Создана солнечная панель, которая летом дает электричество, а зимой обогревает дом

Группа исследователей из Гарвардского университета представила солнечный коллектор, способный самостоятельно переключаться между двумя режимами работы в зависимости от температуры окружающей среды. Устройство вырабатывает электроэнергию в теплое время года и обеспечивает прямой обогрев помещений зимой без использования электронных датчиков или механических приводов.

Разработка основана на физическом явлении фазового перехода воды. Конструкция представляет собой многослойную систему из линзы Френеля, герметичной камеры с водой и фотоэлектрического элемента. При температуре выше точки росы вода находится в газообразном состоянии, что создает разницу в показателях преломления, благодаря которой линза фокусирует солнечные лучи на фотоэлементе. При охлаждении вода конденсируется, показатели преломления выравниваются, и световой поток направляется мимо солнечного элемента непосредственно в здание для обогрева.

Лабораторные испытания проводились в условиях, соответствующих климату Бостона, с пороговой температурой переключения 15 градусов Цельсия. С мая по октябрь устройство работало в режиме выработки электроэнергии, а с ноября по апрель автоматически переключалось на отопление. В режиме обогрева коэффициент преобразования солнечной энергии в тепло достигает 90 процентов, что в пять раз превышает показатели традиционных фотоэлектрических панелей с электронагревателями.

Ведущий автор исследования Рафаэль Кей отметил, что переключение происходит в зависимости от сезонных потребностей здания. Текущим ограничением технологии является зависимость от угла падения солнечных лучей. Команда продолжает работать над увеличением времени эффективной работы обоих режимов, чтобы в дальнейшем интегрировать устройство в теплицы, транспорт и системы остекления зданий.

Источник: Interesting Engineering