Композитен материал охлажда фотоволтаиците в най-големия зной, за да повиши

Композитен материал охлажда фотоволтаиците в най-големия задух, с цел да увеличи продуктивността им с над 10% (снимка: CC0 Public Domain)

Изследователи от Саудитска Арабия са създали хидрогелен композит, който всмуква влагата в слънчевите модули през нощта и улеснява изпарителното изстудяване през дневните часове. Системата е минала през лабораторни проби и опити навън на два континента.

Група откриватели, ръководена от учени от Университета за просвета и технологии „ Крал Абдула “ (KAUST) в Саудитска Арабия, е създала нова, нискобюджетна технология за пасивно изстудяване на фотоволтаични панели.

Тя се състои от хидрогелни композити от натриева сол на полиакрилова киселина (PAAS) и литиев хлорид (LiCl), нанесени върху задната страна на слънчевия модул. „ Ние сме профилирани в материали, които разрешават пасивно изстудяване “, сподели откривателят Цяоцян Ган. „ Тези материали са тънки и могат да бъдат сложени върху разнообразни системи, които изискват изстудяване за работа, като оранжерии и слънчеви кафези, без това да повлияе на продуктивността. “

За да основат композита, откривателите комбинирали двете субстанции в съответствие 2:1. След разбъркване на материалите изляли сместа в шаблон, където тя се втвърдила за час, образувайки плоска форма. Според учените, характерното съответствие е определено, с цел да се подсигурява устойчивостта на композита при рискови условия, като да вземем за пример равнища на относителна мокрота над 90% и температури над 30°C.

„ В този композит молекулите на PAAS усилват потенциала за предпазване на вода посредством своите мощно хидрофилни карбоксилатни групи. Докато кристалите LiCl работят като хигроскопични сътрудници, които интензивно всмукват влагата от околната среда. Водата, съхранявана в композита, се освобождава последователно през целия ден заради уравновесеното наличие на LiCl, елиминирайки нуждата от замяна на охлаждащия пласт. “

За да тества новата си разработка, екипът е употребявал поликристален силициев фотоволтаичен панел с размери 54 мм × 54 мм. На гърба му е нанесен пласт с дебелина 7 мм, който набъбва до към 10 мм, откакто водата се всмуква. След това е тестван на няколко места, в лаборатории както в Саудитска Арабия, по този начин и в Съединените щати, както и в полеви проби. 21-дневен полеви тест e проведеn в градa Тувал в Саудитска Арабия, a едномесечен полеви опит – в Бъфало, Ню Йорк.

„ Постигнахме впечатляваща охлаждаща продуктивност в лабораторни проби “, сподели екипът. „ При излагане на непрекъсната слънчева радиация от 1 kW/m2 в продължение на 3 часа, охлаждащата мощ доближи 373 W/m2, която понижа до 187 W/m2 след удължение на работния интервал до 12 часа. При симулирана слънчева радиация навън в действително време, системата обезпечи междинна охлаждаща мощ от 160 W/m2, достигайки пик от 247 W/m2 сред 10:00 и 11:00 часа. “

Що се отнася до тестванията навън в Саудитска Арабия, при температура от 37°C и относителна мокрота от 53% e реализирана устойчива изпарителна охлаждаща мощ от 175 W/m². „ Значително намаляване на температурата до 14,1°C беше записано към обяд (средно 12,5°C от 12:00 до 13:00 часа), което докара до доста нарастване на успеваемостта на превръщане на силата от 13,1% на 14,7% – усъвършенстване от почти 12,2% “, подчертаха те.

Чрез тестванията в Съединените щати екипът също по този начин заключawa, че подобрението в успеваемостта на изстудяване удължава експлоатационния живот на фотоволтаичните панели с над 200% и понижава изравнената цена на електрическата енергия с 18%. Те също по този начин пресметнаха, че цената на материала е почти 37 долара/м² и подчертаха, че е „ по-ниска от множеството предходни изследвания, употребяващи хидрогелни или нехидрогелни способи за изстудяване “.
Електрически скутер, като че ли изработен особено за България: F3 Е от Segway
Пъргаво и издръжливо возило за всички, препускащи през градската среда »»»
предишна обява: AI – от еуфория и боязън към действителни практики следваща обява:
графа: Водещи вести, Зелени, Новини | етикети: слънчева сила, фотоволтаика
Коментар

ИМЕ *