Origami Padidintas Saulės Kolektorių Našumas

{h1}

Saulės plokštės šiais laikais yra plokščios, tačiau jas sulanksčius panašiais į origami būdais, būtų galima smarkiai padidinti sugeneruojamos energijos kiekį.

Saulės plokštės šiais laikais yra plokščios, tačiau jas sulanksčius panašiais į origami būdais būtų galima smarkiai padidinti sugeneruojamos galios kiekį, teigia mokslininkai.

Saulės ar fotoelektrinių plokščių tyrimai iki šiol beveik nepadarė jų vienodų, kad būtų išvengta šešėlių, kurie galėtų sumažinti šviesos kiekį, kurį jie galėtų surinkti. Dvimates plokštes taip pat daug lengviau montuoti ant stogų ir jos puikiai tinka standartinėms didelio masto gamybos technologijoms.

Vis dėlto trimatės saulės baterijos iš principo galėtų sugerti daugiau šviesos ir generuoti daugiau energijos nei plokščios plokštės, turinčios to paties paviršiaus pėdsaką, o tai galėtų būti naudinga tokiomis aplinkybėmis, kai laisvos vietos nėra. Idėja yra ta, kad bet kuri šviesa, kuri paprastai gali atspindėti nenaudotą saulės kolektoriaus paviršiaus paviršių, galėtų įstrigti kitoje plokštėje.

„Tai buvo visiškai„ bioįkvėpta “idėja“, - teigė tyrėjas Jeffrey Grossmanas, MIT fizikas. "Žygiavau prie Tahoe ežero Kalifornijoje ir pastebėjau medžių formas ir galvojau:" Kodėl jie turi tam tikrą formą virš kito? "

Saulės skydelio evoliucija

Norėdami ištirti optimalią trimatės plokštės formą, kad būtų galima išgauti kuo daugiau šviesos, mokslininkai naudojo „genetinį algoritmą“, norėdami sukurti saulės baterijų plokšteles kompiuteriniame modeliavime.

Jie sukūrė atsitiktinai sugeneruotus plokščių, trikampių dvipusių saulės kolektorių judesius ir išanalizavo, kurie generuoja didžiausią galią, kai virtuali saulė judėjo per dangų. Geriausi tada buvo „poruojami“ kartu su „palikuonimis“, kurie derino kiekvieno bruožus su „mutacijomis“, kurios varijavo jų struktūrą. Tuomet šis procesas buvo pakartotas iki milijonų kartų, kad būtų galima pamatyti, kas galėtų vystytis.

Darant prielaidą, kad maždaug 1 075 kvadratinių pėdų plotas (100 kvadratinių metrų), plokščios saulės baterijos pagamintų maždaug 50 kilovatvalandžių per dieną. Palyginimui, geriausios 3D struktūros, su kuriomis susidūrė tyrėjai - nelygūs 64 trikampių spiečiai - galėtų surinkti daugiau nei 60 kilovatvalandžių per parą, jei prietaisai būtų 6,5 pėdų aukščio (2 metrai) ir iki 120 kilovatvalandžių per parą, jei dizainas buvo maždaug 10 pėdų aukščio.

Kadangi šias nelygias grupes greičiausiai naudoti bus nelengva, mokslininkai ištyrė supaprastintą versiją, kurią jie pavadino „piltuvu“, primenančią kvadratinę dėžę, kurios kiekviena pusė buvo įdubusi viduryje, dizainą, kuris sukuria beveik tiek energijos, kiek geriausiai išsivysčiusios struktūros..

„Iš pradžių maniau, kad tokios konstrukcijos bus naudingos tik tais atvejais, kai plotas yra ypač didelis, pavyzdžiui, ant stogo dangų“, - teigė Grossmanas. "Vis dėlto pastaruoju metu mes tyrinėjame vis daugiau idėjų, kurios galėtų 3D erdvės konstrukcijas padaryti patrauklesnes nei plokščias, net jei plotas nėra ribojamas."

Nėra judančių dalių

Pvz., Grossmanas teigė, kad 3D saulės kolektorių plokštės gali būti lengvai pritaikomos kaip plokščios, o pagamina daugiau energijos - pavyzdžiui, pasinaudodamos nuo žemės atsispindinčia šviesa. Du trečdalius gyvenamųjų ar komercinių stogo dangų montavimo plokštės išlaidų sudaro modulio ir įrengimo išlaidos, o ne silicio ar kitos medžiagos, kuri saulės energiją paverčia elektra, išlaidos. Galima įsivaizduoti, kaip 3-D skydelius pristatyti plokščias ir atidaryti, kaip naudoti kaip origami.

Be to, naudojant 3D saulės kolektorių plokštes, jų komponentai yra išdėstomi tolygiai, visą dieną. Norėdami tą patį pasiekti plokščiomis plokštėmis, turite jas išdėstyti sistemose, kurios seka saulės judėjimą per dangų ", kuris yra didelis kliūtis, nes jūs tikrai nenorite, kad ant stogo sėdėtų judančios dalys", - teigė Grossmanas. sakė. "Viskas, kas juda, laikui bėgant gali lengvai nutrūkti ir jam reikia daugiau priežiūros."

„Man malonu, kad tokia iš pažiūros paprasta idėja galėtų padėti sumažinti saulės energijos kainą“, - pridūrė Grossmanas. Dabar mokslininkai bendradarbiauja su eksperimentatoriais, kad sukurtų savo kompiuterio sukurtų dizainų prototipus.

Mokslininkai išsamiai aprašė savo atradimus internete, vasario 16 d., „Applied Physics Letters“.

  • 10 gilių naujovių priešais
  • 7 įtaisai, pakeitę pasaulį
  • Retų žemių elementų trūkumas gali sutrukdyti naujoves


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


5 Geriausi Ekologiškų Maisto Produktų Sąrašai
5 Geriausi Ekologiškų Maisto Produktų Sąrašai

Žmonijos Mokslinės Fantastikos Ateitis: Ar Mes Tikrai Pasiruošę Intelektualiems Robotams?
Žmonijos Mokslinės Fantastikos Ateitis: Ar Mes Tikrai Pasiruošę Intelektualiems Robotams?

Mokslas Naujienos


6 Geriausios Mokslo Tematikos Balandžio Kvailių Dienos Pokštai
6 Geriausios Mokslo Tematikos Balandžio Kvailių Dienos Pokštai

Kodėl Žemės Magnetinis Laukas Nusileidžia
Kodėl Žemės Magnetinis Laukas Nusileidžia

Motinų Nutukimas Susijęs Su Biologiškai Vyresniais Naujagimiais
Motinų Nutukimas Susijęs Su Biologiškai Vyresniais Naujagimiais

Sėkmingi Svorio Netekėjai: Štai Kiek Mažiau Laiko Jie Praleidžia Sėdėdami
Sėkmingi Svorio Netekėjai: Štai Kiek Mažiau Laiko Jie Praleidžia Sėdėdami

Atšilus Vandenynui, Poveikis Daugėja (Op-Ed)
Atšilus Vandenynui, Poveikis Daugėja (Op-Ed)


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com