Індійські вчені заявили про можливість 20-відсоткового збільшення продуктивності фотоелектричної станції в літній сезон завдяки використанню відбивачів. Хоча запропонована ними технологія ще далека від комерціалізації, дослідження показали, що вищий вихід енергії можливо досягнути без істотного впливу на температуру модуля.
Інженери з Індійського національного технологічного інституту, спільно з колегами з Центру енергетичного та екологічного інжинірингу та Університету Шуоліні, розробили нову методику підвищення продуктивності сонячної електростанції із застосуванням дзеркальних відбивачів. Використовуючи цю модель, група продемонструвала значне збільшення виходу енергії системи з полікристалічних модулів, встановлених у високогір'ї Гімалаїв.
Вчені відзначають, що в минулому дзеркальні відбивачі вже тестувалися на предмет збільшення вироблення електроенергії сонячними модулями, і що було доведено, що вони здатні підвищити вихідну потужність на 20-30% в залежності від сезону, місця установки та типу відбивача.
«Було проведено кілька досліджень для визначення оптимального кута нахилу рефлектора, але лише одиниці обговорювали вплив температури на розширення фотоелектричних панелей», заявляють дослідники.
Запропонована модель, за словами її творців, була задумана також для визначення оптимальних кутів нахилу відбивачів, при яких сонячна панель отримує максимум випромінювання протягом дня, як в літні, так і в зимові місяці.
Спочатку життєздатність моделі була перевірена за допомогою програми MATLAB, а потім була підтверджена експериментально на сонячній станції, яка знаходиться в місті Хамірпур штату Хімачал-Прадеш в західному регіоні індійських Гімалаїв. Це місце розташування було важливим для дослідників, оскільки воно має поєднання чудового сонячного випромінювання та відносно низьких температур навколишнього середовища, що типово для високогірної місцевості.
Вчені очікували, що відбите випромінювання значно підвищить температуру модулів в порівнянні з сонячними батареями без відбивачів. Однак, в ході дворічних спостережень вчені отримали зовсім інші результати.
«У цьому дослідженні середнє підвищення температури сонячної панелі в літню пору виявилося всього на 0-4 градуси вище, ніж для сонячної панелі без рефлектора. Взимку середнє підвищення склало 0-2 градуси, в порівнянні з системою без рефлектора», йдеться в дослідженні.
Середнє поліпшення продуктивності сонячних панелей було виміряно шляхом взяття середнього значення вироблення протягом дня з 9.00 до 17.00 з 30-хвилинними інтервалами. В результаті вчені встановили, що основний період підвищення вихідної потужності відзначався між 9.00 та 13.00, в той час як менш помітне покращення було зареєстровано між 14.00 та 17.00.
Протягом літніх місяців оптимальний кут нахилу відбивачів становив 40 градусів, в той час як середнє підвищення ефективності системи спостерігалося на рівні 19,84%. У зимовий сезон оптимальний кут нахилу відбивача становив 10, 15 та 20 градусів в грудні, січні та лютому відповідно, тоді як середній показник ефективності показав приріст у 13,23%.
На думку дослідників, використання дзеркальних відбивачів може бути особливо доцільним для регіонів з обмеженими земельними ресурсами. Однак вони також відмічають, що потрібні ще додаткові дослідження, які розкриють потенціал моделі для холодних та жарких кліматичних регіонів, а також систем з використанням одно- та двовісний фотоелектричних трекерів та трекерів для відбивачів.
За матеріалами: ЕкоТехніка
