Бери от Солнца все: в России создали самую эффективную гелиостанцию Отечественные исследователи разработали новейшие установки для преобразования света в тепло- и электроэнергию

отметили
48
человек

Российские ученые создали солнечный модуль для автономных потребителей c концентратором энергии и системой слежения за Солнцем. Это устройство преобразует солнечное излучение в электрическую и тепловую энергию в полтора раза эффективнее существующих российских и зарубежных аналогов: оно производит на 50–70% больше тепловой энергии и на 30% — электрической. Установка может быть использована в частных домах или небольших фермерских хозяйствах.

Энергосбережение представляет собой одну из наиболее актуальных мировых проблем в области экономики и экологии. Поэтому ученые постоянно находятся в поиске новых источников энергии, а также совершенствуют существующие. Больших успехов на этом поприще достигли научные сотрудники из Федерального научного агроинженерного центра ВИМ. Они разработали установку, эффективность преобразования солнечной энергии которой выше, чем у аналогичных и российских, и зарубежных систем.

Устройство состоит из модулей преобразования солнечного излучения в электроэнергию и тепло, систем протока воды и слежения за Солнцем.

— В обычных солнечных батареях около 20% энергии солнечного излучения преобразуется в электричество, остальная часть просто рассеивается в пространстве, — рассказал один из авторов работы Леонид Сагинов. — В нашей же установке этот остаток солнечной энергии не теряется, а утилизируется в виде тепла — поглощаемое солнечное излучение нагревает воду до 70°C, и ее потом можно использовать для питья, мытья, отопления.

Устройство работает следующим образом. Солнечное излучение попадает на концентраторы, сделанные в форме изогнутых листов из алюминия со специальным покрытием, хорошо отражающим свет. Оттуда он попадает на фотоприемники, на которые наклеены небольшие кремниевые солнечные элементы. Часть энергии идет на выработку электричества. Также внутрь фотоприемника поступает вода, нагрев которой происходит от солнечных элементов. Благодаря треугольной форме фотоприемника общая температура вытекающей жидкости выше, чем если бы элемент был прямоугольным, — зауженный конец детали нагревается быстрее и сильнее, чем его остальная часть.

По словам разработчиков, такая конструкция увеличивает концентрацию падающего излучения примерно в десять раз по сравнению с обычной солнечной батареей, а снижение общей стоимости устройства доходит до 30–40%.

Модули устанавливаются на специальной раме, положение которой контролирует автоматическая система слежения за Солнцем.

— На сегодняшний день только зарубежные промышленные солнечные электростанции и установки обеспечены устройствами слежения за Солнцем, — пояснил заведующий лабораторией солнечной энергетики ВИМ Владимир Майоров. — Мы первыми создали солнечный теплофотоэлектрический модуль с концентратором и системой слежения за Солнцем для автономных потребителей, например для частного дома или небольшого фермерского хозяйства.

По сравнению с существующими промышленными солнечными модулями, произведенными за рубежом, годовая выработка электроэнергии новой установки в полтора раза больше. За счет концентрирования солнечного излучения на фотоприемниках и их особой формы, использования устройства слежения за Солнцем устройство производит на 50–70% больше тепловой энергии и на 30% — электрической.

— Крупные и мощные установки вроде этой требуют значительных затрат при установочных работах, — отметил инженер Центра энергоэффективности НИТУ «МИСиС» Данила Саранин. — На сегодняшний день и без того низкая доля концентраторных фотопреобразователей на рынке уменьшается, так как представлены более дешевые и легковесные аналоги, имеющие меньшие сроки окупаемости, — например, двусторонние панели на кремниевых гетероструктурах. Однако представленный комплекс энергоустановки может быть с успехом использован в местах с полным отсутствием центральных электросетей, так как небольшие солнечные батареи не могут обеспечить электроэнергией частный дом или хозяйство.

На данный момент исследователи работают над повышением эффективности концентраторов для увеличения продуктивности работы солнечного модуля. Также в планах разработчиков переход на 3D-печать при изготовлении большей части созданной установки.

 

Добавил precedent precedent 14 Января
проблема (6)
Комментарии участников:
krest_aa
0
krest_aa, 14 Января , url

Вангую. Электричество от этих солнечных батарей планируют продавать в Германию.

У немцев помешательство на «зелёной» энергетике. По-этой причине наши заморозили строительство АЭС в Калининградской области.

А вот «зеленое» электричество немцы купят.

Tamriko
-1
Tamriko, 14 Января , url

И не только немцы.

precedent
0
precedent, 14 Января , url

На эльфийском электричестве будет написано:«зе-ле-ное» ))

precedent
0
precedent, 14 Января , url

Рекомендую прочитать 

Влияние ВИЭ на стабильность энергосистем

Все эксперименты с подачей значимой энергии от фотовольтаики в электросети закончились плачевно, приносят убытки.  

Германия так заставлена ветряками,  что возмущаются уже даже «зеленые»  

Причем, уже сталкивались: ветер перестал дуть и случился кризис. 

Самые высокие цены на электроэнергию — Германия и Дания.  

О том,  почему альтернативная энергетика не может решить проблем разъяснял еще Нобелевский лауреат Капица.  Опираясь на всем известный закон сохранения энергии. 

Что произошло в Германии?  Отказ от АЭС после Фукусимы.  У нас была аналогичная ситуация,  когда убивали  гордость и мощь СССР в Волгодонске Атоммаш. После Чернобыля. Но,  запомните простое правило: чтобы не случилось — не надо терять голову.   И только сегодня восстановили Атоммаш до прежнего уровня мощностей (по 5 реакторов в год) 

Угольные ТЭЦ и ТЭС — старые и грязные. Есть технологии постройки новых и чистых. Но,  выгоднее использовать газ,  если все равно строить новые мощности. К тому же уголь все глубже,  дотаций надо платить все больше,  да еще за выбросы надо платить. Дешевле и практичней импортировать (для металлургии и углехимии)  

ВИЭ, как и сланцевая нефть, может служить  хорошей добавкой.  Но, основное — комфорт дополнительный для потребителя. Но,  именно дополнительный.  Они могут позволять иметь больше степеней свободы,  гибкости. 

Что касается продукции,  технологию которой МИСИС разработали, то Россия уже экспортирует солнечные батареи в Европу. Найдут они спрос и внутри нашего рынка,  хоть и много меньше (у нас дешевая электроэнергия, много традиционных источников)



Войдите или станьте участником, чтобы комментировать