В последнее время появляются самые разные мобильные фотоэлектрические устройства, которые можно перемещать из одного места в другое для выработки энергии. Но особый интерес может представлять система, которая позволит генерировать больше электричества, чем обычные установки, при этом освобождая дополнительное место для других целей.
Исследователи из Индийского технологического института Дели (IIT Delhi) разработали устройства, которые они назвали «солнечными башнями», и которые генерируют на 20–30% больше энергии, занимая при этом всего 50–60% места в сравнении с традиционными решениями. Эти системы являются портативными: их легко можно погрузить на транспортное средство и доставить куда угодно для выработки электроэнергии. Использование зеркал рядом с солнечными панелями перенаправляет свет на фотоэлементы, максимизируя выработку солнечной энергии.
Новые мобильные солнечные башни разработаны в версиях с механическим и немеханическим отслеживанием движения Солнца. Обе системы запатентованы IIT Delhi и лицензированы для коммерческого использования компанией EP Sunsol, которая уже развернула установки мощностью 3 кВт, 4 кВт и 5 кВт в Ченнаи, ИИТ Дели и Нави Мумбаи соответственно.
Системы масштабируются до более высокой мощности за счет добавления большего количества массивов в конструкции башни и особенно полезны для станций зарядки электромобилей, выработки солнечной энергии на крышах зданий и получения электроэнергии для целей сельского хозяйства (агровольтаики), например, для перекачки воды, зарядки аккумуляторов для тракторов и т. д.
«После интенсивных исследований мы добились успеха в создании легкой и экономичной новой конструкции для установки солнечных фотоэлектрических башен вместе с зеркалами с высокой отражательной способностью, способных следовать за движением солнца», — сказал Далип Сингх Мехта, профессор физического факультета IIT Delhi. — Как немеханические, так и механические солнечные башни могут генерировать на 20–25% и на 25–30% больше энергии соответственно, используя при этом всего 50–60% пространства на крыше по сравнению с обычными решениями».
В солнечной башне с немеханическим треккером солнечные панели вместе с зеркалами с высокой отражательной способностью устанавливаются вертикально под углом в зависимости от положения, в котором они попадают на линию прямой видимости солнца утром, в полдень и вечерние часы, что обеспечивает более эффективную работу системы.
«Методология монтажа помогает генерировать больше энергии в непиковые солнечные часы, то есть с 9:00 до 11:00 и с 14:00 до 17:00, в дополнение к часам пик с 11:00 до 14:00. Зеркала/отражатели, задействованные в этом решении, усиливают излучение солнечных панелей в течение всего дня, т. е. с 8:00 до 17:00. Процент увеличения солнечного излучения на солнечные панели составляет более 50%, что позволяет поддерживать 1000 Вт/м² с 9:00 до 16:00. Из-за этого увеличения солнечной радиации с 9:00 до 16:00 увеличение количества вырабатываемой энергии составляет 20–25% по сравнению с обычным монтажом солнечных панелей», — сообщают исследователи ИИТ.
В версии с механическим отслеживанием в солнечной фотоэлектрической башне с зеркальными отражателями используется недорогая программируемая электромеханическая система для горизонтального одноосного вращения слежения за солнцем с востока на запад. Одиночные/двойные башни монтируются таким образом, что вся система с панелями и рефлекторами следует за движением Солнца. Панели начинают день в восточном направлении и заканчивают день в западном. На следующее утро панели возвращаются на восточную сторону, повторяя цикл.
Как говорят индийские исследователи, их инновационная система слежения не требует датчиков на основе светозависимого сопротивления (LDR) и потребляет очень мало энергии, которая вырабатывается самой солнечной башней.
