مبدل خورشیدی ترکیبی هر دو نور خورشید و گرما را با راندمان 85٪ جمع می کند
ماژول فتوولتائیک مبدل خورشیدی ترکیبی جدید
متیو اسکارا
مهندسان نوع جدیدی از مبدل خورشیدی ترکیبی را تولید کرده اند که از انرژی خورشید برای ایجاد برق و بخار استفاده می کند. این دستگاه از راندمان بالایی برخوردار بوده و با هزینه کم کار می کند و به این وسیله امکان استفاده از طیف گسترده ای از انرژی خورشیدی را در اختیار صنعت قرار می دهد.
متداول ترین روش برای جمع آوری انرژی از خورشید ، فتوولتائیک است. این سلولهای خورشیدی از نور خورشید الکتریسیته می کنند و بسیار ساده هستند و از همه چیز از چراغهای باغ گرفته تا شبکه خود ساخته شده اند.
اما این تنها راه نیست. کنسانترهای خورشیدی گرما را به جای نور جمع می کنند و اشعه خورشید را برای گرم کردن یک مایعات موجود متمرکز می کنند. این می تواند برای تولید برق - به عنوان مثال به صورت بخار برای تبدیل توربین - یا به طور مستقیم تر ، برای گرم کردن خانه ها یا سایر فرایندهای صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.
به طور معمول این دو سیستم جدا از هم هستند ، اما تلاش شده است تا آنها را به دستگاه های هیبریدی منفرد وصل کنیم ، که اغلب منجر به راندمان پایین تر یا هزینه بالاتر می شود. اما اکنون محققان می گویند که آنها یک مبدل انرژی خورشیدی ترکیبی جدید ایجاد کرده اند که ترکیبی از بهترین های هر دو جهان است.
این دستگاه مانند یک بشقاب ماهواره ای به نظر می رسد و یک دستگاه کوچک از مرکز یک ظرف ماهواره ای معلق است. قسمت مسطح آینه کاری شده و پرتوهای خورشید را روی جعبه وسط متمرکز می کند. قسمت پایین این بخش شامل سلولهای خورشیدی چند اتصالی است که نور مرئی و ماوراء بنفش را به الکتریسیته جمع می کنند و تبدیل می کنند.
اما نکته هوشمندانه این است که این سلول ها نور مادون قرمز - انرژی حرارتی - را به گیرنده حرارتی جداگانه ، در دستگاه بالاتر هدایت می کنند. این گیرنده در اصل یک حفره به شکل فنجان است که توسط آب تحت فشار احاطه شده است ، که گرما را جمع می کند و به بخار تبدیل می شود.
این تیم می گوید کل بازده جمع آوری 85,1٪ است ، به این معنی که مقدار بسیار زیادی از انرژی خورشیدی به برق یا گرما تبدیل می شود. بخار را می توان تا 248 درجه سانتیگراد (478 درجه فارنهایت) گرم کرد ، که درجه حرارت بسیار بالاتری نسبت به سایر جمع کننده های انرژی حرارتی است. این بدان معنی است که برای بسیاری از فرآیندهای صنعتی ، مانند خشک کردن ، پخت ، استریلیزاسیون و پاستوریزاسیون به اندازه کافی گرم است.
مزیت دیگر هزینه آن است. این تیم گزارش می دهد که یک بار دستگاه کوچکتر از هیبرید می تواند 3 سنت در هر کیلووات ساعت کار کند.
این تیم که از محققان دانشگاه تولان ، دانشگاه سن دیگو ، دانشگاه ایالتی سن دیگو ، بوئینگ-اسپکترولاب و Otherlab تشکیل شده ، بودجه پیگیری را برای آینده دریافت کرده است. چرخه توسعه و برنامه ریزی برای بهسازی فن آوری و کار بر روی مقیاس بندی آن برای آزمایش آزمایشی کارخانه.
این تحقیق در ژورنال Cell Reports Physical Science منتشر شده است.
منبع: https://translate.googleusercontent.com ... ticle-body