Energias renováveis: energia solarConversor solar híbrido: eficiência 85%

fotovoltaica PV fórum solar e geração de energia solar de eletricidade a partir de energia solar, radiação direta.
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GuyGadebois
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Conversor solar híbrido: eficiência 85%

não lu mensagempela GuyGadebois » 19/07/20, 18:34

Conversor solar híbrido coleta luz solar e calor com 85% de eficiência

ImagemO módulo fotovoltaico do novo conversor solar híbrido
Matthew Escarra



Os engenheiros desenvolveram um novo tipo de conversor híbrido de energia solar, que usa energia do sol para criar eletricidade e vapor. O dispositivo teria alta eficiência e operaria a baixo custo, o que permitiria à indústria usar um espectro mais amplo de energia solar.

A maneira mais comum de coletar energia do sol é a energia fotovoltaica. Essas células solares geram eletricidade a partir da luz solar, e são tão simples que são incorporadas a tudo, desde luzes do jardim até a própria grade.

Mas não é o único caminho. Os concentradores solares coletam calor em vez de luz, concentrando os raios do sol para aquecer um fluido contido. Isso pode ser usado para gerar eletricidade - por exemplo, na forma de vapor que gira uma turbina - ou mais diretamente, para aquecer residências ou outros processos industriais.

Normalmente esses dois sistemas são separados, mas foram feitas tentativas para acoplá-los em dispositivos híbridos únicos, geralmente resultando em menor eficiência ou maior custo. Mas agora os pesquisadores dizem que criaram um novo conversor de energia solar híbrido que combina o melhor dos dois mundos.

O dispositivo parece uma antena parabólica, com um pequeno dispositivo pendurado no centro de uma antena parabólica. A parte plana é espelhada e focaliza os raios do sol na caixa do meio. A parte inferior desta seção contém células solares de múltiplas junções, que coletam e convertem luz visível e ultravioleta em eletricidade.

Mas a parte inteligente é que essas células redirecionam a luz infravermelha - energia térmica - para um receptor térmico separado, mais alto no dispositivo. Esse receptor é essencialmente uma cavidade em forma de copo, cercada por água pressurizada, que capta calor e se transforma em vapor.

A equipe afirma que a eficiência total da coleta é de 85,1%, o que significa que uma quantidade muito grande de energia solar é convertida em eletricidade ou calor. O vapor pode ser aquecido até 248 ° C (478 ° F), que é uma temperatura muito mais alta do que muitos outros coletores de energia térmica. Isso significa que é quente o suficiente para muitos processos industriais, como secagem, endurecimento, esterilização e pasteurização.

A outra vantagem é o custo. A equipe relata que, uma vez escalado, o dispositivo híbrido pode operar por apenas 3 centavos de dólar por quilowatt-hora.

A equipe, formada por pesquisadores da Universidade de Tulane, da Universidade de San Diego, da Universidade Estadual de San Diego, da Boeing-Spectrolab e da Otherlab, recebeu financiamento de acompanhamento para o próximo ciclo de desenvolvimento e planeja refinar a tecnologia e trabalhar em sua expansão para testes de planta piloto.


A pesquisa foi publicada na revista Cell Reports Physical Science.

Fonte: https://translate.googleusercontent.com ... ticle-body
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Conversor solar híbrido: eficiência 85%

não lu mensagempela phil59 » 19/07/20, 18:41

Algo que parece muito bom.

mas será bem-sucedido ou obterá enormes bolsas de pesquisa?

Bem, até tentarmos, não podemos saber ...

Eu não entendi direito a que custo poderíamos ter isso ....
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Conversor solar híbrido: eficiência 85%

não lu mensagempela GuyGadebois » 19/07/20, 18:51

"Estamos muito satisfeitos por ter demonstrado a operação de campo de alto desempenho do nosso conversor solar", disse Escarra, "e estamos ansiosos pelo seu desenvolvimento comercial em andamento".

https://translate.googleusercontent.com ... ticle-body
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Conversor solar híbrido: eficiência 85%

não lu mensagempela ENERC » 19/07/20, 19:38

Desculpe pelo banho frio : Mrgreen:


Seu techno é baseado em células III-V (cf. https://escarra.tulane.edu/project/hybr ... age-focus/):
Nosso grupo está envolvido principalmente com o design de um módulo solar que recebe luz solar concentrada e usa grupos elementares III-V materiais para gerar eletricidade com> 45% de eficiência.

(para a cor que eu adivinhei : Cheesy: )

III-Vs são usados ​​apenas para satélites ou robôs marcianos porque:
1 - é muito caro. Realmente muito caro por m2.
2 - estes são metais raros
3 - é ultra tóxico

A ideia pode parecer boa, mas na verdade não é. Já é necessário um concentrador e, portanto, uma base robusta, motores para centralizar a parábola de frente para o sol, a parábola deve estar perfeitamente limpa e, assim que uma nuvem passa ben ... ela não produz absolutamente nada. produz até menos do que um fotovoltaico normal, já que o campo óptico é reduzido pela óptica (é como uma câmera com sua lente telefoto: há menos luz quando você aumenta o zoom).

Por outro lado, a idéia parece interessante para temperaturas muito mais baixas, do tipo 50 ° C, para pré-aquecer a água quente sanitária ou aquecer. Podemos usar painéis de silicone padrão para que a parte ativa fique em torno de 50 € por m2.
Mas, na verdade, não é ótimo, porque às vezes faz frio à noite (e sim) e, portanto, você precisa de um circuito com anticongelante e toda a bagunça associada.

Priorizar retornos fortes é uma má idéia, exceto em casos muito especiais. Escolher entre:
- um painel solar padrão a 0,3 € TTC por W, com uma eficiência de 20% que funciona o tempo todo,
- um painel solar mais caro, com um circuito de água quente, com risco de fuga ou congelamento,
- uma antena parabólica a preços do nível de tecnologia espacial que não produz mais nada assim que o céu estiver nublado (ou seja, mais de 50% do tempo, mesmo no PACA)
o que escolhemos?

A menos que você queira produzir muito com um peso pluma (satélites), o rendimento não interessa. Não há falta de espaço.
Com os painéis atuais com 100 fardos cada, produzimos 1700 W sob luz solar direta na superfície de um carro (5m x 2m). Já é muito.

cheira a busca por financiamento. : Mrgreen:
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Conversor solar híbrido: eficiência 85%

não lu mensagempela GuyGadebois » 19/07/20, 19:40

Este é apenas o começo desse tipo de tecnologia. Veremos mais tarde ... na velocidade que está acontecendo, estou confiante.
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“É melhor mobilizar sua inteligência em besteiras do que mobilizar suas besteiras em coisas inteligentes. (J.Rouxel)
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Conversor solar híbrido: eficiência 85%

não lu mensagempela Remundo » 19/07/20, 20:28

85% de rendimento não significa muito.

Você deve saber que a eficiência fotovoltaica diminui com o calor; seria bom saber a proporção de energia elétrica que sai do dispositivo e a de acordo com a temperatura do sensor.

Caímos no complexo problema da energia térmica fotovoltaica e, além disso, temos o sistema de concentração parabólica que não possui apenas vantagens.

é claro, o sistema pode funcionar, mas você precisa encontrar um nicho econômico em que suas características o tornem lucrativo ...

a seguir.
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Conversor solar híbrido: eficiência 85%

não lu mensagempela phil59 » 19/07/20, 21:14

Atualmente, estou procurando uma pequena instalação solar.

Mas os painéis serão inclinados a 50-55 °, para obter o melhor desempenho possível no inverno. (bem, acho que eles estarão no jardim, e será mais fácil colocar uma inclinação variável, dependendo da estação, mas o principal é produzir quando você mais precisar).

Então, provavelmente, separe os painéis térmicos, mas lá, tendo em vista a distância a colocar no jardim, será mais interessante colocar o telhado, que dá praticamente ao sul, com uma parte que ficará entre 70-80 °, por tire o máximo proveito quando mais precisar ...

Mas eu digo isso, não digo nada!
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Conversor solar híbrido: eficiência 85%

não lu mensagempela sicetaitsimple » 19/07/20, 22:04

phil59 escreveu:Atualmente, estou procurando uma pequena instalação solar.

Mas os painéis serão inclinados a 50-55 °, para obter o melhor desempenho possível no inverno. (bem, acho que eles estarão no jardim, e será mais fácil colocar uma inclinação variável, dependendo da estação, mas o principal é produzir quando você mais precisar).

Então, provavelmente, separe os painéis térmicos, mas lá, tendo em vista a distância a colocar no jardim, será mais interessante colocar o telhado, que dá praticamente ao sul, com uma parte que ficará entre 70-80 °, por tire o máximo proveito quando mais precisar ...

Mas eu digo isso, não digo nada!


Como não estou equipado com energia solar, minha opinião não se baseia na experiência.
Mas olha os preços Actuels PV, não tenho certeza se os painéis térmicos ainda são interessantes se você optou pelo PV de qualquer maneira. Significa adicionar encanamento, fluidos, proteção contra congelamento ou superaquecimento ... a um sistema fotovoltaico que inclui um inversor, fiação, ... Adicione 500 Wp ou 1 kWp a mais, o custo marginal é baixo.
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phil59
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Conversor solar híbrido: eficiência 85%

não lu mensagempela phil59 » 19/07/20, 22:50

Sim, você está certo, a energia fotovoltaica é muito mais simples (em teoria, ainda não tenho nenhuma experiência real) e, em seguida, no jardim, na altura humana, é fácil de manter ...

Mas os outros painéis, pretendo me recuperar deles, há uma maneira de tê-los sendo paciente por cerca de 1000 €, por 10 a 12 painéis grandes ... ou para fazê-los ....

O pb é mais montagem no telhado. Depois do resto, "é mais fácil" ....

Fotovoltaico é o mais urgente, "calor", será em 3-4 anos ....

Já tenho, além da caldeira a gás, um fogão a lenha e uma bomba de água e ar .....
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Conversor solar híbrido: eficiência 85%

não lu mensagempela sicetaitsimple » 19/07/20, 23:00

phil59 escreveu:Já tenho, além da caldeira a gás, um fogão a lenha e uma bomba de água e ar .....


Ok, já estamos no "sofisticado" :ri muito: .
Imaginei uma produção "simples" de água quente sanitária a partir de painéis térmicos; nesse caso, a solução "todos os PV", um pouco mais dimensionada, parecia muito mais simples e certamente menos cara.
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