Kapcsolatfelvétel

Zöld Energia

Miért döntsünk a napelemek mellett?

Létrehozva:

|

Szinte nincs már olyan személy, aki ne hallott volna valamilyen módon a napelemekről és az előnyeiről, vagy esetleg a hátrányairól. Nem véletlen, hogy ennyire elterjedt lett ez a fogalom, hiszen egy olyan rendszerről beszélünk, amely energiatakarékosságáról híres.

Arról nem is beszélve, hogy hosszú távon nagyon jó befektetésnek bizonyul. Természetesen senkit sem lehet meggyőzni a napelemek használatáról úgy, hogy előtte ne ismertetnénk részletesen a témát. Aki tehát a jövőben komolyan szeretné megfontolni ezen rendszer telepítését, annak most szeretnénk néhány fontos információval szolgálni, hogy könnyebb legyen a döntés.

Mi is az a napelem rendszer?

Egy olyan berendezés, amely különböző cellákból, fotovoltaikus panelekből van összeállítva. Ezeknek az a célja, hogy a rájuk eső napsugarat elnyelje. Ezáltal egy olyan elektromos mező jön létre, amely az áram kialakítását eredményezi. Mondani sem kell, hogy ez teljesen független energiaforrás, hiszen csakis a Nap sugaraira vagyunk hagyatkozva. Ez nem azt jelenti, hogy a napelem csak akkor teljesít jól, ha erős a napsütés.

Advertisement

Erről azonban később részletesen beszélünk.

A napenergia felhasználása
Mint azt már említettük, a napelem rendszer napenergiával működik. Ez pedig egy olyan megújuló energiaforrás, amely a jövőben egyre elterjedtebbé válik. A nem-megújuló energiaforrásokkal szemben a napenergia hosszú távú hatást ér el, és garantálja a rendszer működtetését. Ez érthető is, hiszen a napenergiából sosem fogyunk ki, legalábbis amíg van Nap, addig az energiáját is a javunkra fordíthatjuk. Nézzük, hogy milyen előnyei vannak ennek az energiaforrásnak:

Advertisement

– Ingyen van: a napenergia nem kerül pénzbe, korlátlanul áll a rendelkezésünkre

– A felhasználásának nincsenek káros és negatív következményei, nem szennyezik a környezetet vagy a légkört

Advertisement

– Távoli helyeken is megoldható az energiatermelés

– Több berendezés is ezzel működik: napelemek, napkollektorok stb.

Advertisement

– Nem kell attól tartanunk, hogy kifogyunk belőle!

Láthatjuk tehát, hogy a napenergia a legjobb mód arra, hogy energiatakarékos berendezéseket működtessünk a segítségével. A két leginkább ismert ilyen rendszer a napelem és a napkollektor; mindkettő ezt a megújuló energiaforrást hasznosítja. Viszonylag egyszerű a működési elvük, azonban alapos munkát igényel a beszerelésük, és azt sem szabad elfelejteni, hogy mindkettőnek más a szerepe. A napelemek elektromos áramot termelnek a napfény hatására, míg a napkollektorokat leginkább fűtésre, melegvíz előállítására használják.

Advertisement

A napelemek csak napos időben működnek?

Természetesen sokat számítanak a környezeti hatások egy ilyen rendszer működésében, azonban tudni kell, hogy nemcsak akkor állít elő energiát, amikor süt a nap. Az árnyékos időben is termel áramot, viszont nem olyan mértékben, mint normális körülmények között. Ettől függetlenül mi folyamatosan gyűjthetjük az elektromosságot, melyet különböző akkumulátorokban is tárolhatunk, ha nem szeretnénk azonnal felhasználni, vagy ha túl sokat termelünk. Ez is előfordulhat ugyanis. A nyári hónapokban nagyon jól teljesít a napelem rendszer, és olyan mennyiségű áramot tud előállítani, amelynek segítségével teljesen független energiaszolgáltatónk lehet. Sokat spórolhatunk így a számlákkal, hiszen a Napból nyerjük el az ingyenes energiát. Ilyenkor ajánlatos kihasználni a termelést, és elraktározni a fent említett akkumulátorokban, hiszen lesznek olyan idők is, amikor nehezebben tudja a rendszer előállítani a szükséges árammennyiséget. Ilyenkor pedig nyugodtan elővehetjük a tartalékot.

Advertisement

Milyen napelem típusok között válogathatok?

Alapvetően két típust különböztetünk meg: a kristályos napelemeket és a vékonyrétegű technológián alapuló modelleket. A legelterjedtebb azonban a kristályos, ezen belül pedig a mono- és polikristályos rendszer. A monokristályos napelemek hatásfoka nagy, azonban az ár szempontjából is jobban meg kell fizetni. Ez azonban hosszú távon mindenképp az előnyünkre válik, hiszen egyszer kell csak telepíteni a rendszert, utána több évtizedig élvezhetjük az előnyeit. A polikristályos napelemek valamilyen szinten olcsóbbak, de egy kicsit gyengébben teljesítenek. Ez a teljeseítménybeli különbség azonban nem annyira jelentős, hogy különösebb gondot okozzon. Mindennek megvan a maga ideje, ezért a polikristályos napelemek is biztosítani tudják a megfelelő mennyiségű áramot, csak egy kicsit nehezebben. Mindkét típus nagyon jól tudja hasznosítani még a gyengébb fényt is, tehát akármelyiket is választanánk, nem kell attól tartanunk, hogy nem lesz meg a szükséges árammenyiség. Ezek szilícium félvezető réteget tartalmaznak, amelyek minősége magyarázza azt, hogy miért nevezhetjük viszonylag drágának a kristályos napelemeket.

Advertisement

Ami a vékonyrétegű technológiát illeti, ilyen például a gallium-arzeniden alapú berendezés, melyet leginkább műholdakon használnak. Itt már nagyon nagy hatásfokról beszélhetünk, ami elérheti akár a 46 százalékot is. A monokristályos napelem hatásfoka 15-20 százalék körül mozog, a polikristályosé pedig körülbelül 15 százalék. Természetesen mindkét esetben növelhető a teljesítmény, ám ehhez különleges berendezések és környezeti feltételek szükségesek.

A napelemek előnyei

Advertisement

Összegzésként lássuk, hogy milyen előnyökkel számolhat az, aki az energiatakarékos berendezés telepítése mellett dönt.
Első sorban sokat spórolhatunk egy ilyen rendszerrel. A telepítést ki kell fizetni, és ehhez bizony szükségünk van egy bizonyos tőkére, azonban a napenergia ingyenes, tehát hosszú távon mindenképp megéri használni. Néhány év alatt megtérül a befektetésünk, ehhez azonban szükséges az is, hogy egy szakértő tanácsát kikérjük, mielőtt telepítjük a napelemeket. Nem mindegy ugyanis, hogy hová, milyen tetőszerkezetre és milyen fajta napelemet akarunk berendezni.

Továbbá az is fontos, hogy nagyon nagy területet tudunk ellátni árammal, arról nem is beszélve, hogy a tökéletes feltételek mellett a napelemek hihetetlenül sok ember számára tudnának energiát biztosítani. Ugyancsak előnynek számítható be az, hogy környezetbarát berendezést üzemeltetünk: a napelem működése során nem szabadulnak fel károsanyagok, ezáltal sem a környezetünket, sem a légkört nem szennyezzük. A berendezés nem zavaró, tehát akár városokban is fel lehet telepíteni az épületek tetejére. A karbantartás szempontjából is csak pozitívumot mondhatunk, hiszen ha már egyszer sikeresen telepítették, a napelemek nem igényelnek gyakori és költséges karbantartást.

Advertisement

Végül, de nem utolsó sorban, jelentős pénzösszegeket tudunk megspórolni, ha áttérünk egy ilyen berendezésre, hiszen energiaszolgáltatás terén szinte függetlenné válunk. Nem kell a napenergiáért fizetnünk. A napelemek telepítésére pedig akár pályázatokat is írhatunk, hiszen különféle támogatásokkal bíztatják az embereket a rendszer telepítésére. Ez egy hosszú távú befektetés, amelynek megtérülésére szükség van néhány évre, azonban utána már több évtizeden át tudjuk élvezni az előnyeit anyagiak és a környezetbarát tulajdonsága terén is.

Forrás: napelemek-napkollektorok.hu

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

Zöldtrend a Facebookon

Címkék

Ezeket olvassák