Zöld Energia
Egyszerű megoldással nagyot javítottak a napelemek hatékonyságán
A kutatók szerint rendszerük jelentősen javíthatja a napelemek működését.
Spóroljon a villanyszámláján! Kérje ingyenes napelem kalkulációnkat itt! (x)
A napelem két nagy ellensége a hőség és a szennyeződés, egy új fejlesztés ezekkel szemben kínál védelmet. Egyiptomi kutatók olyan rendszert hoztak létre, amely kettős funkciót ellátva lehűti a felforrósodott napelemeket, miközben a felhalmozódott madárürüléket is letakarítja. Az egyiptomi Al-Azhar Egyetem kutatói egy innovatív, kettős funkciójú rendszert fejlesztettek ki a napelemek hatékonyságának növelésére – számol be a PV Magazine. A rendszer egyidejűleg hűti a paneleket mindkét oldalról, emellett pedig megtisztítja az elülső oldalt a madárürüléktől, a szennyeződés ugyanis rontja a fényáteresztést, ezáltal pedig csökkenti a teljesítményt. A szakértők egyelőre egy kísérleti modellt hoztak létre, amelyet Kairó éghajlati körülményei között teszteltek. A rendszer egy 360 W-os panel hátuljára rögzített, fából készített felülettel működik, amelyhez egy 1 mm vastag pamutszövet lapot és egy 6 mm vastag akrillapot erősítettek. A víz egy központi csövön keresztül áramlik a szövetre, miközben ventilátorok áramoltatják a levegőt. Az elülső oldalon egy lyukasztott csövön át a víz a panelre folyik, így biztosítva a tisztítást és a további hűtést.
A rendszert egy tisztított, hűtés nélküli, valamint egy madárürülékkel szennyezett napelemes panel teljesítményével hasonlították össze. A vizsgálatok során kiderült, hogy a madárürülék hot spotokat képez, ezek pedig 5 százalékkal növelik a panel hőmérsékletét, és akár 36-38 százalékkal is csökkenthetik az áramerősséget. A hűtött panel 8-9 százalékos kimeneteli áramerősség növekedést, valamint 7-9 százalékos feszültségnövekedést mutatott a nem hűtött modulokhoz képest. A teljesítménynövekedés a kontrolleszközhöz képest 7-12 százalékos, a szennyezett modulhoz képest pedig 12-33 százalékos volt. A hatásfok szempontjából a hűtött modul 20 százalékos ért el, míg a kontroll 18, a szennyezett pedig 15 százalékot.
A kutatók szerint a tisztítórendszert akkor kell beindítani, ha legalább négy madárürülékfolt található a panelen, mert ekkor a teljesítmény már 33 százalékkal mérséklődik. A hűtőrendszer automatikusan aktiválható, ha a hőmérséklet eléri a 35 Celsius-fokot.
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
