Zöld Energia
Mi kell a jó napelemes autókhoz?
2030-ra 60 százalékkal csökkenhetnek a napelemes autók költségei.
A Nemzetközi Energiaügynökség által 110 napelemes és autóipari szakértő körében végzett felméréssel olyan technológiákat és területeket azonosítottak, amelyek fontosak lehetnek a személygépkocsik esetében a járműbe integrált fotovoltaika (VIPV) bevezetésében – számol be a PV Magazine. A vizsgálat többek között arra is kitér, hogy a szakértők mit hajlandóak feladni a napelemes hozam tekintetében a jármű esztétikájának javítása érdekében.
A VIPV-k cellatechnológiájának megválasztásánál a kristályos szilícium (c-Si) dominált, és egyértelműen a látható fém nélküli, üveges és polimeres technológiát részesítik előnyben a résztvevők. A felmérés válaszadói azonban 2030-ra a tandem- és a vékonyréteg-technológia növekedését várják.
A napelemes autók már megtalálhatóak a kereskedelmi forgalomban, és prototípusokat is fejlesztenek, a tanulmányban ezeket vették alapul. Számos rendszerjellemzőt, köztük a színt, a töltési gyakoriságot és a költségeket rangsorolták, a legfontosabbak a hatékonyság, az évi többletkilométerek és a jármű hatótávolságának meghosszabbítása voltak.
A 3 négyzetméteres rendelkezésre álló területre vetített hatékonyságot vizsgálva a válaszadók egyetértettek abban, hogy a minimális energiaátalakítási hatékonyság legalább 20-22 százalék legyen 600 és 660 watt közötti teljesítmény mellett, míg egy nagy csoport, 29 százalék szerint meg kell haladni a 25 százalékot 750 wattos teljesítmény mellett. A megkérdezettek szerint a modulok élettartamának legalább 10-15 évnek kell lennie. A szakértők úgy vélik, hogy 2030-ra akár 60 százalékkal is csökkenhetnek a VIPV-rendszerek költségei, ami elősegítheti, hogy a napelemes autók a mainstreamet is elérjék.
Anna J. Carr, a munkacsoport társvezetője szerint a kutatás legmeglepőbb eredménye, hogy a résztvevők hajlandóak feláldozni a teljesítményt a kívánt színekért. „Azon válaszadók körében, akik szerint a fekete vagy sötétkék színnél nagyobb színválasztékra van szükség, átlagosan 24,2 százalékos teljesítményveszteséget jelöltek meg elfogadhatónak” – nyilatkozta.
A kutatók következő célja, hogy újabb felmérést végezzenek, ezúttal még több iparági szakértő bevonásával. Emellett a fókuszt is bővítenék, hogy bevonják a VIPV-s nehéz- és haszongépjárműveket is.
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
-
Zöld Energia2 nap telt el a létrehozás ótaTöbb mint 5000 napelem kerül az olajfák fölé, de a mezőgazdaság is folytatódik
