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

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

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

«Остров мёртвых»: куда плывёт лодка на картине, которую трудно забыть

К острову приближается лодка. В ней — гребец, гроб и неподвижная фигура в белом. Впереди поднимаются скалы, между ними тесно стоят кипарисы. Никто не встречает прибывающих. Кажется,...

Почему кнопку питания ноутбука ставят рядом с Delete, хотя её легко задеть

На одном ноутбуке кнопка питания стоит отдельно над клавиатурой, на другом почти не отличается от соседних клавиш. После смены ноутбука легко промахнуться: палец по привычке тянется к Delete, а...

Одна из культовых часовых форм приходит к нам в доступном бюджете

Модели из коллекции Martin от Mathey-Tissot, безусловно, вдохновляются формой легендарных «Овалов» Patek Philippe, делая ее доступной самому широкому кругу любителей часов: стоимость кварцевых...

Тартифлет: как картофель, бекон и реблошон стали альпийской классикой, которой нет и полувека

Тартифлет выглядит так, будто его ели в савойских шале задолго до появления горнолыжных курортов. Картофель, бекон, лук, белое вино и круг реблошона, расплавившийся сверху, слишком хорошо совпадают...

Почему лось массой 600–700 кг спокойно ходит по болоту, а человека весом 60–70 кг трясина затягивает

Человеку в болотистых районах угодить в зыбкую топь по пояс — дело нехитрое, а вот высвободиться оттуда — задача совсем непростая. А вот животные, даже очень крупные, словно...

Почему в СССР потратили сотни миллионов рублей на тоннель под Амуром, хотя рядом уже был мост

В 1937 году неподалёку от Хабаровска началось строительство железнодорожного тоннеля под Амуром. Работы велись в условиях секретности, к ним привлекли специалистов московского Метростроя, военных...