Origami Kiirendatud Päikesepaneeli Tootlikkus

{h1}

Päikesepaneelid on tänapäeval lamedad, kuid origami sarnasel viisil kokkupanemisel võivad need oluliselt suurendada võimsust, mida need võivad genereerida.

Päikesepaneelid on tänapäeval lamedad, kuid nende kokkupanekud origami-sarnastel viisidel võivad oluliselt suurendada võimsust, mida nad võivad genereerida, ütlevad teadlased.

Siiani on päikese- või fotogalvaaniliste paneelide uuringud hoidsid neid suures ulatuses, et vältida nende varjude valimist, mis võiksid vähendada valgushulka, mida nad saaksid koristada. Kahemõõtmelisi paneele on ka katusel hõlpsam paigaldada ja sobivad hästi standardsete laiaulatuslike valmistamismeetoditega.

Kuid kolmemõõtmelised päikesepaneelid võivad põhimõtteliselt süttida rohkem valgust ja tekitada rohkem energiat kui sama ala jalajälg lameekraaniga, mis võib osutuda kasulikuks olukorras, kus vaba ruum on piiratud. Idee on selles, et mis tahes valgus, mis võiks tavaliselt peegeldada päikesepatareipinna pinda, ei saaks seejärel teise paneeli lõksu jääda.

"See oli täiesti" bio-inspireeritud "idee," ütles teadlane Jeffrey Grossman, MIT-i teoreetiline füüsik. "Tahkisin Tahoe järve ääres Californias ja märkisin puude kuju ja mõtlesin, et" Miks on neil mõne teise kujuga kuju? "

Päikesepaneelide evolutsioon

Et optimaalse kuju uurida, võib kõige rohkem valgust saagida 3-D paneel, teadlased kasutasid "geneetilist algoritmi", et arendada päikesepaneele arvutimonituses.

Nendes mudelites töötati välja juhuslikult genereeritud lameda kolmnurkse kahepoolse päikesepaneelide jumalad ja analüüsiti, mis genereerisid kõige võimsuse virtuaalse päikese käes üle taeva. Parimad olid seejärel "kombineeritud" koos "järglaste" jaoks, mis omakorda kombineerivad omadusi "mutatsioonidega", mis varieerusid nende struktuuridega. Seda protsessi korratakse kuni miljonite põlvkondade kaupa, et näha, mis võib areneda.

Eeldades, et umbes 1075 ruutjalga ala (100 ruutmeetrit), annavad lamised päikesepaneelid päevas umbes 50 kilovatt-tundi. Võrdluseks võtsid teadlaste parimad 3-D-konstruktsioonid - 64 kolmnurga pikkusega klastrid - võiksid koguda rohkem kui 60 kilovatt-tundi päevas, kui seadmed oleksid 6,5 meetri kõrgused (2 meetrit) ja kuni 120 kilovatt-tundi päevas, kui disainilahendused olid umbes 33 meetri kõrgused (10 meetrit).

Kuna need jagatud klastrid osutuvad tõenäoliselt koormavaks, siis uurisid teadlased lihtsustatud versiooni, mida nad nimetasid "lehtriks", mis sarnaneb ruudukujulise karbiga, mille külgede kummaski külg on keskel, disain, mis tekitab peaaegu sama palju energiat kui kõige paremini arenenud struktuurid.

"Ma algselt arvasin, et sellised struktuurid on kasulikud ainult olukordades, kus ala on lisatasu - näiteks katusekorpused," ütles Grossman. "Viimasel ajal oleme uurinud rohkemate ideede juhiseid, mis võivad muuta 3-D-konstruktsioonid atraktiivsemaks kui lamedad paneelid, isegi kui piirkonnad pole piiratud."

Ühtegi liikuvat osa pole

Näiteks võib 3-D päikesepaneelid olla sama lihtsad kui tasasel pinnal, tekitades rohkem energiat - näiteks maapinnast peegeldava valguse ärakasutamise abil, ütles Grossman. Kaks kolmandikku elamute või kommertskatete paigaldamise paneeli maksumusest tuleneb mooduli ja paigalduskuludest, mitte räni või muu materjali maksumusest, mis muudab päikeseenergia elektrienergiaks. Võib ette kujutada, et 3-D paneelid on tasasel pinnal ja avanevad need nagu origami kasutamiseks.

Ka 3-D päikesepaneelide abil moodustatakse nende komponendid, mis moodustavad kogu päeva kogu voolu ühtlaselt. Selleks, et saavutada samaaegne tasapinnaliste paneelidega, tuleb neid paigaldada süsteemidele, mis jälgivad päikese liikumist taevas, "mis on suur pommitaja, sest te ei taha ühtegi liikuvaid osi oma katusel," Grossman ütles. "Kõik, mis liigub, võib aja jooksul kergesti murda ja vajab rohkem hooldust."

"Mul on hea meel selle üle, et selline näiliselt lihtne idee võib aidata vähendada päikeseenergia kulusid," lisas Grossman. Teadlased ühendavad eksperimenteerijaid oma arvutipõhiste kujunduste prototüüpide loomiseks.

Teadlased täpsustasid oma leiud 16. veebruaril rakendusfüüsika kirjades.

  • 10 põhjalikke uuendusi
  • 7 vidinaid, mis muutsid maailma
  • Haruldaste muldmetallide puudus võib takistada innovatsiooni


Video Täiendada: .




ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com