برای خنککردن پنلهای خورشیدی چه راهبردهایی وجود دارد؟
تاریخ انتشار: ۱۷ بهمن ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۹۶۹۳۴۳۳
دانشمندان دانشگاه موناش مالزی بررسی کردهاند که چگونه میتوان از مشتقات گرافنی برای کاهش دمای عملیاتی پنلهای خورشیدی استفاده کرد.
به گزارش ایسنا، گرافن برای خنک کردن PV میتواند به صورتهای مختلف استفاده شود. به عنوان مثال، میتوان از آن به عنوان یک پوشش جذبکننده انتخابی استفاده کرد یا به عنوان افزودنی در نانوسیالها قابل استفاده است.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمیشوند!
این گروه تمام فناوریهای گرافنی اعمال شده به PV را به دو دسته تقسیم کردند: خنک کننده منفعل و فعال.
دسته اول به دو بخش پیش از تابش و بعد از تابش تقسیم میشوند. حالت پس ازتابش، شامل تمام روشهایی است که از یک گیرنده گرما برای از بین بردن گرمای ایجاد شده در سلولهای خورشیدی استفاده میکنند، در حالی که در پیش از تابش، رویکردهایی به کار گرفته میشوند که قبل از رسیدن نور به سلولهای PV، طیف نور خورشید تجزیه میشود.
برای حالت خنکسازی پیش از تابش، انواع فیلترهای تراکم خنثی پوشش داده شده با گرافن (GCND) به کار میروند که به عنوان پوشش جذبی انتخابی اقدام به جذب نور خورشید میکنند.
محققان میگویند: استفاده از فیلتر GCND به عنوان یک روش خنککننده منفعل قبل از تابش، بهویژه در سیستمهای خنک کننده CPV بسیار سودمند است. این روش خنکسازی، میزان تابش قبل از رسیدن به پنل PV کاهش مییابد، بنابراین میزان گرمای تولید شده در پنل PV کم میشود.
البته به دلیل هزینههای بالای آنها، از فیلترهای GCND فقط برای برنامههای داخلی در مقیاس کوچک استفاده میکنند.
به گفته محققان، به جای پوشش گرافنی در کل بستر، تمرکز پوشش گرافن به طور خاص در منطقه نقطه کانونی میتواند به کاهش هزینههای پوشش کمک کند.
در مورد خنکسازی پیش از تابش، گرافن به TIM و PCM اضافه میشود که این کار مزیتها و مشکلات خاص خود را دارد. البته هنوز هیچ پاسخ دقیقی وجود ندارد که مشخص کند TIM و PCM کدام بهتر از دیگری است.
خنککننده فعال شامل تمام روشهای مبتنی بر نانوسیالهای گرافنی است. این راهبرد، مانند همه روشهای خنککننده فعال، نیاز به ساخت پمپ و لوله برای گردش نانوسیال در اطراف ماژولها دارند که دانشمندان گفتند هزینههای تولید را به میزان قابل توجهی افزایش میدهد.
محققان گفتند: استفاده از نانوفلوئید گرافنی پرهزینه و پیچیده است که مانع از اتخاذ نانوفلوئید گرافنی در بخش صنعت میشود.
این گروه تاکید کردند که برای کاهش هزینهها و بهبود راندمان خنککننده، تحقیقات بیشتری لازم خواهد بود.
انتهای پیام
منبع: ایسنا
کلیدواژه: پنل خورشیدی گرافن معاونت علمي و فناوري رياست جمهوري هوش مصنوعی شرکت های دانش بنیان ناسا پیش از تابش خنک کننده هزینه ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را بهطور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کردهاست، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۶۹۳۴۳۳ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتیکه در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
دردسرهای افزایش بیش از حد انرژیهای تجدیدپذیر برای آینده
بهرهوری انرژی برای آیندهای پایدار حیاتی است، با این حال افزایش بیش از حد استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر بدون وجود زیرساختهای کارآمد و مدیریت مصرف، جهان را با مشکلات بسیار مواجه میکند.
به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، اتلاف انرژی یک مشکل بزرگ است و حدود سهچهارم انرژی جهانی به دلیل سیستمها یا زیرساختهای ناکارآمد و رفتارهای مصرف نادرست هدر میرود. بهرهوری انرژی اغلب به نفع افزایش ظرفیت انرژی تجدیدپذیر نادیده گرفته میشود، حال آنکه بهبود آن و کاهش اتلاف انرژی میتواند انتشار کربن را پایین آورد، در هزینهها صرفهجویی کند و بار تولید انرژی سبز را کاهش دهد. از آنجا که دولتها بر توسعه ظرفیت انرژیهای تجدیدپذیر خود تمرکز میکنند، بسیاری از آنها یک عنصر حیاتی برای تقویت امنیت انرژی پاک یعنی مدیریت زبالههای انرژی را نادیده میگیرند.
دردسرهای افزایش اتکا به انرژیهای تجدیدپذیرکشورها در سراسر جهان باید سیستمهای موجود خود را اصلاح کنند تا اطمینان حاصل شود که انرژی در حملونقل و استفاده از بین نمیرود و شبکههای برق آماده پذیرایی از پروژههای انرژی پاک جدید میشوند که انتظار میرود طی دهههای آینده ارائه شوند.
این توسعه نیازمند تمرکز بیشتر بر کاهش اتلاف انرژی به جای افزایش ظرفیت انرژی تجدیدپذیر است، زیرا جایگزینی انرژیهای فسیلی با انرژیهای تجدیدپذیر بدون توجه به کارآمدی و کاهش مصرف در عمل بیفایده خواهد بود. یکی از موارد مشکلساز در این زمینه برای اروپا، عرضه بیش از حد پنلهای خورشیدی از چین بهدنبال افزایش اهداف ظرفیت انرژی خورشیدی خود توسط دولتها است.
چین در تولید مقادیر زیادی پنل با هزینه کم بسیار موفق بوده است. این امر به تولید بسیار کمتر پنلهای خورشیدی در مناطق گرانتر مانند اروپا و اتکای بیشتر به چین برای تهیه پنلهای خورشیدی در سراسر جهان منجر شده و رقابت تولیدکنندگان داخلی را با مشکل مواجه کرده است. به این ترتیب دولتها به فکر وضع تعرفههایی بر صادرات انرژیهای تجدیدپذیر چین هستند که به زودی به ایالات متحده نیز راه پیدا خواهد کرد.
انتظار میرود چین مقادیر زیادی پنلهای خورشیدی را به کشورهای سراسر جهان بفروشد و به آنها امکان توسعه پروژههای انرژی خورشیدی کمهزینه را بدهد. این امر نشاندهنده پیشرفت چشمگیر در فناوری انرژی خورشیدی است، با این حال میتواند منجر به اتکای بیش از حد به افزایش ظرفیت به جای بهبود کارایی در تمام منابع انرژی و کاهش مصرف انرژی شود.
بهرهوری انرژی از لحاظ تاریخی بیشترین سهم را در کاهش گازهای گلخانهای به ارمغان آورده است. معرفی مجدد آن برای عصر انرژیهای تجدیدپذیر و دستیابی به اهداف کربنصفر خالص تا سال ۲۰۵۰، بشر را قادر میسازد تا به این روند ادامه دهد.
برخورداری از شانس مبارزه با تغییرات آبوهوایی و پایبندی به توافقنامه پاریس در سال ۲۰۱۵ برای رسیدن به هدف کربنصفر خالص و حفظ گرمایش جهانی به زیر ۱.۵ درجه سانتیگراد، نیازمند بهرهوری انرژی است. بهرهوری انرژی میتواند یکسوم صرفهجویی کربن مورد نیاز را تا رسیدن به کربنصفر خالص تأمین کند و با برقرسانی هرچه بیشتر سیستم انرژی خود، ایجاد انعطافپذیری در عرضه، تقاضا و ذخیرهسازی انرژی و استفاده مجدد از گرمای اتلافشده، کارایی انرژی را افزایش میدهد.
بهرهوری انرژی در اروپامهندسی سیستم انرژی آینده نشان میدهد که اتحادیه اروپا و بریتانیا ممکن است بتوانند با به حداکثر رساندن پتانسیل تقاضا، هزینههای اجتماعی سالانه ۱۱.۲ میلیارد دلاری را تا سال ۲۰۳۰ و ۱۶.۶ میلیارد دلاری را تا سال ۲۰۵۰ کاهش دهند. این انعطافپذیری به این مناطق کمک میکند تا انتشار گاز کربندیاکسید خود را تا حدود ۴۰ میلیون تن کاهش دهند و تولید برق از گاز طبیعی را به میزان ۱۰۶ تراوات ساعت یا حدود یکپنجم مصرف گاز طبیعی اتحادیه اروپا برای تولید برق نسبت به سال ۲۰۲۲ کاهش دهد. انتقال از سوختهای فسیلی به یک سیستم کاملاً الکتریکی میتواند تا ۴۰ درصد از مصرف انرژی نهایی را کاهش دهد.
بهرهوری انرژی در فناوریهای نوظهوراطمینان از بهرهوری انرژی در فناوریهای نوظهور نیز بسیار مهم است. بازار هیدروژن با سرعتی بالا در حال رشد است، زیرا دولتها و شرکتها در سراسر جهان به دنبال جایگزینهای سوخت پاکتر برای نیرو دادن به صنایعی مانند تولید و هوانوردی هستند. تبدیل انرژی تجدیدپذیر به هیدروژن از طریق الکترولیز به مقادیر زیادی انرژی نیاز دارد که بسیاری معتقدند بهتر است بهطور مستقیم بهعنوان برق مورد استفاده قرار گیرد. بنابراین جهان باید فناوریهای الکترولیز با راندمان بالا را برای بهبود فرآیند تبدیل و تمرکز بر کاهش تقاضا برای هیدروژن توسعه دهد. به این ترتیب یکپارچهسازی استراتژیک بخشهایی که گرمای اضافی را برای کاهش تقاضای انرژی و افزایش کارایی به کار میبرند، ممکن و ضروری است.
تا پایان دهه تا ۵۳ درصد از انرژی ورودی جهانی بهعنوان گرمای اضافی هدر میرود، اما این گرما میتواند برای تأمین انرژی ماشینآلات و همچنین گرمایش ساختمانها و آب استفاده میشود.
سیستمهای انرژی موجود در سطح جهانی بسیار ناکارآمد هستند و تقاضای انرژی در جهان همچنان در حال افزایش است. بنابراین، دولتها در تلاش هستند تا به سرعت منابع انرژی موجود را با انرژیهای تجدیدپذیر جایگزین کنند تا از تلاشهای کربنزدایی حمایت کنند. در این میان برای کاهش ناکارآمدیها و مهار مصرف غیرضروری انرژی، کار چندانی انجام نمیشود. بهبود بهرهوری انرژی و کاهش استفاده بیش از حد به کاهش انتشار کربن و همچنین کاهش بار دولتهایی که به دنبال افزایش تولید انرژی سبز با سرعتی ناپایدار هستند، کمک میکند.
کد خبر 748687