Zöld Energia
Mi a különbség a napelem és a napkollektor között?
Hazánkban egyre nagyobb teret nyer a megújuló energiákból származó energia kinyerése. Ráadásul ez a tendencia szerencsére évről-évre folytatódik. Azonban gyakran hallható, hogy a hétköznapi szóhasználatban összemosódik a napelem és a napkollektor fogalma. Ennek tisztázására most górcső alá vesszük mi is a különbség napelem és napkollektor között.
Napkollektor működési elve
A két rendszer közül a napkollektor tekinthető az egyszerűbb működési elvűnek. A napkollektor rendszerek esetén a kültéri egységben folyadék kering, mely víz és fagyálló tulajdonságú speciális folyadék. A nap sugarait az úgynevezett abszorber gyűjti össze és melegíti fel a folyadékot. A felmelegítést követően a meleg víz szigetelt tartályban tárolódik és ebből kerülhet tovább felhasználásra, akár mosogatáshoz, fürdéshez, vagy fűtéshez is. Napkollektorok esetén 60-80%-os hatásfokról beszélhetünk, vagyis a kollektor panelre érkező napsugárzás hőenergiájának több mint felét képesek hasznosítani és elvezetni a rendszerbe. Ebből is jól látszódik, hogy a napkollektor rendszer a nap sugarait ezáltal hőenergiává képes átalakítani.
Napkollektor típusok
A napkollektoroknak több típusa van, és bár működési elvükben nem különböznek egymástól, megvalósításukban eltérnek. A két legelterjedtebb a vákuumcsöves napkollektor és a sík kollektor.
Sík napkollektor
A sík kollektor Európában az egyik leggyakoribb típus, ezen belül is főként a mediterrán területeken találkozhatunk vele. A kollektor panelek jellegzetes kékes színét az ún. szelektív réteg adja, melyet egy speciális, 3-4 milliméter vastag üveg fed.
Ennek a típusnak egyszerű a kialakítása, és aránylag hosszú élettartamúnak mondható. Az alacsony hőmérsékletet leszámítva az év túlnyomó részében megfelelően működik.
Vákuumcsöves napkollektor
A vákuumcsöves kollektor rendszereket a háztetőkön látható, legtöbbször kékes üvegcsövek sorából álló panelek alkotják. Ezek a csövek valójában dupla rétegűek és a két réteg között helyet kap a mesterséges vákuum, amelynek köszönhetően minimalizálható a hőveszteség is. Ennek köszönhetően télen is kiválóan üzemeltethető rendszerről beszélhetünk.
Napelem működési elve
Napelemes rendszer esetén Nap fényenergiáját alakítja át rendszerünk (egyen)árammá, majd ezt tárolja és alakítja tovább váltóárammá. Ezt tudják aztán az árammal működő készülékeink hasznosítani.
Napelem típusok
A napelemeknek is több típusát különböztetjük meg, ezek név szerint a monokristályos- illetve polikristályos szilíciumot tartalmazó, valamint a vékonyrétegű napelem rendszerek.
Monokristályos napelemek
A monokristályos típus a jelenlegi legnagyobb hatásfokú napelem (15-19%), emellett pedig az élettartama is kimagasló, hiszen több mint 30 évről beszélhetünk esetében. Ugyan a közvetlen napfénnyel funkcionál optimálisan, azonban szórt fénynél is képes teljesítményt leadni.
Polikristályos napelemek
Jellemzően a polikristályos napelemek hatásfoka 13-18%, de a hőterheléseket nem bírják annyira, mint például a monokristályos, vagy a vékonyrétegű társaik. Viszont a dőlésszögre és tájolásra is kevésbé érzékenyek, ennek köszönhetően igen elterjed típusról beszélhetünk.
Vékonyrétegű napelem
A három típus közül ennek hatásfoka mindössze 6-8%, ráadásul a költségek is nagyobbak a vékonyrétegű napelem rendszer telepítése során. Emiatt a vékonyrétegű típussal háztartásokban nem találkozhatunk.
Kinek ajánlott a napkollektor?
A napkollektor tehát azok számára lehet jó opció, akik hőenergiát szeretnének háztartásuk számára termelni, melyet aztán mosogatásra, fürdésre, fűtés kiegészítésre használnának fel.
Azonban érdemes számításba venni, hogy a napkollektor rendszer a hőenergiát csupán a rendszerbe épített tartály tárolókapacitásáig képes tárolni és a folyamatos hőveszteség miatt csupán alig egy napig tárolható a meleg víz.
Kinek ajánlott a napelem?
A napelem azok számára ajánlott, akik kifejezetten elektromos áramhoz szeretnének jutni a megújuló energiaforrások által. Bár a hatásfokuk kisebb, mint a napkollektoroknak, de a megtermelt energiát tovább képesek tárolni, köszönhetően a beépített akkumulátoroknak.
Számos hasznos cikket olvashat még napelem témában az mnnsz.hu weboldalon!
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.
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.
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.
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.
Borítókép: pv magazine / ai
-
Zöldinfó4 nap telt el a létrehozás ótaA Duna alacsony vízállása miatt veszélybe kerülhet Budapest ivóvízbázisa
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás óta
Hidrogénnel töltenék meg a jövő energiahálózatait: fontos teszt indul Romániában
-
Zöldinfó3 nap telt el a létrehozás ótaEgy újabb figyelmeztető jel: teljesen eltűnt a Triglav-gleccser
-
Zöldinfó4 nap telt el a létrehozás ótaÚj lendületet kaphat az építőipar: milliárdos beruházásokat indíthatnak el az új lakástámogatások
-
Zöldinfó22 óra telt el a létrehozás ótaRekordmeleg nyarak jöhetnek: így tehetik ellenállóbbá épületeiket a vállalkozások

A hozzászólás írásához bejelentkezés szükséges Bejelentkezés