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:

2 év telt el a létrehozás óta

2025-02-21

Szerző:

Vanessza

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

Inverteres technológiával csökkentenék a lakóautók hűtési energiaigényét

A csendes, okostelefonról is vezérelhető inverteres berendezés 42,8 Celsius-fokos külső hőmérséklet mellett is képes hűteni a lakóautók belső terét, miközben off-grid rendszerekben is használható.

Létrehozva:

7 óra telt el a létrehozás óta

2026-09-03

Szerző:

Vanessza

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

Az amerikai MRCool új, tetőre szerelhető levegős hőszivattyút fejlesztett lakóautók és lakókocsik számára. A TravelCool névre keresztelt berendezés inverteres technológiával működik, légcsatornás és légcsatorna nélküli rendszerben egyaránt használható, valamint napelemes–akkumulátoros energiaellátással rendelkező járművekbe is beépíthető. A fűtési, szellőztetési és légkondicionáló berendezéseket gyártó, Kentucky államban működő MRCool elsősorban nagyobb lakóautókhoz, autóbusz-alapú modellekhez és többhelyiséges lakókocsikhoz ajánlja az új készüléket. A TravelCool névleges hűtőteljesítménye 15 000 Btu/h, ami megközelítőleg 4,4 kW-nak felel meg, míg fűtési teljesítménye 10 236 Btu/h, vagyis körülbelül 3 kW. A berendezés így nem csupán nyári légkondicionálásra, hanem az átmeneti időszakokban a jármű belső terének fűtésére is alkalmas. A készülék DC inverteres technológiát alkalmaz, amely a kompresszor teljesítményét az aktuális hűtési vagy fűtési igényhez igazítja. A hagyományos, egyszerű ki- és bekapcsolásos rendszerekkel szemben ez egyenletesebb működést és kedvezőbb energiafelhasználást eredményezhet – különösen olyan lakóautókban, ahol az akkumulátor kapacitása korlátozott.

Fontos ugyanakkor, hogy a DC inverteres megjelölés nem jelenti azt, hogy a hőszivattyú közvetlenül napelemről vagy egyenáramú akkumulátorról üzemeltethető. A TravelCool 115 voltos, 60 hertzes váltakozó áramú tápellátást igényel, vagyis elsősorban az észak-amerikai piac műszaki szabványaihoz készült.

Egy napelemekkel felszerelt lakóautóban a panelek által termelt energia jellemzően először az akkumulátorba kerül, majd a jármű invertere állítja elő a hőszivattyú működéséhez szükséges 115 voltos váltakozó áramot. A napelemes rendszer tehát nem része magának a TravelCool készüléknek, hanem annak külső energiaforrásaként szolgálhat. Az MRCool az új termékkel együtt nem mutatott be külön, kifejezetten hozzá fejlesztett fotovoltaikus rendszert.

Kompaktabb kialakítás és csendesebb működés

A tetőegység mérete 104 × 75,5 × 27 centiméter, nettó tömege pedig 43,2 kilogramm. Az alacsonyabb építési magasság célja a légellenállás mérséklése, valamint a jármű teljes magasságának korlátozása. Ez különösen hidak, alagutak, parkolóházak vagy alacsonyan belógó faágak esetén jelenthet gyakorlati előnyt.

A TravelCool Eco üzemmódban 55 decibeles, Turbo módban pedig 59 decibeles zajszinten működik. Az MRCool összehasonlítása szerint a hagyományos lakóautó-klímaberendezések zajszintje általában 60 és 70 decibel között alakul. A mérsékeltebb zajterhelés főként éjszakai használatkor és kisebb belső terekben lehet fontos szempont.

A gyártó közlése alapján a készülék akár 42,8 Celsius-fokos külső hőmérséklet mellett is képes 17,2 Celsius-fokra hűteni a lakóautó belső terét. Fűtési üzemben 5 Celsius-fokos külső hőmérsékletig használható, ilyen körülmények között pedig legfeljebb 27,2 Celsius-fokos belső hőmérsékletet biztosíthat. Ez arra utal, hogy a berendezést elsősorban enyhébb téli és átmeneti időjárási körülményekre tervezték, nem pedig szélsőséges hidegben történő önálló fűtésre.

Egyre fontosabb az energiahatékonyság a lakóautókban

Az MRCool részben azoknak a tulajdonosoknak szánja a TravelCool rendszert, akik hálózattól független, napelemekből, akkumulátorokból és inverterből álló energiaellátást használnak. Az inverteres teljesítményszabályozás ebben a környezetben különösen előnyös lehet, mivel a hűtés és a fűtés a lakóautók legnagyobb villamosenergia-fogyasztói közé tartozik. A vállalat az amerikai lakóautó-piac jelentős méretével is indokolja a termék bevezetését. Az RV Industry Association adataira hivatkozva azt közölte, hogy 2026 nyarán mintegy 37 millió amerikai tervezett lakóautós utazást. A TravelCool röviddel azután jelent meg, hogy az MRCool bemutatta 115 voltos, házilag is telepíthető monoblokk hőszivattyúját lakóépületek és kisegítő helyiségek számára. A kültéri egységet nem igénylő rendszer 10 000 Btu/h – mintegy 2,9 kW – hűtési, valamint 9 000 Btu/h, vagyis körülbelül 2,6 kW fűtési teljesítményt kínál. A TravelCoolhoz hasonlóan ez a készülék is R–32 hűtőközeget és inverteres technológiát alkalmaz.

Kép: MRCOOL

Tovább olvasom