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.
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
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:
- 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
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.
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.
Kép: pv magazine
Zöld Energia
15 év helyett 6-8 év? Gyorsabb napelemes megtérülést hozhat az új pályázat
Mikor térül meg a lakossági energiatároló? Konkrét számok és saját tapasztalatok.
Még nem késő pályázni a 2,5 millió forintos állami energiatároló támogatásra! Kattintson ide! (x)
A kormány február elején elindította a lakossági energiatároló programot, amelyben kétféle pályázati konstrukció közül lehet választani – írja az alternativenergia.hu. Az egyik lehetőség egy meglévő napelemes rendszerhez energiatároló telepítése, a másik pedig inverterre és energiatárolóra vonatkozó pályázat, ebben az esetben azonban vállalni kell a napelemes rendszer kiépítését is. A pályázati űrlap beadása mondhatni pofonegyszerű, de mielőtt az ember rákattint a „beküldés” gombra, érdemes végiggondolni: valóban megéri-e a telepítéssel járó macera. Ha a magam tapasztalatait veszem alapul, akkor egy napelemes rendszer energiatárolóval, saját forrásból finanszírozva, korábban nem érte volna meg számunkra. A megtérülési idő akár 15 év is lehetett volna, ami magában hordozza annak kockázatát, hogy addigra az inverter vagy az akkumulátor cserére szorul.
A házunk 2023-ban épült, BB energetikai besorolású, télen h-tarifáról működő hőszivattyús fűtéssel, ősszel és tavasszal pedig két klímával oldjuk meg a temperálást. Az átlagos havi villanyszámlánk körülbelül 15 ezer forint, amiben minden benne van. Emiatt az elmúlt években mindig elvetettük a napelemes rendszer gondolatát – még akkor is, amikor elérhetők voltak különféle támogatások, amelyek rövidíthették volna a megtérülési időt.
Mi változott most, és miért döntöttünk mégis a pályázat beadása mellett?
Az egyik legerősebb érv a rendszertől való függetlenedés volt. Emellett egyre gyakrabban felmerül az elektromos autó vásárlásának gondolata is: városi közlekedésre hosszú távon jóval költséghatékonyabb lenne, ha a saját háznál megtermelt energiát tudnánk erre a célra felhasználni.
Nem elhanyagolható szempont az sem, hogy ahogy bővül a családunk, egyre több fogyasztó kerül a háztartásba. Tervezünk további klímák felszerelését is, ami biztosan megemeli majd az eddig kifejezetten kedvező villanyszámlákat.
Nézzük konkrét számokkal ezt a kérdést!
Vegyünk alapul egy 5 kilowattos napelemes rendszert. Piaci áron, inverterrel együtt, akkumulátor nélkül ez nagyjából 2,5–3 millió forintba kerül. Havi 15–20 ezer forintos villanyszámla mellett az éves költség 180–240 ezer forint, vagyis ennyit lehetne ideális esetben megtakarítani. Ezzel számolva a megtérülés körülbelül 12–15 év, de ennyi idő alatt előfordulhat, hogy alkatrész cserére lesz szükség a rendszerben.
Ha ugyanezt a rendszert energiatárolóval egészítjük ki, a beruházás költsége még tovább nő. Egy 5 kilowattos napelemes rendszer akkumulátorral együtt akár 4,5–5 millió forintba is kerülhet támogatás nélkül, de itt is csak a csillagos ég szabhat határt, hiszen vannak olcsóbb és drágább panelek és inverterek is. Ugyan az energiatárolóval több megtermelt energiát tudunk saját magunk felhasználni, pusztán piaci alapon nézve a megtérülési idő ebben az esetben akár 15 évnél is hosszabb lehet.
A most elérhető lakossági energiatároló pályázat azonban egy teljesen új szintre helyezi a megtérülési időt. A támogatás révén akár 2,5 millió forintos összegig a program fedezi az akkumulátor és az inverter költségeit, és elszámolható továbbá a terveztetés, engedélyeztetés, illetve a mérőhely szabványosítása is. Ennek köszönhetően egy korábban említett 5 kilowattos rendszer megtérülése 6–8 évre csökken, ami már gazdaságilag vállalhatóbb, és kisebb műszaki kockázatot jelent.
Összességében még alacsony villanyszámla mellett sem fekete-fehér kérdés, a számok mellett végig kell gondolni azt is, hogy mik a jövőre nézve a tervek. A támogatás nemcsak a megtérülési időt rövidíti le jelentősen, hanem csökkenti a hosszú távú műszaki kockázatokat is, miközben nagyobb energiafüggetlenséget kínál. A végső döntésnél ezért nemcsak a jelenlegi villanyszámlát érdemes figyelembe venni, hanem a háztartás jövőbeli energiaigényét és azokat az élethelyzeteket is, amelyek néhány éven belül teljesen átírhatják a fogyasztási szokásokat.
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaRitkán látott szintet ért el a földgázkitermelés Magyarországon
-
Zöld Közlekedés4 nap telt el a létrehozás óta29 vonalon járnak az új maximidi buszok a fővárosban
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaKlímavédelem jogi úton: Hollandia új kibocsátáscsökkentési célokra kényszerül
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaLegeltetéssel a természetvédelemért: nagyszabású fejlesztés indul a Hortobágyon
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaA Velencei-tó jövője a tét: sürgetik a Pátkai-víztározó ökológiai rehabilitációját
