С солнечных панелей станет возможным собирать воду

Радиационное охлаждение солнечных батарей поможет собрать воду, которую в дальнейшем можно использовать для очистки фотомодулей или для других целей, связанных с агровольтаикой. К такому выводу пришли ученые из Юго-Восточного университета Китая, Дубайского управления по электричеству и водоснабжению (DEWA) и Стэнфордского университета США.

Как сообщает ЭкоТехника, эксперименты шли год в дубайском солнечном парке Мохаммеда бин Рашида Аль Мактума, где DEWA постоянно тестирует различные технологии в области солнечной энергетики. Исследование опубликовано в издании Journal of Renewable and Sustainable Energy.

-  С помощью теоретического анализа мы определили подходящий диапазон температуры и влажности для ночного сбора воды с помощью солнечных панелей, а также обрисовали потенциал сбора воды в различных условиях, — отметили ученые.

Они пришли к выводу, что запуск процесса конденсации влаги начинается при температуре окружающей среды 10 °C и относительной влажности воздуха более 69,6%.

Слой, обеспечивающий радиационное охлаждение, находится на передней стороне фотоэлектрических панелей, а сбор воды ведется при помощи труб, расположенных на их нижнем крае. Конструкция подойдет и для несложной модернизации существующих фотоэлектрических установок. В ней использованы радиатор в виде черного тела, селективный излучатель с рабочей длиной волны 8–13 мкм и излучатель с идеальной спектрально-угловой селективностью. Именно такое сочетание дало возможность достичь расширенного диапазона влажности и температуры, необходимых для эффективной работы системы.

Селективные излучатели в конструкции представлены фотонными метаповерхностями, они нужны для понижения температуры водяного пара до точки росы и поглощения тепла, выделяющегося во время конденсации воды. Эта технология дала возможность увеличить излучение от фотопанели в инфракрасном спектре без ухудшения пропускания солнечного света.

Данные исследований говорят о потенциале для снижения рабочей температуры солнечной батареи в дневное время более чем на 8 °C и увеличения абсолютной эффективности фотопанелей на 1%. Они полезны для ночного сбора воды и для повышения производительности солнечных элементов днем.

Наиболее подходящий для образования воды сезон - с октября по апрель, когда температура окружающей среды низкая, а относительная влажность высокая.

Как предполагают ученые, установка такой системы в солнечном парке Дубая позволила бы можно получать 261 мл воды с каждого квадратного метра поверхности фотомодулей в неделю. Эти цифры можно увеличить до 681 мл/м², если повышать коэффициент излучения.