások értékelésére lenne érdemes összpontosítani.

Advertisement

Zöld Energia

Vége lehet a napelemek túlmelegedésének? Új hűtési technológiát teszteltek

Szaúd-arábiai és algériai kutatók olyan passzív napelemes hűtési rendszert fejlesztettek, amely akár 9 Celsius-fokkal csökkentheti a panelek hőmérsékletét, miközben javítja a rendszer hatékonyságát.

Létrehozva:

|

Szerző:

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

Szaúd-Arábiai és algériai kutatók olyan új, passzív hűtési megoldást fejlesztettek ki fotovoltaikus-termikus (PVT) rendszerekhez, amely lépcsőzetes légcsatornát és perforált, V alakú alumínium bordákat alkalmaz a napelemek mögött. A számítógépes szimulációk szerint a konstrukció akár 9 Celsius-fokkal is csökkentheti a napelemek felületi hőmérsékletét, miközben a rendszer maximális hőtechnikai hatásfoka elérheti a 31 százalékot. A megoldás különösen a magas napsugárzási intenzitású, száraz éghajlatú térségekben lehet érdekes. A fejlesztés alapötlete, hogy a hagyományos napelemes rendszerekben a felmelegedő modulok mögött kialakuló, viszonylag állandó légréteg akadályozhatja a hő távozását. A kutatók ezért egy lépcsőzetes kialakítású légcsatornát alkalmaztak, amelynek feladata a természetes légáramlás megzavarása és a hőátadás javítása. A rendszer további fontos elemei a perforált, V alakú alumíniumbordák, amelyek növelik a hőleadásra rendelkezésre álló felületet, valamint elősegítik a levegő keveredését.

A konstrukció egyik legfontosabb tulajdonsága, hogy teljesen passzív módon működik. A levegő áramlását a hőmérséklet-különbségből eredő felhajtóerő biztosítja, így nincs szükség ventilátorokra, szivattyúkra vagy külső energiaforrásra. Ez nemcsak az energiafelhasználást csökkentheti, hanem az üzemeltetést is egyszerűbbé teheti, mivel kevesebb mozgó alkatrészre van szükség.

A kutatók az ANSYS Fluent szoftver segítségével végeztek számítógépes áramlástani és hőátadási szimulációkat. A vizsgált PVT-kollektor 2,4 méter hosszú és 0,54 méter széles volt, a szerkezetet pedig 32 fokos dőlésszögben modellezték. A napelemmodul mögött elhelyezett lépcsőzetes légcsatorna két levegőbevezető nyílással és egy kivezetéssel rendelkezett. A perforált alumíniumbordák 5 milliméter átmérőjű nyílásokat kaptak.

Advertisement

Az eredmények szerint az új konstrukció maximális hőtechnikai hatásfoka 31 százalék volt, szemben a referencia-rendszer 29,4 százalékos értékével. Az elektromos hatásfok 14,8 százalékot ért el, míg az összehasonlítási alapként használt rendszer 14,6 százalékot produkált. A legnagyobb hőteljesítmény 400 watt, az elektromos teljesítmény pedig 180 watt volt. A napelem felületi hőmérsékletét a passzív hűtési megoldás akár 9 kelvinnel, vagyis 9 Celsius-fokkal mérsékelte.

A gazdaságossági számítások derült időjárási körülmények között 5,8 éves, felhős időben pedig 7,2 éves megtérülési időt jeleztek. A kutatók becslése szerint egy tíz panelből álló rendszer évente 3,2 tonna szén-dioxid-kibocsátás elkerüléséhez járulhat hozzá, ami 25 év alatt összesen 80 tonnát jelenthet.

Advertisement

A kutatás eredményeit az Ain Shams Engineering Journal című tudományos folyóiratban publikálták, „A computational investigation of a staircase-configured PVT air system with perforated V-shaped fins for passive cooling” címmel. A tanulmányban a szaúd-arábiai Al-Madinai Iszlám Egyetem, az algériai El Oued Egyetem és a Megújulóenergia-fejlesztési Központ kutatói működtek közre.

Fontos korlátozás: az eredmények számítógépes szimulációkon alapulnak, ezért a tényleges üzemi teljesítmény és a számított megtérülés igazolásához további gyakorlati tesztekre is szükség lehet.

Advertisement

 

 

Advertisement

Borítókép: pv magazine / ai

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák