Kapcsolatfelvétel

Zöld Energia

Ennyivel növelheti a hatótávot a járműre szerelt napelem

A kísérletben a napelemes rendszer biztosította a megtett út 30 százalékát.

Létrehozva:

|

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

Német és holland kutatók napelem-modulokat szereltek egy elektromos könnyű haszongépjárműre, majd négy hónapon keresztül mérték annak teljesítményét a Hannover és a Hamelini Napenergia-kutató Intézet (ISFH) közötti napi 45 perces utazás során – számol be a PV Magazine. A cél a modulok által termelt energia és a jármű teljesítménye közötti kapcsolat elemzése volt, a kísérletben a járművet otthon töltötték is. A teherautó egy StreetScooter Work L modell, amely 2180 watt csúcsteljesítményű M2 ostyás szilícium fotovoltaikus modulokat használt. A napelemek különböző részeken voltak elhelyezve: 875 wattnyi a tetőn, 215 wattnyi a hátsó részen és 545 wattnyi mindkét oldalon. Az egyes modulok különböző MPPT (Maximum Power Point Tracking) rendszerekhez csatlakoztak a megfelelő energiaelosztás érdekében.

A mérések során a jármű a reggeli órákban az ISFH parkolóhelyén, este pedig az egyik kutató otthonánál várakozott különböző tájolású helyszíneken. Az ISFH és az otthoni parkolás közötti különbség az időtartamból adódóan jelentősnek bizonyult: munkahelyen történő várakozás esetén 49,06 kilowattóra, míg otthoni parkoláskor 153,32 kilowattóra energiát termelt a rendszer. Az áramot az akkumulátorokba és a DC/DC átalakítóba táplálták, amely a jármű nagyfeszültségű akkumulátorát látta el.

A mérések alapján a vezetési fázisban a modulok 9,8 kilowattóra villamos energiát termeltek 18,01 százalékos konverziós hatékonysággal. Az MPPT átalakítási szakasz után 8,3 kilowattóra energia volt elérhető, amelyet az akkumulátorok és az átalakító között osztottak szét. A rendszer hatásfoka az ISFH-parkolásnál 60,44, az otthoni parkolásnál 65,05, míg az utazásoknál 66,26 százalékos volt.

Advertisement

Az utazások során az energia 530 kilométert tett hozzá az elektromos jármű hatótávolságához, amely a teljes 1750 kilométeres távolság 30 százalékát tette ki. A kutatás célja a napelemek hatékonyságának és a jármű teljesítményének javítása, valamint a megújuló energiaforrások felhasználásának növelése volt az elektromos járművek körében.

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