Ipar

A sivatagi napenergia tömbök pormentes tartása

A sivatagi napenergia tömbök pormentes tartása



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

A NOMADD öntisztító rendszer [Kép forrása: NOMADD Desert Solar]

Képzeljen el egy olyan környezetet, amelyet minden nap 50 ° C hőmérséklet perzsel, éjszaka 40 ° C-ra esik, erős szélsebesség és vastag por, ami megnehezíti a légzést. Az ilyen körülmények természetesen normálisak a sivatagokban szerte a világon. A sivatagok azonban, tekintve a magas szintű napsugárzást, tökéletes helyszínt jelentenek a napenergia előállításához, vagyis egyetlen fő problémát - a port - leszámítva.

Az Egyesült Arab Emírségek (Egyesült Arab Emírségek) NOMADD sivatagi napenergia-társasága szerint a homok és a por felhalmozódása az egyik legnagyobb technikai kihívás a sivatagban épített napenergia-tömbökkel szemben. Napi 0-4-0,8 százalékos alapveszteséget eredményez, a homokviharok alatt és után pedig 60 százalékos energiahozam-veszteségről számolnak be. Továbbá, ha egy napnál hosszabb ideig hagyják a helyben, porszemcsék tapadnak a panelekre.

Eddig a portisztítási műveletek sokféle megközelítést alkalmaztak, amelyek mindegyike nem kielégítő. Ide tartozik az emberi munka, amely drága és megbízhatatlan; vízzel történő tisztítás, amely pazarló a nagy vízterhelésű területeken; összetett és érzékeny berendezések, amelyek hajlamosak a meghibásodásra zord körülmények között; és 7-14 napos tisztítási ciklusok, amelyek növelik a kitapadt por és porviharok iránti sebezhetőségből eredő veszteségeket. Ezek a megközelítések általában magas működési kiadásokat generálnak, és az ingatag emberi munkaerőpiacoktól függenek.

A zord körülmények biztosítják a manuális tisztítási műveletek sikertelenségét, abból az egyszerű okból, hogy sok sivatagi környezetben lehetetlen fizikai vagy hosszú távú működést biztosítani nappal vagy éjszaka. A víz nem mindig áll rendelkezésre, és az ellátás veszélyeztetett lehet a megszakításokkal vagy az emelkedő költségekkel szemben.

A sivatagi napelemek tisztításának ezért meg kell felelnie bizonyos feltételeknek. Például képesnek kell lennie a teljes tömb gyors, általában kevesebb, mint egy nap alatt történő tisztítására, függetlenül attól, hogy mekkora a tömb. Ehhez automatizálás szükséges, a kézi munkaerővel kapcsolatos összes probléma kiküszöbölése. Az oldatnak képesnek kell lennie a por eltávolítására víz használata nélkül, de a panelek felületének karcolása nélkül. Helyi eredetűnek, egyszerűnek és ellenállónak kell lennie.

Egy ideig, 2013-ban és 2014-ben a Bostoni Egyetem (BU) kutatócsoportja egy olyan öntisztító eszközön dolgozott, amelyet átlátszó elektrodinamikai rendszernek (EDS) neveznek, és amely potenciálisan beépíthető a panelekbe ágyazott napelem tömbbe. önmagukban vagy selyemképernyős nyomtatású fólián keresztül alkalmazzák a panel felületére. A készülék egy kis elektromos töltéssel működik, amelyet maguk a panelek generálnak, hogy felemelje a porszemcséket a panel felületéről. Az eddigi tesztek azt mutatták, hogy a készülék képes felszámolni a napelemek felületén lerakódott homok és por részecskék 90 százalékát.

Malay Mazumder vezető kutató professzor az ötletet az emberi tüdő példájából fejlesztette ki, amelynek öntisztuló szőrszálai eltávolítják a port a légzőrendszerből. Mazumber úgy gondolta, hogy ezt az ötletet más rendszerekre is alkalmazhatja.

Az ötlet 2003-ban felkeltette a NASA figyelmét. Olyan rendszert kerestek, amely meg tudja tisztítani a berendezéseket a kozmikus portól a jövőbeli Mars-küldetések során, ezért három évre 750 000 dolláros támogatást adtak át Mazumdernek a projekt továbbfejlesztésére. További finanszírozás érkezett a BU Technológiai Fejlesztési Irodájától, amely ideiglenes intézkedésként 50 000 dolláros Ignition Award támogatást ítélt meg neki. Az American Chemical Society 2010-ben Bostonban tartott konferenciáján elhangzott előadás eredményeként cikkek jelentek meg a New York Times és a Daily Telegraph. Ezután Mazumderrel felvette a kapcsolatot a napenergiára és a koncentrált napenergiára (CSP) szakosodott Abengoa Solar társaság, az arizonai Gila Bend Solana termelőállomásán és a kaliforniai Barstow-ban található Mojave Solar Projekten. Ami jelenleg ismert, az eszköz még fejlesztés alatt áll.

Egy másik lehetőséget Seamus Curran, a Houstoni Egyetem fizika docense és a nanostruktúrák tervezésére, mérnöki munkájára és összeszerelésére szakosodott NanoEnergy Intézet igazgatója dolgozott ki. Curran és nanofizikai csapata egy öntisztító rendszert is kifejlesztett, amely egy nanohidrofób anyagból áll, amely bevonja a panelt, megakadályozva a por felhalmozódását, valamint védve a vízfoltoktól és az időjárástól. A bevonat olyan gátat képez, amely megakadályozza a víz tapadását a felületre - ehelyett legördül a felszínről, magával szállítva a port és a szennyeződést.

A bevonatot a FOCAS Intézetben tesztelték, amely az írországi Dublini Műszaki Intézet része, és tengeri éghajlaton, valamint nagy portartalmú környezetben működik.

Egy másik megközelítés az izraeli Negev-sivatagban található, 20 hektáros Ketura Sun napelem, amelyet a Siemens AG és az Arava Power üzemeltet. Ehhez 100 Ecoppia E4 robotból álló flottát használnak, amely egy keretre van szerelve, amely oldalirányban mozog a panel felülete mentén, miközben a robotok fel és le mozognak a tisztítási művelet során. A robotok forgó kefékkel tisztítják a paneleket, mindegyik kefében puha mikroszál van, hogy elkerülje a karcolódást. Saját mini-napelemekkel is rendelkeznek, hogy a tisztítási folyamathoz szükséges energiát önállóan termelhessék ahelyett, hogy a naprendszerből merítenék. Az Ecoppia szerint ez a megközelítés a por felhalmozódásának 99 százalékát képes eltávolítani anélkül, hogy értékes vízellátásra lenne szükség.

Torresol Energy HECTOR robot Gemasolar gyárban, Sevilla, Spanyolország [Kép forrása: Torresol Energy videó]

Hasonló megközelítést alkalmaz a NOMADD tisztítórendszer és a Torresol Energy Gemasolar üzeme a spanyolországi Sevilla közelében. A NOMADD rendszert a NOMAD Desert Solar tervezte, fejlesztette és tesztelte az Abdullah King Tudomány és Technológia Egyetemen (KAUST) a szaúdi Jeddah közelében, Szaúd-Arábiában.

A NOMADD (NO-water Mechanical Automated Dusting Device) viszonylag olcsó, és a Közel-Kelet és Észak-Afrika (MENA) régióban történő felhasználásra készült. Ellentétben a Torresol Energy megközelítéssel, amely kis mennyiségű vizet használ fel a HECTOR robotjai által, a NOMADD rendszer teljesen vízmentes.

Jelenleg ez a két megközelítés, a robotok és az elektrosztatikus töltések jelentik a két legígéretesebb utat a sivatagi napenergia-rendszerek öntisztításához, de a technológia folyamatosan fejlődik, és számos projekt még mindig nagyon fejlesztés alatt áll.

Ez azt jelenti, hogy a közeljövőben még néhány innovatív megoldás várható.


Nézd meg a videót: Tiszta Energiák Kft RTL Klub Édes Otthon - napelemek (Augusztus 2022).