Kapcsolatfelvétel

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:

|

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

Zöld Energia

Több mint 5000 napelem kerül az olajfák fölé, de a mezőgazdaság is folytatódik

Spanyolországban 3,65 MW-os, megemelt napelemekből álló rendszert építenek egy működő olajfaliget fölé, amelyhez 3 MWh-s energiatároló is kapcsolódik, és egy közeli csomagolóüzem energiaellátását biztosítja.

Létrehozva:

|

Szerző:

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

Spanyolországban olyan agrár-fotovoltaikus beruházás épül, amely egyszerre teszi lehetővé a napenergia termelését és az olajbogyó termesztését. Az Acesur olívaolaj-előállító vállalat a Jaén tartománybeli Vilches településen kezdte meg egy 3,65 megawatt teljesítményű napelemes rendszer kivitelezését, amely egy már termő olajfaliget fölé telepített, megemelt napelemmodulokra épül. A projekt részeként egy 3 megawattórás energiatároló rendszert is kialakítanak, írja az alternativenergia.hu hírportál. A beruházás különlegessége, hogy a meglévő olajfákat nem távolítják el, és a mezőgazdasági termelés is folytatódhat a napelemek alatt. A fejlesztést a granadai székhelyű Greening megújulóenergia-vállalat valósítja meg. A rendszer közvetlenül az Acesur közeli csomagolóüzemét látja majd el villamos energiával, így a napenergia helyben történő felhasználása az ipari működés energiaellátását is segíti. A vállalat tájékoztatása szerint a technológia fejlesztése több szakaszban zajlott. Először elméleti bioklimatikus szimulációkat végeztek, majd ellenőrzött laboratóriumi, illetve üvegházi körülmények között tesztelték a rendszert. Ezt követően egy hagyományos, öntözés nélküli olajfaligetben helyeztek üzembe prototípust.

A kísérleti rendszer két egymást követő betakarítás eredményei alapján azt mutatta, hogy a napelemes energiatermelés és az olajbogyó termesztése összeegyeztethető. A vállalat képviselője szerint a panelek mérsékelték a talaj felmelegedését, segítették a nedvesség megőrzését, és kedvezően befolyásolták a terméshozamot. Ezek az eredmények különösen fontosak lehetnek a szárazabb, forró nyarakkal jellemezhető mediterrán térségekben. A vilchesi létesítményben több mint 5150 napelemes modult helyeznek el a talajszint fölött több mint négy méter magasan. A tartószerkezet acéloszlopokra és beton alapokra támaszkodik. A kialakítás célja, hogy a mezőgazdasági gépek a panelek alatt is elférjenek, így a hagyományos művelési munkák, köztük az olajbogyó betakarítása is folytatható legyen.

A rendszerhez kapcsolódó, 3 MWh kapacitású akkumulátoros energiatároló segíti majd a megtermelt villamos energia felhasználásának optimalizálását és az üzem energiaellátásának rugalmasabbá tételét.  A vállalat képviselője szerint a beruházás a világ első ipari méretű, kifejezetten olajfaligetekre fejlesztett, úgynevezett olivovoltaikus létesítménye lehet. A projekt azt példázza, miként kapcsolható össze a mezőgazdasági területek hasznosítása, a megújuló energiatermelés és az ipari önfogyasztás anélkül, hogy fel kellene hagyni a hagyományos növénytermesztéssel.

Advertisement

 

 

Advertisement

Borítókép: Acesur

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák