Most már értem a napenergiát XXIII. - Különleges napelemek 2. rész

Most_mar_ertem_a_napenergiat_23

Napelem akár 3 MFt vissza nem térítendő támogatással. Jelentkezzen!

Flexibilis napelem vékonyréteg technikával

 

A napelemes képzések egyik legelső, visszatérő intelme: TILOS a napelemre lépni, feküdni, mert repedés veszélyt jelent. 


Akkor mit is jelent ez a flexibilis megoldás? A vevői igények megtestesítését! A vékonyréteg technológia már korábban is bizonyította különleges képességeit (magasabb hozamok árnyékban is, kevesebb belső kontaktus, egyszerű gyárthatóság, kevesebb anyagfelhasználás, stb.,) a hajlékonyságuk is figyelemreméltó. Figyelem! Ezek a napelemek erre készültek! A hagyományos napelemekre továbbra is igazak a TILTÓ megkötések.

 

20. Ábra - Flexibilis napelem rendszer telepítése lapostetőre (2005)

 

Flexibilis napelem, „hagyományos” c_Si szelet


A szakmához értők kissé fanyalogva mondhatják: vékonyrétegből könnyű flexibilis napelemet készíteni de próbáljanak „hagyományos” módon készíteni ilyet. Nos itt van!

 

21. Ábra - Flexibilis napelem cella, flexibilis hordozón.

 

Napelem járda

Még nem tartunk ott szerencsére, hogy a napelemes rendszerek telepítésére, az összes lehetőség kifogyott volna, de bizonyos kutatók, a lehetőségek határát feszegetve, már most keresik a lehetőségeket a „futurisztikus” alkalmazásokra. Ilyen a napelemes járda, országút.

 

22. Ábra - Napelemmel borított út, szerelés közben.
23. Ábra - Napelemes borítású út, mely nagyobb járművekkel „is járható”

 

„Taposós napelemek”  hajó

Már korábban is alkalmaztak napelemeket hosszabb hajóutazások, túrák esetében ahol ember nem lakta tájakon jártak, hogy a világítást, vagy telefon töltést megoldják. Ezek teljesítményüket tekintve kisebb alkalmazások voltak, és a konstrukció is a szokásos volt. 

Később kezdett kialakulni az az igény, rálehessen lépni, vihar esetében ne legyen sérülékeny.

24. Ábra - Hajófedélzeteken alkalmazott napelemek. Ezeken taposni csak mezítláb ajánlott.
25. Ábra - A „taposós” napelem felülete műanyag borítású, és erősen recézett, a csúszásveszély csökkentése érdekében.
26. Ábra - Az első erőátviteli energiaellátással működő hajó mintegy 10 éve jelent meg. Az „oldalszárnyak” később lettek telepítve.

 

Napelem-kollektor

A napelem közismert tulajdonsága, hogy a P (teljesítmény hatásfok Peff) hőmérséklet függése negatív (Tk_P). Ezen a tényen bizonyos fejlesztések úgy próbáltak segíteni, hogy hűtést adtak a napelemnek, mondván, nagyon melegszik a napelem, házasítsuk össze nosza egy kollektorral. Több gyártó próbálkozott ilyen „csodabogár” hibrid napelem-kollektorral, több kevesebb sikerrel. Pláne ha tetőfedésre is alkalmazzuk, a méretezés is bonyolult, nehezen dönthető el, hogy micsoda: kollektor, napelem, villamos tető…?

 

27. Ábra (A,B) - Napelemmel egybeépített kollektor kombináció. Nem túl sikeres hibrid megoldás.

 

Átlátszó napelem

Az „átlátszóság” igen összetett dolog, melyben nemcsak a látásnak, de az agyunk képfeldolgozásának is szerepe van. Az üveg átlátszó – mondjuk. De „átlátszónak” mondjuk szúnyoghálót, léckerítést, és az apácarácsot is.  Ezek az áltranszparens megoldások. Egy átlátszatlan felületekből épített szerkezet „átlátszóvá” válik ha az alapelemek között nagyobb hézagokat alakítunk ki. (28. Ábra.) 

 

28. Ábra - Az „apácarács” típusú – elosztott transzparencia, egy transzparens napelemes tető alulnézetből.
29. Ábra - Áltranszparens napelem megoldások. A transzparencia növelésével az energia termelés csökken!
30. Ábra - Áltranszparens „energia-termelő” napelem ablak

 

Katonai alkalmazás

A katonaság és polgári védelem valamint a katasztrófa védelem számára igen hasznosak lehetnek a gyors kitelepülésű energia szoláltató rendszerek. A legegyszerűbben napelemekkel lehet megoldani a kérdést. De ugyanilyen hasznos lehet hegymászók, túrázók, felfedezők számára a hátizsákba (vagy arra szerelhető) tehető napelemek. A lényegükből és az alkalmazástechnika jellegéből adódóan 3j flexibilis napelemek.

 

31. Ábra - Katonai sátor napelem bevonattal.
32. Ábra - Gyorsan a helyszínre szállítható, mobil, kombinált napelemes energiaforrás.

 

Közlekedés

Amióta a napelemek kereskedelmi forgalomban is megjelentek, a közlekedéstechnikai szakemberek mindig próbáltak valamilyen alkalmazást bevezetni. A kezdetben ez csak a világítás (kis teljesítményű energiaforrások) területére terjedt ki. A napelemes technológia fejlődésével, ma már eljutottunk odáig, hogy teljesítmény erőforrásként is alkalmazhatók. (Repülők, autó, hajó, úthálózatok.)

 

EV repülő

A NASA 2001-ben kezdte meg a kísérleteket egy teljesen napelemmel hajtott repülőgéppel, a HELIOS-1-el (2001). Azóta már a Helios 5.-ik változatát tesztelik.

 

33. Ábra - A HELIOS, az első napelemmel meghajtott repülő (NASA)
34. Ábra - A Helios szárnyának szerelése napelemekkel.

 

EV autó

Az első solar autó teljesítmény meghajtásokkal való kísérletek, lelkes egyetemi amatőr csapatok munkájával kezdődtek. Az autóipar vezetői és vezető gyártói nagy önbizalommal, akkor vajmi kevés esélyt láttak arra, hogy megfontolás tárgyává tegyék a fejlesztések ilyetén irányba való kiterjesztését. Miután nyílvánvalóvá váltak bizonyos tények (amatőr fejlesztők sikeres kísérletei, környezet szennyezés, energiaválság, EV autók) egyre sürgetőbbnek tűnt a fejlesztések megindítása. Ez a fejlesztés igen bonyolult és több tényezőtől is függ. Ezért lassabban és több lépcsőben fokozatosan növelik az alkalmazások mértékét.

 

35. Ábra - A Megalux, az első magyar díjnyertes (SASOL 2016, Dél-Afrika) csak napelemmel 
hajtott, solar autó a kecskeméti GAMF csapatával. Napelem héjalás.
36. Ábra - Tetősíkon alkalmazott napelemek egy autó tetején. Integrált beépítés.