forums energii: społeczeństwo, ekologia i czyste technologie

Hybrydowy konwerter solarny zbiera światło słoneczne i ciepło z 85% wydajnością

Moduł fotowoltaiczny nowego hybrydowego konwertera słonecznego
Mateusz Escarra



Inżynierowie opracowali nowy typ hybrydowego konwertera energii słonecznej, który wykorzystuje energię słoneczną do wytwarzania zarówno energii elektrycznej, jak i pary. Urządzenie charakteryzowałoby się wysoką wydajnością i niskimi kosztami, umożliwiając przemysłowi wykorzystanie szerszego spektrum energii słonecznej.

Najpopularniejszym sposobem pozyskiwania energii ze słońca jest fotowoltaika. Te ogniwa słoneczne wytwarzają energię elektryczną ze światła słonecznego i są tak proste, że są wbudowane we wszystko, od świateł ogrodowych po samą siatkę.

Ale to nie jedyny sposób. Koncentratory słoneczne zbierają ciepło zamiast światła, skupiając promienie słoneczne w celu ogrzania zawartego w nich płynu. Można to następnie wykorzystać do wytwarzania energii elektrycznej - na przykład w postaci pary do obracania turbiny - lub bardziej bezpośrednio, do ogrzewania domów lub innych procesów przemysłowych.

Zwykle te dwa systemy są oddzielne, ale próbowano łączyć je w pojedyncze urządzenia hybrydowe, co często skutkowało niższą wydajnością lub wyższymi kosztami. Ale teraz naukowcy twierdzą, że stworzyli nowy hybrydowy konwerter energii słonecznej, który łączy w sobie to, co najlepsze z obu światów.

Urządzenie wygląda jak antena satelitarna, z małym urządzeniem zawieszonym pośrodku anteny satelitarnej. Płaska część jest lustrzana i skupia promienie słoneczne na pudełku pośrodku. W dolnej części tej sekcji znajdują się wielozłączowe ogniwa słoneczne, które zbierają i przekształcają światło widzialne i ultrafioletowe w energię elektryczną.

Ale sprytne jest to, że komórki te przekierowują światło podczerwone - energię cieplną - do oddzielnego odbiornika termicznego, znajdującego się wyżej w urządzeniu. Ten odbiornik jest zasadniczo wnęką w kształcie miseczki otoczoną wodą pod ciśnieniem, która odbiera ciepło i zamienia się w parę.

Zespół twierdzi, że całkowita wydajność zbierania wynosi 85,1%, co oznacza, że ​​bardzo duża ilość energii słonecznej jest zamieniana na energię elektryczną lub ciepło. Para może być podgrzewana do 248 ° C (478 ° F), co jest temperaturą znacznie wyższą niż wiele innych kolektorów energii cieplnej. Oznacza to, że jest wystarczająco gorący dla wielu procesów przemysłowych, takich jak suszenie, utwardzanie, sterylizacja i pasteryzacja.

Inną zaletą jest koszt. Zespół informuje, że po zwiększeniu skali urządzenie hybrydowe mogło działać za zaledwie 3 centy za kilowatogodzinę.

Zespół, który składa się z naukowców z Tulane University, University of San Diego, San Diego State University, Boeing-Spectrolab i Otherlab, otrzymał dalsze fundusze na nadchodzące cyklu rozwojowego i planuje udoskonalenie technologii i pracę nad jej skalowaniem na potrzeby pilotażowych testów instalacji.

„Cieszymy się, że mogliśmy zademonstrować wysoką wydajność działania naszego konwertera słonecznego” - powiedział Escarra - „i nie możemy się doczekać jego ciągłego rozwoju komercyjnego”.

Nasza grupa zajmuje się głównie projektowaniem modułu słonecznego, który otrzymuje skoncentrowane światło słoneczne i wykorzystuje grupę elementarną III-V materiały do ​​wytwarzania energii elektrycznej z wydajnością> 45%.

phil59 napisał:Aktualnie poszukuję małej instalacji solarnej.

Ale panele będą nachylone pod kątem 50-55 °, aby uzyskać najlepszą możliwą wydajność zimą. (cóż, myślę, że będą w ogrodzie i łatwiej będzie ustawić zmienne nachylenie w zależności od pory roku, ale najważniejsze jest, aby produkować, kiedy najbardziej tego potrzebujesz).

Wtedy niewątpliwie oddzielne panele termiczne, ale tam, ze względu na odległość do postawienia w ogrodzie, ciekawiej będzie położyć dach, który daje praktycznie na południe, z częścią, która będzie miała 70-80 °, na jak najlepiej wykorzystaj to, kiedy tego najbardziej potrzebujesz ...

Ale ja tak mówię, nic nie mówię!

phil59 napisał:Mam już oprócz kotła gazowego, pieca na drewno i pompę wodno-powietrzną .....