Гибридные солнечные системы: волнистые трубы против прямых – что эффективнее?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

В погоне за чистой энергией ученые постоянно ищут способы повысить эффективность существующих технологий. Иногда самые неожиданные решения оказываются наиболее действенными. Исследование, проведенное в Университете Ноттингема, демонстрирует, как простое изменение формы труб в гибридных фотоэлектрических тепловых (ФЭТ) системах может существенно увеличить отдачу от солнечной энергии.

ФЭТ системы, по сути, представляют собой симбиоз двух технологий: фотоэлектрической, преобразующей солнечный свет непосредственно в электричество, и тепловой, улавливающей остаточное тепловое излучение. Такой тандем позволяет достичь более высокого КПД по сравнению с традиционными солнечными панелями, преобразующими лишь малую долю солнечной энергии в электричество.

Гибридные системы, иллюстрация
Гибридные системы, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Новое исследование фокусируется на нетривиальной детали — форме труб, используемых в тепловой составляющей ФЭТ систем. Традиционно применяются прямые трубы, но ученые из Ноттингема решили проверить, что произойдет, если их заменить на волнистые. Результаты компьютерного моделирования оказались впечатляющими.

ФЭТ система с волнистыми трубами продемонстрировала способность улавливать более 85% поступающей тепловой энергии, в то время как аналогичные системы с прямыми трубами достигают лишь 72% эффективности. Этот прирост в 13% может показаться незначительным, но в масштабах глобального энергопотребления он трансформируется в колоссальную экономию ресурсов.

Секрет повышенной эффективности кроется в особенностях взаимодействия теплоносителя с поверхностью волнистой трубы. Изгибы создают турбулентные потоки, способствуя более интенсивному теплообмену. Кроме того, такая конструкция позволяет поддерживать оптимальную температуру фотоэлектрических элементов, что также положительно сказывается на выработке электроэнергии.

Гибридные системы, иллюстрация
Гибридные системы, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Исследователи не ограничились изучением влияния формы труб. Они также проанализировали взаимосвязь других параметров системы, таких как скорость потока теплоносителя, размеры труб и коллектора, а также ширину самой панели. Оказалось, что вариация этих параметров позволяет еще больше оптимизировать работу ФЭТ системы. Например, излишне широкая панель приводит к неоправданным потерям энергии.

Доктор Суроджит Сен, руководитель исследования, подчеркивает актуальность разработки эффективных систем солнечного энергоснабжения в контексте растущего энергопотребления и необходимости перехода на возобновляемые источники. Он отмечает, что огромная доля энергии тратится на отопление помещений, и солнце представляет собой практически неисчерпаемый и экологически чистый ресурс для решения этой задачи.

Работа ученых из Ноттингема открывает новые перспективы в развитии солнечной энергетики. Небольшое, на первый взгляд, изменение конструкции ФЭТ систем способно привести к значительному повышению их эффективности, что в свою очередь приближает нас к будущему, основанному на чистой и доступной энергии.

3 комментария

Добавить комментарий

Zebr_X
Если повышение затрат на прокачку теплоносителя не компенсируется повышением КПД электрической части панели, то стоит ли оно того? Подозреваю что не везде, анализ улучшений всегда важен в комплексе.
A
В оригинальной статье в 3 раза больше букав, в 10 раз раз больше цифр и 0 деггенеративных ии картинок. Вы за кого вообще держите ваших читателей?)
1
Какая тупость! Просто волнистая труба длиней прямой, на одинаковом по длине отрезке! Вот и плюс КПД, при чём там завихрения? Ещё там турбина появляется и вечный двигатель! 😀

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Старейший непрерывный ритуал на Земле возрастом 25 000 лет: зачем аборигены 1000 поколений подряд сжигали траву в пещере

В предгорьях Австралийских Альп, на востоке штата Виктория, находится карстовая пещера Клоггс. Вход в нее расположен на высоте семнадцати метров над долиной реки Бучан. Внутри пещера представляет...

Джоллоф-райс: как пряный рис стал поводом для гастрономического соперничества Нигерии и Ганы

У джоллофа есть редкая способность превращать тарелку риса в вопрос национального достоинства. На свадьбе в Лагосе или семейном празднике в Аккре он появляется не как гарнир, а как центр стола:...

Обзор напольной софы Zone 51 BAZE для консольного и мобильного гейминга

Когда заходит разговор о мебели для геймеров, воображение сразу рисует массивные кресла с высокой спинкой и столы с агрессивным дизайном. Это логично: мир ПК-гейминга диктует свои...

Настоящая портативность: TASCAM PortaOne как автономная студия на 10 батарейках

Есть такая штука: смотришь на современный портативный рекордер размером с колоду карт и думаешь: «ну наконец-то дошли до нормальной портативности». А потом узнаёшь, что ещё в 1984 году существовала...

Почему в США деревянные столбы с проводами стоят даже в богатых районах, а в России используют бетонные?

На фотографиях из пригородов Коннектикута или Калифорнии рядом с особняками за миллион долларов неизменно торчат тёмные деревянные столбы с мотками проводов. В любом российском городе, от Москвы до...

Обзор электросушилки РЕДМОНД FD1101 с 8 поддонами и таймером до 72 часов

Электросушилка РЕДМОНД FD1101. Мощность 500 Вт, есть 8 поддонов диаметром 32 см, электронное управление, настройка времени работы до 72 часов и температуры от 35 до 70 градусов