Egy napelem, amelyre minden háztartásnak szüksége lenne

A rendszerben a napelem hulladékhőjét is hasznosítják.

Az amerikai Multiphysics Interaction Lab (MiLab) szakértői olyan fotovoltaikus-hőtechnikai rendszert (PVT) fejlesztettek ki, amely párhuzamos vízvezetékeket használ hűtőrendszerként a fotovoltaikus panelek működési hőmérsékletének csökkentésére – számol be a PV Magazine. Az így keletkező hulladékhőt aztán használati meleg víz előállítására fordítják. A rendszer alapja a napelemek hátoldalára erősített párhuzamos vízvezetékek, amelyek csökkentik a napelemek üzemi hőmérsékletét. A kutatók szerint egy olyan egyszerű és praktikus hűtési megközelítést sikerült kidolgozniuk, amely növeli a panelek elektromos hatékonyságát, miközben egyúttal fenntartható megoldást kínál a lakossági melegvíz-igények kielégítésére. A kísérleti rendszer egy délre tájolt 250 wattos polikristályos panelre támaszkodik, amelynek hőmérsékleti együtthatója -0,45 százalék per Celsius-fok, és 30 fokos dőlésszöggel bír. A rézből készült hűtőcsövek fel- és lefelé irányuló gyűjtőcsöveken keresztül csatlakoznak egymáshoz, és alumíniumborítással vannak ellátva, hogy a panel hátoldalához rögzíthessék őket. A kísérleti elrendezés tartalmaz egy melegvíztároló tartályt és egy 11 wattos centrifugálszivattyút, amely állandó 3 liter per perc áramlási sebességet tart fenn.

A víz áramlási sebességét egy áramlásmérővel figyelik, emellett hőelemek, egy multiméter és egy piranométer is segít az adatok gyűjtésében. A csapat még májusban hasonlította össze a hűtött napelemes panel teljesítményét egy hűtés nélküli referenciamodellel, az elemzés pedig kimutatta, hogy az új eszköz 4 százalékkal több energiát képes termelni, köszönhetően a csövek hűtőhatásának. A rendszer nem tökéletes, a tartályban tárolt víz hatékony kihasználatlanságával kapcsolatos telítődési hatás korlátozhatja a modulok optimális hűtésének képességét egy bizonyos szakaszban. A csökkenés oka az lehet, hogy a hulladékhő-visszanyerő rendszerben nincs lakossági vízigény, ennek hiánya miatt pedig a hűtővíz hőmérséklete a tartályban fokozatosan emelkedik.

A tesztek azt is kimutatták, hogy a PVT panel átlagosan 11,5 százalékos elektromos hatásfokot ért el, míg a hűtés nélküli panel átlagosan csak 10 százalékosat. Azt is feltárták, hogy a PVT-rendszer teljes hatásfoka mintegy 75 százalékot ért el, szemben a referenciamodell 10 százalékával.

 

Kép: Multiphysics Interaction Lab (MiLab), International Journal of Thermofluids, Creative Commons License CC BY 4.0

Ajánlott tartalom

Állami támogatás hozhatna bummot az otthoni energiatárolásban

Egy friss felmérés szerint az állami támogatás jelentősen növelheti a lakossági energiatárolók iránti keresletet Magyarországon.