|
Фотоэлектрические подсолнухи от IBM производят электричество и водуНаучно-исследовательская организация IBM Research совместно с частной швейцарской компанией Airlight Energy, специализирующейся на производстве и поставке солнечных технологий для крупномасштабного производства, объявили о выпуске новго тарелочного параболического отражателя, который усиливает солнечное излучение в 2000 раз, одновременно производя пресную воду и очищая воздух.
Новая Концентраторная Фотоэлектрическая Система (Concentrator PhotoVoltaics (CPV)) использует плотный массив охлаждаемых водой солнечных элементов которые преобразовуют до 80% солнечного излучения в полезную энергию. CPV выглядит как 10-метровый подсолнечник, который может генерировать 12 киловатт электроэнергии и 20 кВт тепла в солнечный день – достаточно для энергопитания нескольких средних домов, по словам Бруно Мишель (Bruno Michel), ведущего ученого данного проекта в IBM Research, Швейцария.
Зеркала фокусируют солнце на солнечных элементах для получения электричества. Точка возгорания кремниевых солнечных элементов находится в районе 1500 градусов Цельсия. Но ученые IBM, применяя опыт построения суперкомпьютеров, смогли добится относительно не высокой рабочей температуры в 105 градусов Цельсия, охлаждая элементы водой. Очень плотный массив фотоелектрических элементов, зеркал и электрического ресивера накрыты надувным прозрачным пластиковым куполом для защиты от погодных условий. IBM и Airlight Energy в настоящее время работают над технологией, первые продажи которой планируются в 2017 году. Илария Бесоззи (Ilaria Besozzi), менеджер по развитию бизнеса в Airlight Energy, говорит, что система CPV будет позиционироваться на рынке для использования в городских условиях и в географически отдаленных районах.
Система не подходит для установки на крышах, так как весит около 10 тонн и занимает 47 квадратных метров; вместо этого система отлично впишется как источник электропитания для торговых или коммерческих центров, отелей и курортов. Традиционные фотоэлектрические солнечные системы, которые обычно устанавливаются на крышах зданий, обладают эффективностью около 15-20%. Как правило, система CPV увеличивает излучение от солнца примерно в 500 раз, система IBM/Airlight увеличивает этот показатель в 2000 раз, достигая при этом эффективности в 80%.
Поскольку солнечные лучи оказываются предельно сконцентрированы на фотоэлектрических элементах, весь массив требует интенсивного охлаждения для того, чтобы оставаться в рабочих температурных пределах. Запоненая водой радиаторная система, предназначенная для охлаждения «подсолнуха», одновременно может поставлять горячую воду для обогрева и обеспечивать кондиционирование воздуха при помощи абсорбционного охладителя. Горячая вода затем может быть использована в присоединенной системе опреснения, что создает питьевую воду, путем пропуска ее через мембрану, подобную Gortex («дышащие» водонепроницаемые мембраны, используются в одежде и обуви). Система CPV, занимающая 40 квадратных метров, может производить почти 1320 литров воды в день, по словам Бесоззи. IBM и Airlight утверждают, что CPV система производит от 30 до 40 литров питьевой воды на один квадратный метр ресивера за день, вырабатывает при этом электричество с эффективностью более чем 25% или 2 кВт*ч за день – «немного меньше половины суточной потребности воды среднестатистического человека». В своих рекламных проспектах компания утверждает, что «большая многотарелочная инсталляция сможет обеспечить водой целый город». «Поскольку проект находится в пилотной фазе, компания пока не раскрывает цены», - говорит Бесоззи. Но поскольку новый отражатель изготовлен из менее дорогих цемента и алюминия, он стоит в 4-5 раз дешевле аналогичных систем – обычно CPV системы производят из стекла и алюминия. Параболическая тарелка отражателя имеет 36 элиптических зеркал с толщиной в 0.2 миллиметра, произведенных из фольги полученной из переработанного алюминия и покрытой серебром. Толщина элементов немного больше, чем фольга для заворачивания шоколада. Фотоэлектрические элементы, аналогичные используемым на спутниках, вращающихся на орбите Земли, смонтированы на микроструктурах, состоящих из миниатюрных трубок, толщиной в несколько десятых микрона, через которые прокачивается вода, поглащающая тепло и уносящая его от элементов к теплообменнику. По словам IBM такая система «в 10 раз эффективнее пассивного воздушного охлаждения». Исходя из имеющегося дизайна, инженеры IBM предполагают, что срок службы системы составит около 60 лет при условии правильного обслуживания. В течение этого времени, однако, изготовленные из алюминевой фольги зеркала придется менять каждые 10-15 лет в зависимости от условий окружения. Также компания уточнила, что сами фотоелектрические элементы потребуют замены каждые 25 лет.
28-09-2014 | Просмотров: 5412
Комментарии
Комментировать
Комментировать
|
Ещё по теме
|