Kapcsolatfelvétel

Zöld Energia

Így készülhet fel egy napelemes rendszer a télre!

A megfelelő tervezéssel csökkenthető annak kockázata, hogy a tél megviselje a napelemparkok moduljait.

Létrehozva:

|

Ameer Abuhamdeh, a Terrasmart mérnöke a PV Magazine felületén azt járja körül, hogy miként lehet megküzdeni a napelemparkokat érintő fagykárokkal. Ehhez Amerika középnyugati államait, különösen Illinois-t veszi alapul, ahol a probléma télen igen gyakori. A szakértő szerint a fagykárt nem lehet teljesen megakadályozni, ám a pusztítás mértéke csökkenhető.

A probléma hátterében az áll, hogy a talaj nedvességet vesz fel, majd megfagyva kitágul. A jelenség szinte minden talajt érint, de bizonyos típusok érzékenyebbek. Illinois-ban a talajra telepített rendszerek létrehozása eleve nehézkesek a laza felső réteg, illetve az alatti megbúvó sziklák, kövek és kavicsok miatt, az alapozást pedig a fagymélység is nagyban befolyásolja. A térségben télen akár 1,5 méteres mélységig megfagyhat a talaj.

Amennyiben nem megfelelően mérik fel a terület adottságait a telepítés előtt, azzal sérülékeny pontokat alakíthatnak ki, ezek adott esetben csak évekkel később jelennek meg. A nem kellően alapos tervezés ráadásul késedelmeket is okozhat a projektben.

Advertisement

Abuhamdeh szerint a munkálatok megkezdése előtt a talaj felmérése nélkülözhetetlen, ehhez pedig kiterjedt vizsgálatokra és tesztekre van szükség. Fontos továbbá, hogy a park számára alkalmas alapot alakítsanak ki, a talajcsavarok például kifejezetten hatékonyak és gyorsan telepíthetőek az olyan régiókban, ahol a föld telente mélyen megfagy. Előfordulhatnak persze olyan körülmények, amelyek miatt a cölöpök jobb választásnak bizonyulhatnak.

A fagykár mellett a hóterhelésre is ajánlott felkészülni, ebben segíthet például az ideális dőlésszög, valamint a megerősített anyagok. Az olyan állványrendszerek, amelyek nincsenek felkészülve a nagy hóterhelésre, az alapokat is megterhelhetik, és csökkenthetik a napelemek termelését és élettartamát.

Advertisement

A fentiekhez érdemes többek között megfelelő partnereket találni, valamint alaposan kielemezni a regionális időjárási értékeket – például a lehetséges hóterhelést. Emellett az sem árt, ha a területen a későbbiekben is folyamatosan mérik a meteorológiai információkat.

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