Zöld Energia
Csatornák tetején születik a jövő energiája – Kalifornia innovatív napenergia-kísérlete lezárult
Egy kísérleti projekt részeként napelemeket telepítettek egy kaliforniai csatorna tetejére.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet Önnek! Ingyenes kalkulálás itt (x)
Kalifornia befejezte az 1,6 MW-os, csatornára telepített kísérleti projektet, a Nexust – írja az alternativenergia.hu Ezzel egy 75 kW-os vas redox folyadékáramos akkumulátorral (IRFB) bővült a 20 millió dolláros állami finanszírozású projekt, amelynek célja a vízgazdálkodási és energetikai előnyök tesztelése. A Nexus projekt a kaliforniai Turlock Irrigation District (TID) csatornáin épült fel, és immár működik. A rendszer mintául szolgálhat a vízhiánnyal küzdő mezőgazdasági régiók számára. A helyszínen két fotovoltaikus rendszert telepítettek, az egyiket egy 30 méter széles szakaszon, a másikat pedig egy 6 méter széles csatornán Stanislaus megyében. Mindkét telephely 2025 augusztusában vált teljesen működőképessé. A projekttel azt akarják felmérni, hogy miként válnak be a csatorna tetején elhelyezett napelemek. A rendszer a TID infrastruktúráját és hálózati hozzáférését használja, és ez az első ilyen jellegű amerikai kezdeményezés, amely magában foglalja a köz-, magán- és akadémiai szektorok közötti együttműködést.
A legkeskenyebb csatorna helyszínére energiatároló rendszert telepítettek, amely az amerikai ESS gyártó 75 kW-os vasáramú akkumulátorát használja. Minden ESS-konténer 400 kWh csúcsenergiát biztosít, és élettartama több mint 20 ezer ciklus. Az egység súlya 41,9 tonna, mérete 12-ször 2,4 méter, magassága 2,9 méter. Elektrolitrendszere teljes mértékben újrahasznosítható, vasalkatrészeket és sós vizet használ.
A Mercedi Kaliforniai Egyetem munkatársai mindkét helyszínen kutatási berendezéseket telepítettek az alapadatok gyűjtése érdekében. Bár a Nexus működése révén elért párolgási megtakarítás még nem ismert, egy tanulmány becslése alapján Kalifornia 4000 kilométer hosszú csatornahálózatának lefedésével évente 238 milliárd liter vizet takaríthatnak meg, ami elegendő 20 ezer hektár mezőgazdasági terület öntözéséhez vagy több mint 2 millió lakos vízellátásához. A TID a növényzet burjánzásának visszavetéséből adódó vízminőség-javulás lehetőségét is vizsgálja.
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.
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.
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.
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.
Borítókép: pv magazine / ai
-
Zöldinfó4 nap telt el a létrehozás ótaA Duna alacsony vízállása miatt veszélybe kerülhet Budapest ivóvízbázisa
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás óta
Hidrogénnel töltenék meg a jövő energiahálózatait: fontos teszt indul Romániában
-
Zöldinfó3 nap telt el a létrehozás ótaEgy újabb figyelmeztető jel: teljesen eltűnt a Triglav-gleccser
-
Zöldinfó4 nap telt el a létrehozás ótaÚj lendületet kaphat az építőipar: milliárdos beruházásokat indíthatnak el az új lakástámogatások
-
Zöldinfó1 nap telt el a létrehozás ótaRekordmeleg nyarak jöhetnek: így tehetik ellenállóbbá épületeiket a vállalkozások
