Ученые предложили солнечные панели с радиационным охлаждением для сбора воды

Исследователи из Научная работа Университета Юго-Восточного Китая, Управления энергетики и водоснабжения Дубая ( DEWA ) и Стэнфордского университета США опубликована в Journal of Renewable and Sustainable. Энергетика, сообщает ecotechnica.com.ua.

«С помощью теоретического анализа мы определили подходящий диапазон температуры и влажности для сбора воды в ночное время с помощью солнечных батарей, и у нас есть также подчеркнула потенциал сбора воды в различных условиях, сообщила исследовательская группа. «Полученная вода может быть использована для очистки самих фотоэлектрических модулей или для различных целей, связанных с агровольтаикой».

В системе, предложенной учеными, слой, обеспечивающий охлаждение за счет излучения, находится на лицевой стороне фотоэлектрических панелей, а вода собирается с помощью расположенных на них труб. нижний край. Эта конструкция, по мнению исследователей, также может быть использована для простой модернизации существующих фотоэлектрических установок.

В разработке используется излучатель черного тела, селективный излучатель с рабочей длиной волны 8-13 микрон и излучатель с идеальной избирательностью по спектральному углу. Их сочетание позволило добиться широкого диапазона влажности и температуры, при котором система способна эффективно работать.

Селективные излучатели представлены фотонными метаповерхностями. Они используются для снижения температуры водяного пара до точки росы и для поглощения тепла, выделяемого при конденсации воды. По словам исследователей, примененная технология позволила увеличить излучение фотопанели в инфракрасном спектре без ухудшения пропускания солнечного света.

«Полученная спектральная характеристика показывает наличие потенциала для снижения рабочей температуры солнечной батареи в течение дня более чем на 8 ° C и увеличения абсолютной эффективности фотопанели на 1%. , объясните ученые. «Поэтому он может быть полезен как для сбора воды в ночное время, так и для повышения эффективности солнечных элементов в течение дня».

Для запуска процесса конденсации в новой системе требуется температура окружающей среды 10 ° C и относительная влажность более 69,6%.

«В случае стандартной фотоэлектрической панели образование воды происходит в течение большей части дней с октября по апрель, когда температура окружающей среды низкая, а влажность низкая. относительно высокий », — поясняют ученые.

Исследование проводилось в течение года в солнечном парке Мохаммеда бин Рашида Аль Мактума в Дубае, где DEWA постоянно тестирует различные солнечные технологии. Каждую неделю, используя такую ​​систему в Dubai Solar Park, вы можете получать 261 мл воды с каждого квадратного метра площади фотоэлектрического модуля. «Кроме того, этот показатель можно значительно увеличить, до 681 мл / м2, за счет дальнейшего увеличения коэффициента излучения», — заключила исследовательская группа.