Технології

Новий пристрій використовує весь потенціал сонячної енергії: світло та тепло

Інженери розробили новий тип гібридного перетворювача сонячної енергії, який використовує енергію Сонця для створення як електрики, так і пари. Пристрій володіє високою ефективністю і працює при низьких витратах енергії, що дозволить використовувати ширший спектр сонячної енергії у промислових цілях.

Найбільш поширеним способом отримання енергії від Сонця є фотоелектрична енергія. Знайомі нам панелі виробляють електрику з сонячного світла, і сьогодні ця технологія застосовується повсюдно, від садового освітлення до живлення автономних літальних апаратів.

Але це не єдиний спосіб. Сонячні концентратори збирають замість світла тепло, фокусуючи сонячне проміння для нагріву рідини, що міститься в них. Це тепло можна використовувати для вироблення електроенергії — наприклад, для обертання турбіни за допомогою пара — а також для інших промислових процесів.

Зазвичай ці дві системи встановлюються незалежно один від одного, проте інженери неодноразово робили спроби об’єднати їх в один гібридний пристрій. Найчастіше це призводило до зниження ефективності або підвищення вартості розробки. Проте дослідники стверджують, що нещодавно створили новий гібридний перетворювач сонячної енергії, який поєднує в собі краще від обох технологій.

Пристрій виглядає як супутникова антена, з невеликим блоком, підвішеним над центром параболічного колектора. Частина блюдця «антени» дзеркально відображена і фокусує сонячні промені на коробці в центрі конструкції. У нижній частині знаходяться сонячні елементи, які збирають і перетворюють видиме і ультрафіолетове світло в електрику.

Найцікавіша особливість полягає в тому, що ці осередки перенаправляють інфрачервоне світло — теплову енергію — на окремий тепловий приймач, розташований трохи вище. Цей приймач по суті являє собою чашоподібну порожнину, оточену водою під тиском, яка вловлює тепло і перетворюється в пар.

Команда каже, що загальна ефективність збору становить 85,1%, тобто на практиці дуже велика кількість сонячної енергії перетворюється або в електрику, або в тепло. Пар може бути нагрітий до 248 °C, що набагато вище, ніж в аналогічних колекторів теплової енергії. Такий пар досить гарячий для багатьох промислових процесів, — сушіння, затвердіння, стерилізації та пастеризації.

Ще одна перевага — це вартість. Вчені повідомили, що в США гібридний пристрій може працювати всього за 3 центи за кіловат-годину — це набагато дешевше обслуговування твердопаливних електростанцій.

Команда, що складається з дослідників з Університету Тулейн, Університету Сан-Дієго, Boeing-Spectrolab і Otherlab, отримала додаткове фінансування для наступного етапу розробки й планує вдосконалити технологію і збільшити масштаби експериментальних випробувань.

Натхнення: www.popmech.ru

Кнопка «Наверх»