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
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
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

Почему на французской трассе Пассаж дю Гуа боятся не пробок, а прилива

С приобретением автомобиля у человека обычно начинается новая веха жизни с комфортом поездки, когда весь транспорт в его распоряжении. А еще начинаются пробки, индивидуумы, которые считают, что...

Винил на пикнике: Зачем в СССР создали гибрид «Мрия-301» и почему за ним гоняются коллекционеры

В начале 1970-х годов комплект из шести круглых батареек типа 373 обеспечивал сто часов работы радиоприёмника, но настоящим техническим фокусом казалось другое: то же самое устройство умело...

A4Tech S310N Bloody — обзор игровой клавиатуры со сменными свитчами BLMS Red Plus

Компания A4Tech не нуждается в представлении. Я думаю, большинство уже знакомо с ней, т. к. это один из самых популярных и зарекомендовавших себя брендов компьютерной периферии. На российском рынке...

Как водолазы часами дышат собственным выдохом: устройство ребризера

Обычного аквалангиста легко заметить по цепочке пузырей. При каждом выдохе газ, только что полученный из баллона, уходит в воду. Человеческий организм успевает использовать лишь часть содержащегося...

Обзор внешнего аккумулятора Baseus Free2Pull 30W 10000 mAh: Тесты пульсаций, нагрева и реального КПД

Рынок павербанков давно перенасыщен: полки магазинов завалены одинаковыми прямоугольниками с парой портов и светодиодными индикаторами. На этом фоне Baseus Free2Pull выделяется — и...

Почему в Китае пьют чай из маленьких чашек без ручек

Китайская чайная культура складывалась на протяжении многих столетий. За это время появились десятки традиций, которые могут показаться непривычными людям, привыкшим к европейскому чаепитию. Одна...