Турецкие ученые создали солнечный ротор, который снижает температуру фотоэлементов и защищает их от накопления пыли
Ученые из Аданского научно-технического университета в Турции разработали прототип роторной энергетической системы (RES), которая, по их утверждениям, оптимально подходит для бытовых приложений и высотных зданий в регионах с высоким потенциалом энергии ветра и солнца.
«Система была изготовлена с использованием технологии 3D-печати и представляет собой единую конструкцию, — говорит автор исследования Абдуррахман Явуздегер, — Ее вращательное движение создает потоки воздуха, которые могут снизить рабочую температуру солнечных панелей и значительно уменьшить накопление пыли».
Устройство имеет десятиугольную форму, и на каждой из ее сторон размещена поликристаллическая фотопанель размером 140×60×2,5 мм и весом 33 г. Модули расположены на расстоянии 30 мм друг от друга, их эффективность преобразования составляет 17%. Номинальное напряжение в системе — 6 В, номинальный ток — 100 мА.
Между каждой из 10 сторон устройства для снижения рабочих температур панелей встроены воздуховоды размером 95×150 мм. Для исключения возможности запутывания кабелей от солнечных модулей было использовано контактное кольцо с КПД 96%.
За вращение системы отвечает шаговый двигатель Nema 23 для низкоскоростных приложений с рабочим напряжением 8,6 В и рабочим током 1 А на каждой фазе. Скорость вращения, которая может находиться в пределах от 0 до 100 оборотов в минуту, контролируется интерфейсом контроллера. Станция измерения записывает данные о температуре окружающей среды и солнечной радиации.
Ученые наблюдали за работой системы при скорости вращения 0, 10, 50 и 100 об/мин при уровне солнечной радиации от 110 до 1210 Вт /м². Выяснилось, что хотя и максимальное значение инсоляции достигается на скорости 10 об/мин, максимальное значение производительности получается при 100 об/мин, поскольку на такой скорости солнечные модули охлаждаются с максимальной эффективностью.
Наивысшая выходная мощность системы составила 1,8067 Вт при рабочих 100 об/мин и инсоляции 756 Вт/м², а наименьшая — 0,5698 Вт при рабочих 10 об/мин и 234 Вт/м².
По словам разработчиков, общая стоимость устройства составляет примерно 3500 турецких лир (288,6 долларов). В дальнейшем турецкие ученые планируют улучшить конструкцию системы и оснастить ее преобразователем MPPT.
Устройство описано в научной статье «Оценка производительности новой экологически чистой гибридной вращающейся энергетической системы на солнечных батареях с применением возобновляемых источников энергии», которая недавно была опубликована в журнале IETE.
