به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، جالبترین راهکارهای تولید برق رایگان را در این بسته خبری بخوانید.
برق رایگان با نسل جدید پنلهای خورشیدی گُلی
سیستم اسمارتفلاور (Smartflower) بهدلیل استفاده کارآمد از انرژی خورشیدی، سالانه ۶۵۰۰ کیلووات ساعت برق رایگان تولید میکند. این فناوری معاصر با انقلابی از ویژگیهای نو، ترکیبی از عملکرد مؤثر و طراحی جذاب ارائه میدهد که آن را به سیستم انرژی تجدیدپذیر ترجیحی موجود در حال حاضر تبدیل کرده است.
طراحی و کارایی هوشمند
سیستم ردیابی هوشمند اسمارتفلاور موجب ایجاد تعادل در بهرهوری انرژی آن شده است. فناوری بهکاررفته در این سیستم موجب میشود که پنلهای خورشیدی آن بهطور خودکار برای ردیابی نور خورشید در طول عملیات روزانه، از طلوع تا غروب خورشید باز شوند. سیستم ردیابی دومحوره، پنلها را در موقعیت حداکثری جذب انرژی در جهت ۹۰ درجهای خورشید در هر زمان از روز و سال قرار میدهد، علاوهبر این ساختار هوشمند پنلهای خورشیدی، این امکان را برای اسمارتفلاور ایجاد میکند تا ۴۰ درصد برق بیشتری نسبت به سیستمهای ثابت تولید کند و بسته به موقعیت مکانی، سالانه از ۴۰۰۰ تا ۶۵۰۰ کیلووات ساعت انرژی فراهم آورد.
قابلتوجهترین شاخص دستگاه اسمارتفلاور، قابلیت خود تمیزشوندگی و خنککنندگی خودکار آن است. پنلهای خورشیدی این دستگاه از تاشوندگی خودکار برای تمیز کردن خود استفاده میکنند و حداقل گردوغبار ممکن روی آنها جمع میشود، این شاخص تمیزی عملیاتی و عملکرد اوج را برای آن تضمین میکند. سیستم خنککننده همرفتی داخلی در اسمارتفلاور نیز از گرم شدن بیش از حد سیستم جلوگیری میکند تا قابلیتهای عملکردی آن را افزایش دهد. سیستم انرژی ترکیبی فناوری، همچنین سادگی عملیاتی با راندمان بالای انرژی خورشیدی را در اسمارتفلاور ارائه میدهد.
تطبیقپذیری و سفارشیسازی
ویژگیهای متعدد اسمارتفلاور به آن قابلیت تطبیقپذیری برای استقرار در موقعیتهای گوناگون را میدهد. این سیستم که در باغهای مسکونی، محوطههای شرکتی و مناطق شهری کاربرد دارد، گزینهای مناسب برای صرفهجویی در هزینههای انرژی و پایبندی به تعهدات پایداری در اختیار صاحبان خانهها و کسبوکارها قرار و در ادغام با سایر سیستمهای انرژی پاک، قابلیتهای متنوعی ارائه میدهد. این دستگاه شامل فناوری اینورتر و باتریهای داخلی، در عین حال با سایر تنظیمات اینورتر و باتری شخص ثالث سازگار است و قابلیت تطبیقپذیری، آن را به گزینهای مناسب برای نیازهای مختلف برق تبدیل میکند.
اسمارتفلاور در کنار عملکردهای ذخیرهسازی، ارزش زیباییشناسی نیز دارد. کاربران میتوانند این سیستم را در رنگهای سفید چینی و نقرهای مرواریدی بهعنوان گزینههای رنگ پایه خریداری و از طریق انتخاب رنگ یا اعمال لوگویی ویژه، آن را شخصیسازی کنند. این سیستم فراتر از یک پنل خورشیدی است و میتواند دکوراسیونی چشمنواز باشد که منظره خانه، باغ یا محل کار را زیبا جلوه میدهد.
راهاندازی سریع
ویژگیهای اساسی اسمارتفلاور، نصب آن را ساده میکند. تکنسینهای مجاز تنها طی چند ساعت آن را راهاندازی و خریدار را از اتصالات برق شبکه بینیاز میکند. بلافاصله پس از نصب، سیستم شروع به تولید برق خورشیدی میکند. این دستگاه بهدلیل اندازه جمعوجور در ابعاد عملیاتی کوچک ۵.۲ * ۵.۲ * ۵.۲ متری که دارد، در مساحتی کوچکتر از پنلهای خورشیدی معمولی کار میکند و با ابعاد استاندارد حیاط خلوتهای مسکونی سازگار است. تعبیه برنامه نظارت از راه دور در آن نیز به کاربران این امکان را میدهد تا سیستم خود را از راه دور مدیریت و بر خروجی انرژی آن از طریق دستگاه تلفن همراهشان نظارت کنند. این دستگاه همچنین دادههایی در مورد مصرف انرژی و صرفهجویی را نشان میدهد تا به آنها در تصمیمگیری بهتر در مورد مصرف انرژی کمک کند.
تأثیر بر محیط زیست و پایداری
اسمارتفلاور فراتر از پنلهای خورشیدی استاندارد عمل میکند و یک راهحل خورشیدی برجسته محسوب میشود، زیرا راندمان بالایی را ارائه میدهد و در عین حال به حداقل نگهداری ممکن نیاز دارد. این شاخص به نفع افرادی است که قصد دارند ردپای کربن خود را به حداقل برسانند. ساختار تخصصی و عملکرد مؤثر این سیستم بهعنوان یک اعلامیه تأثیرگذار از تعهد به انرژی تجدیدپذیر عمل میکند. ترکیب عملکرد خودکار، راهاندازی ساده و تولید برق فراوان، این سیستم را به یک افزودنی مهم برای املاک مسکونی و تجاری تبدیل کرده است.
تولید برق رایگان در شب با پنل مهتابی
بدیهی است آینده پنلهای خورشیدی مستلزم تکیه بر پنلهایی باشد که در شب کار میکنند، اما نه به روشی که انتظار میرود. محققان دانشگاه استنفورد در حال توسعه یک فناوری جدید بهعنوان مکمل فناوری خورشیدی هستند که پس از غروب خورشید برق تولید کند. این پنلها هرچند مهتابی نام گرفتهاند، نه با استفاده از نور ماه، بلکه با سرمایش تابشی عمل میکند، اصلی که به ساکنان بیابان کمک میکند تا غذا را در طول شب خنک نگه دارند.
اصل اساسی سرمایش تابشی در جهانی که به دلیل گرمایش جهانی بهشدت در حال گرم شدن است، نکتهای بسیار مهم بهنظر میرسد، با این حال همانطور که محققان زوریخی سیستمهایی ایجاد کردهاند که از سرمایش تابشی برای استخراج آب آشامیدنی تمیز از هوا برای مناطق خشکسالیزده استفاده میکنند، پنلهای مهتابی استنفورد با بهرهگیری از سرمای آسمان شب با هدف نهایی ارائه یک راهحل بیستوچهارساعته در شرایط آبوهوای ناپایدار عمل میکنند. این پنلها در مقایسه با همتای روزانه خود، نیرویی بهنسبت قدرتمند و پایدارتر ارائه میدهد و قدرت تغییر نحوه تأمین انرژی برای جوامع را دارد. این پنلهای شبانه همچون پنلهای سنتی از طریق اصول فتوولتائیک کار نمیکند.
استفاده از قدرت شبهای سرد
محققان دانشگاه استنفورد در توسعه پنلهای مهتابی از این فرض استفاده کردند که در حالی که پنلهای خورشیدی سنتی با غروب خورشید از کار میافتند، زمین به تابش گرما ادامه میدهد. علاوهبر این، در شبهای صافتر، سطوح تابش مادون قرمز را به آسمان آزاد میکنند و در نتیجه دمای هوا پایینتر از دمای هوای اطراف میشود. محققان گرادیان دما (Temperature gradient) را بهعنوان مؤلفه کلیدی در نظر گرفتند که میتواند پس از اتصال یک ژنراتور ترموالکتریک به یک پنل خورشیدی اصلاحشده به برق تبدیل شود.
کل این فرایند «سرمایش تابشی» نامیده میشود و اگرچه قرنهاست که شناخته شده، تیم نوآور استنفورد بهتازگی توانسته است آن را به یک منبع انرژی مدرن تبدیل کند. خروجی کنونی حدود ۵۰ میلیوات در هر متر مربع است که پنلهای شبانه را قادر به تأمین انرژی دستگاههای کوچک همچون چراغهای LED، سیستمهای ارتباطی یا حسگرهای محیطی میکند.
تکنیک سرمایش تابشی قدرتمند است، زیرا نهتنها در شب عمل میکند، بلکه در حال حاضر از سایر فناوریهای برداشت انرژی از جمله برداشت باد و فرکانس رادیویی در شرایط مشابه پیشی گرفته است و این امکان را به پنلهای مهتابی میدهد در زمانی که دیگر فناوریها کار نمیکنند، به فعالیت ادامه دهند.
۷۷۰ میلیون نفر در سراسر جهان ساکن مناطق دورافتاده و روستایی هستند و هنوز برق ندارند، تمرکز اصلی محققان استنفورد تأمین برق برای این مناطق است و یک منبع انرژی همچون پنل مهتابی میتواند منبع پشتیبان انرژی را در زمانی که پنلهای خورشیدی سنتیتر از کار میافتند، فراهم کند. هزینه این پنلها بسیار کمتر از ساخت سیستمهای ذخیرهسازی باتری یا پنلهای سنتیتر با زیرساختهای اضافی خواهد بود. سیستم تولیدی تیم استنفورد تنها به ژنراتور ترموالکتریک نیاز دارد که کمتر از یک درصد از فضای پنلهای خورشیدی را اشغال میکند، بنابراین سیستمی بهنسبت جمعوجور است.
پنل مهتابی در مجموع بر رسیدگی به سختترین چالش انرژی تجدیدپذیر، یعنی ذخیرهسازی تمرکز دارد. سیستمهای باتری طول عمر محدودی دارند، بنابراین با تولید برق در شب، فناوری شبانه میتواند تقاضا برای باتریها را به حداقل برساند که این قابلیت بهطور ویژه برای کاربریهای همیشه روشن همچون دستگاههای اینترنت اشیا، روشنایی محیطی یا حسگرهای کشاورزی مهم است.
تولید برق رایگان خانگی با ابتکاری جدید
در دنیای انرژیهای تجدیدپذیر، هر از گاهی نوآوریهایی پدید میآید که میتواند مسیر این صنعت را بهطور چشمگیری دگرگون کند. یکی از این نوآوریها پنل خورشیدی مخروطی چرخان ویتریسولار (V3Solar) است که ادعا میشود معادل ۲۰ پنل خورشیدی معمولی انرژی تولید میکند و میتواند رکورد جدیدی در تولید انرژی بر جای گذارد.
پنلهای خورشیدی سنتی بهطور معمول بهصورت صفحات صاف و مستطیلی طراحی و نصب میشوند، اما ویتریسولار با طراحی منحصربهفرد خود به شکل مخروطی چرخان، تعریفی تازه از فرم و عملکرد پنل خورشیدی ارائه میدهد. این پنل از چندین سلول فتوولتائیک مثلثیشکل ساخته شده که دور یک مخروط داخلی قرار گرفتهاند و توسط یک پوشش مخروطی ثانویه محافظت میشوند.
مکانیزم عملکرد این پنل مبتنیبر پایه مغناطیسی است که با استفاده از نیروی مغناطیسی مخروط داخلی را به چرخش درمیآورد تا بیشترین نور خورشید را از زوایای مختلف جذب کند. این چرخش مداوم موجب کاهش دمای سلولهای خورشیدی میشود و در نتیجه از کاهش بهرهوری ناشی از گرمای بیشازحد جلوگیری میکند. چرخش مخروط همچنین حالت استروبوسکوپی ایجاد میکند که الکترونهای بیشتری را تحریک و تولید انرژی را افزایش میدهد. زاویه کج شدن ۵۶ درجه این پنلها نیز تأثیر بسزایی در بهبود عملکرد حرارتی دارد و به حفظ دمای کمتر از ۹۵ درجه فارنهایت حتی در شرایط نور کم کمک میکند. چرخش مداوم از تجمع حرارت جلوگیری و بازدهی را به سطح مطلوب میرساند.
از جمله مزایای کلیدی این فناوری، تولید انرژی بیسابقه هر سلول مخروطی به اندازه یک متر قطر است. این فناوری همچنین برای صرفهجویی در فضای نصب بسیار مؤثر است، چراکه با چینش دقیق مخروطها میتوان انرژی بیشتری در فضای محدود به دست آورد و حتی امکان قرار دادن پنلها بهصورت عمودی نیز وجود دارد. در مزارع بزرگ خورشیدی، این فناوری موجب کاهش قابلتوجه هزینههای نصب و بهبود چشمگیر صرفه اقتصادی میشود. علاوهبر این، با قرارداد تولید ۸۰۰ هزار سلول اسپینسل ( Spin Cell)، قابلیت مقیاسپذیری و توسعه در مقیاس صنعتی نیز برای این توربینها فراهم شده است.
در بخش تولید برق، سلولهای فتوولتائیک موجود در حلقه پایین مخروط برق DC (جریان مستقیم) تولید میکنند، اما به کمک آهنرباهای ثابت در حلقه استاتور (بخشی از موتور الکتریکی شامل هسته و سیمپیچهای استاتور)، عملکردی مشابه ژنراتور ایجاد و برق AC (جریان متناوب) نیز تولید میشود. مدارهای بازخورد سرعت چرخش را بهطور بهینه کنترل میکنند تا همیشه بیشترین خروجی انرژی حاصل شود. خروجی DC نیز به وسیله کلیدهای ویژه به AC تبدیل میشود که برای سیستمهای خارج از شبکه مناسبتر است.
فناوری حاضر هنوز در حال گذراندن مراحل آزمایشی و توسعه قرار دارد و همکاریهای مهندسی برای بهبود آن در جریان است، اما پیشبینی میشود با ورود به بازار در مقیاس وسیع، شکل و عملکرد پنلهای خورشیدی آینده متحول و این نوآوری به جایگزین مناسبی برای پنلهای خورشیدی سنتی تبدیل شود. فناوری پنل خورشیدی مخروطی چرخان ویتریسولار با عملکرد فوقالعاده و پتانسیل بالا میتواند آینده انرژیهای تجدیدپذیر را متحول و بشر را به اهداف جهانی انرژی پاک و پایدار نزدیکتر کند.
نظر شما