Ogniwa fotowoltaiczne jak klocki LEGO metodą na redukcję rachunków za prąd

Gotowe do komercjalizacji panele słoneczne, które zamieniają ciepło odpadowe w ciepłą wodę, będą opracowywane na Uniwersytecie Brunel w Londynie w ramach programu zrównoważonej energii o wartości 10 milionów funtów. Projekt badawczy rozpocznie się w przyszłym miesiącu.

Fotowoltaika od Columbus Energy

Zużycie energii w budynkach do roku 2050 zwiększy się dwukrotnie lub nawet trzykrotnie. Większość tej energii wykorzystywane jest do podgrzewania wody, dlatego też projekt PVadapt ma być sposobem na rozwiązanie tego problemu.

Finansowany przez Horyzont 2020 i trwający przez najbliższe 3,5 roku interdyscyplinarny projekt ma na celu udoskonalenie systemu energii odnawialnej, aby generował zarówno ciepłą wodę, jak i energię elektryczną.

Hybrydowe panele słoneczne łączą ogniwa fotowoltaiczne (PV) z płaskimi rurami –tzw. heat-pipe, które doskonale przewodzą ciepło. Przewody te odprowadzają nadmiarowe ciepło z powierzchni ogniw. Systemy takie są szeroko stosowane w przemyśle do recyklingu ciepła odpadowego, chłodzenia urządzeń elektronicznych i w Międzynarodowych Stacjach Kosmicznych.

PVadapt użyje heat-pipe do chłodzenia ogniw PV, aby uczynić je bardziej wydajnymi i trwalszymi. Ciepło usunięte z chłodzenia będzie ponownie wykorzystywane do podgrzewania wody użytkowej. “W naszym systemie nie ma ciepła odpadowego”, powiedział koordynator techniczny projektu, profesor Hussam Jouhara, który wynalazł wielofunkcyjny heat-pipe.

Wiodącą rolę będzie pełnił uniwersytet Brunel, który otrzymał na realizację projektu 816 tysięcy funtów. “Podejście to skupia się na tanich, wysokowydajnych i modułowych prefabrykowanych elementach konstrukcyjnych typu lego dla budynków pasywnych”, wyjaśnia badacz. PVadapt to zespół składający się z naukowców z 18 organizacji z 11 różnych krajów. Opracowane przez nich hybrydowe ogniwa PV instalowane mają być m.in. w Hiszpanii, Grecji, Austrii i Portugalii.

Profesor Jouhara i zespół z Brunel połączą różne technologie w prefabrykowanym budynku testowym z systemem fotowoltaicznym i w przyszłości z systemem magazynowania energii i ciepła. Koszt nowych paneli to około 260 funtów za m2. Można je wykorzystać w mieszkaniach socjalnych, budynkach publicznych i biurach. Z pewnością znajdą także swoje zastosowania w krajach rozwijających się i instalacjach off-grid.

Zaskakującym problemem, jaki rozwiązuje system hybrydowy, jest to, że im więcej panele PV absorbują, tym samym mniej wydajnie konwertują energię. Oznacza to, że im jest bardziej słonecznie, tym więcej system absorbuje energii, ale mniej zamienia się w energię elektryczną. Chłodzenie pozwoli wykorzystać to zjawisko na korzyść i stworzyć nowe panele, które wytwarzają ciepło i prąd.

źródło: phys.org