Kapcsolatfelvétel

Zöld Energia

Kevesen gondoltak rá, hogy ettől az anyagtól hatékonyabbá válnak a napelemek

Tufakövek és talajhőcserélők segítségével sikerült javítani PVT eszközök teljesítményét.

Létrehozva:

|

Új megközelítést dolgoztak ki a kutatók a napelemként és napkollektorként is működő eszközök hatékonyságának növelésére. A kínai Csian Csiaotong Egyetem kutatói napelemként és napkollektorként is működő fotovoltaikus termikus (PVT) eszközöket kombináltak vulkáni tufaköveket hasznosító talajhőcserélők (GHE) által biztosított hőtároló megoldással – számol be a PV Magazine. „Ez a megközelítés kihasználja a vulkáni tufakövek egyedülálló termikus tulajdonságait, például nagy porozitásukat és hővezető képességüket, ezzel fokozva a hűtést, a hőszabályozást és az energiatárolás hatékonyságát” – mondta Ahmad Alqatamin, a csapat vezetője. „A hagyományos PVT-rendszerek ingadozó hőmérsékleti körülmények között fennálló korlátait kezelve rendszerünk fenntartható energiatárolást biztosít, miközben a napelemes cellákat is hűti” – tette hozzá.

A kombinált rendszer egy GHE-vel integrált PVT-tömbből, egy 150 literes hőtároló tartályból, az abban lévő hőcserélőből, egy centrifugális mágneses szivattyúból, egy ventilátorból, egy áramlásmérőből, egy adatgyűjtőből, egy fan coil egységből, valamint több, különböző pontokon elhelyezett szivattyúból és érzékelőből áll. A szakemberek jordániai Tafilában építettek fel egy prototípust, a PVT-modulok névleges teljesítménye egyenként 50 W, a cellák hatásfoka 18%, rövidzárlati árama 3,01 A, nyitófeszültsége pedig 21,6 V volt.

A GHE-t egy lyukra helyezték el, amelyet tufával töltöttek ki, ezen könnyű, jó hőkapacitású anyag bőségesen megtalálható az országban. A kivezetőre egy szellőztetőt helyeztek, ez a környező levegőt szívja át a rendszeren, amely így kölcsönhatásba lép a geotermikus energiával. A helyszínen mért adatokat egy GHE nélkül működő PVT-referenciarendszer információival vetették össze. Az eredmények alapján a vulkáni tufa révén a kapcsolódó, napenergiát hasznosító modulok hőmérséklete 23% százalékkal csökkent, miközben teljesítményük 17,25%-os növekedést mutatott. Utóbbi 6,25%-os javulást jelentett a referenciarendszerhez képest. A javasolt eszköz 70,61%-os termikus hatásfokot is elért, szemben a referenciarendszer 58,66%-os hatásfokával.

Advertisement

A kutatók szerint eredményeik rávilágítanak a tufában rejlő lehetőségekre. A csapat abban bízik, hogy a későbbiekben különböző környezeti feltételek mellett is tesztelhetik megközelítésüket.

 

Advertisement

Kép forrása: Xi’an Jiaotong University

Advertisement

Zöld Energia

Így alakítja át a klímaváltozás a napenergia-potenciált

Még a hazai napelemek áramtermelése is megszenvedheti a klímaváltozást, hiába érkezik több napenergia.

Létrehozva:

|

Szerző:

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

A klímaváltozás komoly hatással van az energiaszektorra: a forróbb nyarak miatt egyre több energiára van szükség hűtéshez – ennek egy részét napenergiából is fedezhetjük. Szabó Péter, Kristóf Erzsébet és Pongrácz Rita, az ELTE Meteorológiai Tanszékének kutatói friss elemzésükben rámutatnak, hogy a klímaváltozás még itt is közbeszólhat – írja az alternativenergia.hu. A nyári napsugárzás mennyisége ugyanis már nem sokat nő a jövőben, ugyanakkor a pesszimista jövőkép szerint az egyre forrósodó nappalok visszafogják a napenergiából kinyerhető áram mennyiségét. Az elmúlt évtizedekben Magyarország, sőt, egész Kelet-Európa nyári égboltja látványosan világosabb lett. A levegőtisztaság javulása – a nehézipar visszaszorulása és a légszennyezés elleni nemzetközi intézkedések révén – jelentősen csökkentette az aeroszolrészecskék mennyiségét. Ezzel nemcsak több napsütés tudott átjutni a légkörön, de a nedvesség kicsapódását segítő apró részecskék hiánya miatt a felhőképződés is visszaesett, különösen nyáron. Ennek eredményeként Magyarországon ma átlagosan 29 olyan naposabb nyári nap van évente, amikor a besugárzás meghaladja a 270 W/m²-t – tízzel több, mint a rendszerváltás előtt.

Úgy tűnik, a napenergia-technológia felfutása éppen a megfelelő időpontban következett be – a kérdés csak az, hogy mit várhatunk a jövőben, és hogyan befolyásolja a várakozásainkat a klímaváltozás. Ennek jártak utána az ELTE Meteorológiai Tanszékének kutatói. Szabó Péter, Kristóf Erzsébet és Pongrácz Rita a klímaváltozás két legújabb forgatókönyvét hasonlították össze: az egyik szerint a kibocsátáscsökkentés csak a 2040-es években indul be (realista jövőkép), a másik szerint folytatódik az eddigi „business-as-usual” trend (pesszimista jövőkép). A modellek alapján nyáron már alig várható további világosodás – az országban legfeljebb 1–5 nappal nőhet a naposabb napok száma a század végéig.

A szél nem segít, a forróság viszont árt
Nem meglepő, hogy minél erősebb a napsugárzás, annál több energiát lehet elvileg előállítani belőle. Az viszont kevésbé ismert, hogy a túlzott hőség rontja a napelemek hatékonyságát, míg a szél javítja azt, mivel hűti a rendszereket.

Advertisement

A jövő szélviszonyai a klímamodellek eredményei szerint nem változnak jelentősen, így nem várható, hogy a hűtőhatás javíthatná a napelemek teljesítményét. A hőmérséklet viszont biztosan nő, a pesszimista jövőkép szerint sokkal erőteljesebben, így az összes nyári napot tekintve a napenergia-potenciál csökkenése várható itthon. Míg a realista jövőkép szerint gyenge növekedés, azaz pozitív hatás várható, leginkább a Dunántúlon.

Különösen a naposabb nyári napokon lesz érzékelhető a visszaesés: akár másfél napnyi paksi erőmű-termelésnek megfelelő energiát is elveszíthetünk évente a pesszimista forgatókönyv szerint. Ha az összes nyári napot tekintjük, akkor a realista forgatókönyv szerint még akár egy napnyi energiát nyerhetünk is, miközben a pesszimista szerint nagyjából ugyanennyit veszítünk majd. Ráadásul a klímaváltozás nemcsak a napelemek hatásfokára van hatással. A forróbb nyarak rövidítik az élettartamukat, a gyakoribb viharok kárt tehetnek bennük, a klímaváltozással gyakoribbá váló szaharai porviharok pedig csökkenthetik a besugárzást és a hatékonyságot is.

Advertisement

A kutatás végső tanulsága egyértelmű: minél előbb csökkentjük a globális üvegházgáz-kibocsátást, annál kisebb veszteséggel számolhatunk – nemcsak a napelemek, hanem az egész energiagazdálkodás szempontjából is.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák