Kapcsolatfelvétel

Zöld Energia

Olcsóbban válhatnak hatékonyabbá a jövő napelemei

Egy kínai kutatócsoport új sugárzási hűtéstechnológiát fejlesztett ki, amely növeli a napelemek hatékonyságát és élettartamát anélkül, hogy energiát használna fel.

Létrehozva:

|

Egy kínai kutatócsoport egy új sugárzási hűtéstechnológiát fejlesztett ki, amely napelemek hatékonyságának növelésére szolgál. Az innováció egy speciális kamrából áll, amelyet etilén-tetrafluor-etilénből (ETFE) és polidimetil-sziloxánból (PDMS) készítettek. Ez a kamra, amelyet a napelemek fölé helyeznek, jelentős hűtési teljesítményt nyújt, miközben a fotovoltaikus energia előállításának hatékonyságát is megőrzi, írja a pv-magazine.com. A sugárzási hűtés során egy tárgy felülete kevesebb sugárzást nyel el a légkörből, mint amennyit kibocsát, így hőt veszít, és természetes hűtési hatást ér el. Ehhez nincs szükség elektromos energia felhasználására, ezért ez a megoldás környezetbarát és költséghatékony.

Az új technológia működése

A kutatók olyan kamrát terveztek, amely átlátszó, ugyanakkor képes a közép-infravörös sugárzást hatékonyan kibocsátani. Az ETFE és PDMS anyagok ebben kulcsszerepet játszanak, mivel mindkettő magas napfény-áteresztő képességgel és közép-infravörös emissziós képességgel rendelkezik.

Advertisement

Az ETFE réteg vastagsága 150 mikrométer, míg a PDMS réteg 5 milliméter vastag. Az anyagokat két akrilpanel közé helyezték, amelyeket csavarokkal rögzítettek, így egy 5 milliméteres üreget hoztak létre. A kamrát egy 13%-os hatékonyságú monokristályos szilícium napelem fölé helyezték, és egy légpumpa segítségével friss levegőt áramoltattak át rajta. A technológiát egy napos októberi napon tesztelték a kelet-kínai Nankingban. A rendszer stabilan működött hat órán keresztül, és átlagosan 40 W/m² hűtési teljesítményt ért el. A napelemek teljesítménye a kamra nélkül elérte a 120 W/m²-t, míg a kamrával 103,33 W/m²-re csökkent. A hatásfok 12,92%-ról 11,42%-ra mérséklődött, de a hőmérséklet csökkenése hosszú távon mégis előnyös lehet az eszközök élettartama szempontjából.

Jövőbeli fejlesztési lehetőségek

Advertisement

A kutatók számítógépes szimulációkat is végeztek, hogy tovább optimalizálják a rendszert. Az eredmények azt mutatják, hogy a kamrán belüli légáramlás fokozása és az anyagok napfény-sávban történő abszorpciójának csökkentése jelentősen javíthatja a teljesítményt. A szimulációk szerint az abszorpció 1%-ra csökkentésével a hűtési teljesítmény akár 68,74 W/m²-re is növelhető.

 

Advertisement

 

Kép: pv magazine

Advertisement

Zöld Energia

A légköri por okozta bizonytalanságok kezelése a napenergia-hálózatokban

Mitől van a szélnek árnyéka? És milyen hatással van ez a napenergia-hasznosításra?

Létrehozva:

|

Szerző:

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

Megjelent a HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont Földrajztudományi Intézete és a Pannon Egyetem munkatársainak új tanulmánya a Renewable Energy folyóiratban. A kutatás eredményei azt mutatják, hogy Európában egyre gyakoribbá és intenzívebbé váló szaharai porviharos események jelentős hatással vannak a besugárzásra, így a napenergia-termelésre és a napenergia hasznosítására is – olvasható az alternativenergia.hu oldalon. A kutatók a magyarországi helyzet már korábban elemezték, a “The shadow of the wind: the impact of Saharan dust on photovoltaic power generation in the Mediterranean” című cikkben ezúttal kiléptek a Kárpát-medencéből, és a mediterrán térség öt országában – Portugáliában, Spanyolországban, Franciaországban, Olaszországban és Görögországban – vizsgálták a szaharai por napelemes energiatermelésre gyakorolt hatásait a 2019–2023 közötti időszakban.

Az elemzések egyértelműen kimutatták, hogy a porviharos helyzetek idején a fotovoltaikus (PV) energiatermelés átlagosan 25–40%-kal csökken, szélsőséges esetekben pedig a veszteség meghaladhatja az 50%-ot. A PV termelést meghatározó besugárzás visszaesését két fő tényező okozza: (1) a por által kiváltott fényelnyelés és szórás; (2) valamint a fokozott cirrusfelhő-képződés, amely további sugárzáscsökkenést idéz elő. A kutatók azt is megfigyelték, hogy a képződött magasszintű felhők fényvisszaverő-képessége is megnőtt a por hatására, mivel a megnövekedett jégképző-porszemcseszám következtében több, kisebb jégszem képződött, mely a felhőzet világosabb színét eredményezte.

A közelmúlt eseményeinek vizsgálata azt is feltárta, hogy a jelenlegi előrejelzési modellek nem kezelik megfelelően az aeroszol-felhő kölcsönhatásokat. A PV-termelés napi előrejelzéseiben rendszeres hibák jelentkeztek: Portugáliában és Spanyolországban jellemző volt a −15%-os alábecslés, míg Olaszországban és Görögországban +10%-os túlbecslés fordult elő. A kutatás hangsúlyozza a valós idejű pormonitoring és a felhőfolyamatokat is figyelembe vevő előrejelző rendszerek fejlesztésének szükségességét. A szerzők rámutatnak: a klímaváltozás következtében várhatóan egyre gyakoribbak és intenzívebbek lesznek a szaharai porviharok, így a légköri por okozta bizonytalanságok kezelése kulcskérdés a dél-európai villamosenergia-hálózatok megbízható működése és a napenergia-hasznosítás tervezhetősége szempontjából.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák