Kapcsolatfelvétel

Zöld Energia

Hatékonyabb napelemeket hozhat el egy új kínai fejlesztés

Egy kínai kutatócsoport egy új sugárzási hűtéstechnológiát fejlesztett ki, amely napelemek hatékonyságának növelésére szolgál. Az innováció egy speciális kamrából áll, amelyet etilén-tetrafluor-etilénből (ETFE) és polidimetil-sziloxánból (PDMS) készítettek. Ez a kamra, amelyet a napelemek fölé helyeznek, jelentős hűtési teljesítményt nyújt, miközben a fotovoltaikus energia előállításának hatékonyságát is megőrzi.

Létrehozva:

|

Mi az a sugárzási hűtés?

A sugárzási hűtés során egy tárgy felülete kevesebb sugárzást nyel el a légkörből, mint amennyit kibocsát, így hőt veszít, és természetes hűtési hatást ér el. Ehhez nincs szükség elektromos energia felhasználására, ezért ez a megoldás környezetbarát és költséghatékony.

Az új technológia működése

Advertisement

A kutatók olyan kamrát terveztek, amely átlátszó, ugyanakkor képes a közép-infravörös sugárzást hatékonyan kibocsátani. Az ETFE és PDMS anyagok ebben kulcsszerepet játszanak, mivel mindkettő magas napfény-áteresztő képességgel és közép-infravörös emissziós képességgel rendelkezik.

A kamra felépítése:

Advertisement
  • Az ETFE réteg vastagsága 150 mikrométer, míg a PDMS réteg 5 milliméter vastag.
  • Az anyagokat két akrilpanel közé helyezték, amelyeket csavarokkal rögzítettek, így egy 5 milliméteres üreget hoztak létre.
  • A kamrát egy 13%-os hatékonyságú monokristályos szilícium napelem fölé helyezték, és egy légpumpa segítségével friss levegőt áramoltattak át rajta.

Kísérleti eredmények

A technológiát egy napos októberi napon tesztelték a kelet-kínai Nankingban. A rendszer stabilan működött hat órán keresztül, és átlagosan 40 W/m² hűtési teljesítményt ért el. A napelemek teljesítménye a kamra nélkül elérte a 120 W/m²-t, míg a kamrával 103,33 W/m²-re csökkent. A hatásfok 12,92%-ról 11,42%-ra mérséklődött, de a hőmérséklet csökkenése hosszú távon mégis előnyös lehet az eszközök élettartama szempontjából.

Jövőbeli fejlesztési lehetőségek

Advertisement

A kutatók számítógépes szimulációkat is végeztek, hogy tovább optimalizálják a rendszert. Az eredmények azt mutatják, hogy a kamrán belüli légáramlás fokozása és az anyagok napfény-sávban történő abszorpciójának csökkentése jelentősen javíthatja a teljesítményt. A szimulációk szerint az abszorpció 1%-ra csökkentésével a hűtési teljesítmény akár 68,74 W/m²-re is növelhető.

Az új rendszerről a kutatók a Cell Reports Physical Science szaklapban publikáltak részletes tanulmányt. A fejlesztésben részt vettek a Nanking Légi- és Űrhajózási Egyetem és a Kínai Tudományos Akadémia kutatói.

Advertisement

Nemzetközi trendek

A sugárzási hűtést egyre több kutatócsoport alkalmazza a napelemek hatékonyságának növelésére. Ilyen kutatásokat végeztek már az Egyesült Államokban, Spanyolországban, Jordániában és Kuvaitban is. Az új technológia hozzájárulhat a napenergia még fenntarthatóbb és hatékonyabb hasznosításához.

Advertisement

Kép: pv magazine

Advertisement

Zöld Energia

Úszó napelemek segíthetik az energiatermelést és a vízmegőrzést

Úszó naperőművet építenének Horvátország legrégebbi halgazdaságában.

Létrehozva:

|

Szerző:

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

Mintegy négyszáz megawatt teljesítményű úszó naperőmű építését tervezik a Horvátország középső részén fekvő Daruvár közelében működő koncanicai halgazdaság tavaira – írja az alternativenergia.hu. A mintegy 550 millió eurós beruházás egyben a haltenyésztés korszerűsítését is szolgálná, miközben az egyre bizonytalanabb vízellátáshoz is alkalmazkodnának. A projektet a zágrábi EnergoVizija vállalat fejleszti és finanszírozza, amely 2022-ben vásárolta meg Horvátország legrégebbi halgazdaságát. A tervek szerint a 24 halastóból három felszínére telepítenének úszó napelemeket.

A környezeti hatástanulmány szerint az erőmű évente mintegy 440 gigawattóra villamos energiát termelhetne. Ennek egy részét a halgazdaság saját maga használná fel, elsősorban az új, intenzív haltenyésztési rendszer működtetésére, a fennmaradó áramot pedig a hálózatba táplálnák. A beruházáshoz két új transzformátorállomás és egy csatlakozó távvezeték is épülne. A fejlesztés egyik fő oka a halastavak egyre nehezebb vízellátása. A zágrábi Építőmérnöki Kar adatai szerint a tavak vízszintje az idén nyáron 64 centiméterrel, tavaly pedig 77 centiméterrel csökkent, miközben a vízhőmérséklet meghaladta a 30 Celsius-fokot.

Az előrejelzések szerint 2070-ig 18 százalékkal csökkenhet a halastavakat tápláló Ilova vízhozama, a tavak vízszintje 24 százalékkal, víztérfogata pedig 39 százalékkal lehet alacsonyabb. Az úszó napelemek árnyékoló hatásától azt várják, hogy mérséklődik a víz felmelegedése és párolgása, így hosszabb ideig maradhat megfelelő a tavak vízszintje. A tavak mintegy ötödén zárt vízforgatásos, intenzív haltenyésztést vezetnének be, amellyel az éves termelést 1500-2000 tonnára növelnék. A fennmaradó területen megtartanák a hagyományos haltenyésztést. Az új rendszer folyamatos villamosenergia-ellátást igényelne, ezt részben a naperőmű biztosítaná.

Advertisement

Horvátországban jelentős hagyománya van a tógazdasági haltenyésztésnek, elsősorban az ország kontinentális részén, Szlavóniában és Moszlavinában. A horvát statisztikai hivatal adatai szerint a pontyos halastavak összterülete mintegy 12,5 ezer hektár. A koncanicai halastavak a Natura 2000 hálózat részei, ezért a beruházást természetvédelmi feltételekhez kötik. A vöröshasú unkabéka és a mocsári teknős védelme érdekében a napelemeket az eredetileg tervezett harminc helyett legalább száz méterre helyeznék el a parti növényzettől. Az előzetes vizsgálatok szerint az előírt intézkedések betartásával a beruházás nem veszélyeztetné a terület természetvédelmi céljait.

A lap szerint a projekt megvalósulása esetén európai viszonylatban is ritka példája lehetne annak, hogy nagy teljesítményű naperőművet közvetlenül halastavak felszínére telepítenek, miközben a beruházás egyszerre szolgálja az energiatermelést, a haltenyésztés korszerűsítését és az éghajlatváltozáshoz való alkalmazkodást.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák