Innowacyjna konstrukcja ze 152 otworami
Technologia PV-d (fotowoltaika z podwójnym chłodzeniem) stosuje nowatorską metodę chłodzenia, odmienną od dotychczas stosowanych rozwiązań. Badacze z węgierskiego Uniwersytet Świętego Stefana oraz Uniwersytetu w Al-Kufie stworzyli hybrydowy system. Jego kluczowym elementem jest perforowana rama ze 152 precyzyjnie rozmieszczonymi otworami, umożliwiającymi przepływ powietrza z prędkością 1,1 m/s. Od spodu zamontowano rurę w kształcie wężownicy z jedenastoma miedzianymi żebrami o wysokim przewodnictwie cieplnym. Całość połączono specjalistycznym klejem termoprzewodzącym. Testy powstałej struktury zorganizowano w węgierskim Gödöllő na 60-watowym panelu polikrystalicznym, ustawionym pod kątem 43 stopni w kierunku południowym.
Czytaj też: Prosty dodatek zmienia oblicze baterii wodnych. Tak będzie wyglądało przechowywanie energii?
Przeprowadzone pomiary przyniosły zaskakująco dobre rezultaty. Moduł PV-d utrzymywał temperaturę ogniw na poziomie 35,62°C, a więc znacznie niższym niż w przypadku paneli z chłodzeniem samym powietrzem, nie wspominając o standardowych konstrukcjach. Rezultat w przypadku tych pierwszych wyniósł 40,78 stopnia Celsjusza, natomiast w drugim – 47,68 stopnia Celsjusza. Eksperci związani z dokonanymi postępami na liście najważniejszych kwestii wymieniają wzrost mocy o 38,4%, sprawność cieplną na poziomie 75% oraz wysoką sprawność energetyczną. Wspomniany wzrost mocy miał miejsce przy nasłonecznieniu 1018,76 W/m²: w takich warunkach system PV-d wytworzył 42,87 W mocy, podczas gdy standardowy panel – jedynie 30 W. W przypadku sprawności cieplnej, chodzi o rezultat odnotowany przy wysokim napromieniowaniu, wyraźnie wyższy od 50,5% zmierzonego podczas chłodzenia wyłącznie powietrzem. Z kolej sprawność energetyczna obejmowała zakres od 16,4% do 35,3%, a dla konkurencyjnych rozwiązań górną granicą okazuje się 24,08%. Jak podkreślają sami zainteresowani, odzyskane ciepło nie jest marnowane. W związku z tym podgrzane powietrze można wykorzystać do ogrzewania pomieszczeń, a wodę do celów gospodarczych.
Imponujący okres zwrotu inwestycji, ale i wątpliwości ekspertów
Analiza finansowa wskazuje na atrakcyjny okres zwrotu inwestycji wynoszący zaledwie 173 dni. Jest to czas niemal dwukrotnie krótszy niż w przypadku tradycyjnych paneli, dla których wynik wynosi 324,7 dni. Choć koszt budowy systemu PV-d to 63 000 forintów wobec 25 000 forintów za standardowy panel (około 670 złotych vs 270 złotych), wyższa efektywność szybko rekompensuje różnicę. Dzienny zysk netto oszacowano na 363,56 forintów w porównaniu do 77 forintów dla konwencjonalnej instalacji), uwzględniając koszty działania pompy i wentylatora. W przeliczeniu na nasza walutę oznacza to około 4 złote zysku netto vs 80 groszy dziennie. Istotnym aspektem jest to, że opisywany system wspiera cele klimatyczne ONZ, przyczyniając się do zrównoważonego rozwoju poprzez efektywniejsze wykorzystanie energii i redukcję emisji.
Czytaj też: Sztuczna błyskawica zamienia powietrze w zielony amoniak
Naukowcy dostrzegają potencjał zastosowań nie tylko w energetyce, ale także w rolnictwie czy suszeniu produktów. Planowane dalsze badania mają zweryfikować długoterminową niezawodność technologii w różnych warunkach pogodowych oraz dokonać pełnej oceny cyklu życia systemu – od produkcji po utylizację. Choć wyniki laboratoryjne robią wrażenie, realna skuteczność w codziennym użytku wymaga potwierdzenia. Obiecujące parametry ekonomiczne opierają się na specyficznych warunkach testowych, a koszty serwisowania czy potencjalne awarie mogą wpłynąć na opłacalność. Warto też pamiętać, że technologia jest na wczesnym etapie rozwoju. W związku z tym do komercyjnego sukcesu potrzebuje nie tylko skalowalności, ale i udowodnionej trwałości.