Kutatók javaslatot tettek a napelemes rendszerek luxushajókon történő alkalmazására, valamint szimulálták a napelemek telepítését a kabinok erkélyein – írja az Interesting Engineering.
A rendszereket három különböző egyenáramú konfigurációval tesztelték a Karib-tengeren, valamint a norvég és dán partok mentén.
A Német Repülés- és Űrkutatási Központ (DLR) kutatói három különböző módszert javasoltak a napelemek hajókon való alkalmazására. Ennek oka, hogy a hajózási ipar egyre inkább az egyenáramú (DC) fedélzeti hálózatokra tér át. A kutatók hajós szimulációkat végeztek az optimális megoldás meghatározására és a teljesítmény pontos elemzésére.
Már nem csak lakóépületekre szokás napelemet telepíteni. (Fotó: Canva)
A kutatások kimutatták, hogy az egyenáramú fedélzeti hálózatokra való áttérés, valamint a napelemes rendszerek akkumulátoros tárolással történő fokozott integrációja jelentősen javíthatja a hatékonyságot és csökkentheti az üzemanyag-fogyasztást.
A kutatók tanulmányukban egy luxushajókhoz alkalmas napelemes rendszert reprezentáltak, amelyet egy egyenáramú fedélzeti hálózatba lehet integrálni. Emellett az akkumulátor tárolókapacitásának méretezését is mélyrehatóan elemezték. A kutatás során két különböző földrajzi helyszínen és évszakban végeztek szimulációkat. Az egyik a Karib-tengeren zajlott 2016 márciusában, a másik a norvég partok mentén 2016 augusztus-szeptemberében.
„Az eredmények azt mutatják, hogy a javasolt napelemes rendszer egy Helios osztályú hajó esetében, optimális időjárási körülmények között, napi átlagban 3,2 MWh-t termel a Karib-tengeren, és 3,8 MWh-t a norvégiai útvonalon” – áll a tanulmányban. Ezenkívül számos lehetőséget vizsgáltunk a napelemes rendszer egyenáramú hálózatba történő integrációjára. A legkedvezőbbnek a 350 VDC elosztási hálózatba történő integrálás bizonyult fedélzeti szinten és tűzveszélyes zónán belül.”
Az eredményeket az InterestingEngineering ismertette.
A szimulációk kimutatták, hogy az akkumulátor kapacitásának nagynak kell lennie ahhoz, hogy biztosítsa az energia folyamatos áramlását a 700 VDC-ről a 350 VDC hálózatra. Ez lehetővé teszi a generátorok – legyenek azok dízelmotorok vagy ütemanyagcellák – optimális működését.
A javasolt rendszerben minden kabin erkélyén két darab, egyenként 250 W teljesítőképességű és 22%-os hatékonyságú napelem kapna helyet. Az egyik 90°-os szögben az üvegból készült korlátra integrálva, a másik 30°-os szögben az erkély alá kerülne, a fedélzeti szintek közé rögzítve. Egy Helios osztályú hajó 1655 erkélyes kabinnal rendelkezik, ami akár maximum 827,5 kW teljesítőképességet jelent.
A kutatás szerint a Karib-tengeri útvonalon 161,4 Ah, a norvég útvonalon pedig 127,5 Ah kapacitású akkumulátorra van szükség a biztonságos működés biztosításához.
Kiemelt kép: DALL-E
S.Rita
