Alternativ Energia www.alternativenergia.hu
A sivatagban tesztelték, hogyan válhatnak hatékonyabbá a napelemek.
Napelemes rendszer most, akár 50% állami támogatással! Kalkuláljon itt ingyenesen (x)
A leghatékonyabb egy négy hűtőcsőből álló rendszer, amelyet egy folyadékkonténerként működő tartályban lévő folyadékba merítenek és összeépítenek a napelem panel hátsó részével. Az Imam Abdulrahman Bin Faisal Egyetem tudósainak egy csoportja Szaúd-Arábiában végezte el több napelemek hűtésére szolgáló technológia értékelését úgy, hogy a rendszereket az ország szélsőségesen mostoha feltételei között vizsgálták. A kutatók elemzésében szerepeltek passzív hűtési rendszerek, amelyeknek alapját egy hőelnyelő vagy egy fázisváltó anyagokba (phase change materials, PCMs) ágyazott hőelnyelő képezte, valamint ún. micro-flat hűtőcsövekkel működő aktív hűtések is, részben a folyadékba merítve, részben folyadékba merítés nélkül. A passzív technológiák értékelését két különböző konfigurációban végezték: egy 11%-os hatékonyságú, 15W kimenő teljesítményű polikristályos napelem modullal, amelyet hat alumínium hőelnyelővel láttak el a panel hátlapján; és ugyanezt a panelt a TPM350-el feltöltött magas hővezető képességű tartályokon elhelyezett hőelnyelőkkel. A TPM350 egy olyan fázisváltó anyag, amely magas hővezetési képességet biztosít, és az olvadáspontja 50 Celsius fok. Az összes konfigurációnál dél felé tájolva és 25 fokban megdöntve helyezték el a napelem paneleket. A mérések figyelembe vették a kimenő teljesítményt, a modulok felszíni hőmérsékletét és az energiaátalakítási hatékonyságát. Az aktív fűtésnek két formáját vizsgálták: az egyik rendszerben négy hűtőcsőből álló sort hűtöttek áramló vízzel, és ezt a panel hátlapján helyezték el; a másikban négy hűtőcsövet merítenek egy folyadékkonténerként működő tartályban lévő folyadékba, és ezt kapcsolják össze a napelem panel hátlapjával, írta az mnnsz.hu.
„Ez a technológia hűtési céllal érdekes, mert a a hőenergia átviteléhez a folyadék buborékáramát és a hűtőcsövekben a párologtatásos hűtést használja fel” – magyarázták a tudósok a második rendszerre utalva, és megjegyezték, hogy három különböző típusú folyadékot teszteltek, motorolajat, etilén-glikolt és normál vizet. A két passzív technológia teljesítményét nem találták elégségesnek ahhoz, hogy megfelelő hűtést biztosítsanak. Az egyszerű hőelnyelőkkel működő technológia átlagosan 10 Celsius fokkal volt képes mérsékelni a hőmérsékletet; a fázisváltó anyagon alapuló csak az első két óra alatt tudott megfelelő hűtést biztosítani. „Amikor végbement az olvadás, a fázisváltó anyag hatástalanná vált, ami a panel hőmérsékletének meredek megugrását idézte elő, a fázisváltó anyag hővezetési ellenállása miatt magasabb lett az értéke, mint a hűtetlen panelnek” – állította a szaúdi csapat, és hozzátették, hogy magasabb olvadáspontú fázisváltó anyagot kellene alkalmazni.
Az aktív rendszert illetően a négy vízbe merített hűtőcsöves rendszer volt a leghatékonyabb, amely akár 53%-kal is képes volt csökkenteni a panel hőmérsékletét; ezt követte az etilén-glikolba mártott 48%-os csökkentéssel; a motorolajba merítettek mindössze 25%-kal csökkentették a modulok hőmérsékletét. A legalacsonyabb százalékos értéket – 21%-t – az áramló vízzel hűtött négy hűtőcső esetében kaptak. „Ha a paneleket aktívan hűtöttük normál vízbe mártott hűtőcsövekkel, akkor alacsonyabb panel hőmérsékletet és magasabb üresjárati feszültséget mértünk” – hangsúlyozták a tudósok. „Ebben a konfigurációban a feszültség növekedése 13% volt a más hűtés nélküli panel konfigurációkhoz képest.”
