Der hybride Solarkonverter sammelt sowohl Sonnenlicht als auch Wärme mit einem Wirkungsgrad von 85%
Das Photovoltaikmodul des neuen Hybrid-Solarkonverters
Matthäus Escarra
Ingenieure haben einen neuen Typ eines hybriden Solarenergiekonverters entwickelt, der Sonnenenergie verwendet, um sowohl Strom als auch Dampf zu erzeugen. Das Gerät hätte einen hohen Wirkungsgrad und wäre kostengünstig, so dass die Industrie ein breiteres Spektrum an Solarenergie nutzen könnte.
Der häufigste Weg, um Energie aus der Sonne zu sammeln, ist die Photovoltaik. Diese Solarzellen erzeugen Strom aus Sonnenlicht und sind so einfach, dass sie in alles integriert sind, von Gartenlichtern bis zum Stromnetz.
Dies ist jedoch nicht der einzige Weg. Solarkonzentratoren sammeln Wärme anstelle von Licht und konzentrieren die Sonnenstrahlen, um eine enthaltene Flüssigkeit zu erwärmen. Dies kann dann zur Stromerzeugung - beispielsweise in Form von Dampf zum Antreiben einer Turbine - oder direkter zum Heizen von Häusern oder für andere industrielle Prozesse verwendet werden.
Normalerweise sind diese beiden Systeme getrennt, es wurden jedoch Versuche unternommen, sie zu einzelnen Hybridgeräten zu koppeln, was häufig zu einer geringeren Effizienz oder höheren Kosten führt. Jetzt sagen Forscher, dass sie einen neuen hybriden Solarstromwandler entwickelt haben, der das Beste aus beiden Welten kombiniert.
Das Gerät sieht aus wie eine Satellitenschüssel, wobei ein kleines Gerät in der Mitte einer Satellitenschüssel aufgehängt ist. Der flache Teil ist gespiegelt und fokussiert die Sonnenstrahlen auf die Box in der Mitte. Im unteren Bereich dieses Abschnitts befinden sich Mehrfachsolarzellen, die sichtbares und ultraviolettes Licht sammeln und in Elektrizität umwandeln.
Der clevere Teil ist jedoch, dass diese Zellen Infrarotlicht - Wärmeenergie - zu einem separaten Wärmeempfänger weiterleiten, der sich weiter oben im Gerät befindet. Dieser Empfänger ist im Wesentlichen ein becherförmiger Hohlraum, der von unter Druck stehendem Wasser umgeben ist, das Wärme aufnimmt und sich in Dampf verwandelt.
Das Team behauptet, dass der Gesamtwirkungsgrad der Sammlung 85,1% beträgt, was bedeutet, dass eine sehr große Menge Sonnenenergie in Strom oder Wärme umgewandelt wird. Dampf kann auf 248 ° C (478 ° F) erhitzt werden, was eine viel höhere Temperatur als bei vielen anderen Wärmeenergiekollektoren ist. Dies bedeutet, dass es für viele industrielle Prozesse wie Trocknen, Aushärten, Sterilisieren und Pasteurisieren heiß genug ist.
Der andere Vorteil sind die Kosten. Das Team berichtet, dass das Hybridgerät nach seiner Skalierung für nur 3 Cent pro Kilowattstunde betrieben werden kann.
Das Team, das sich aus Forschern der Tulane University, der Universität von San Diego, der San Diego State University, von Boeing-Spectrolab und Otherlab zusammensetzt, hat für das kommende Jahr eine Anschlussfinanzierung erhalten Entwicklungszyklus und plant, die Technologie zu verfeinern und an ihrer Skalierung für Pilotanlagentests zu arbeiten.
Die Forschung wurde in der Zeitschrift Cell Reports Physical Science veröffentlicht.
Quelle: https://translate.googleusercontent.com ... ticle-body