Гибридный генератор для энергии днем и ночью

28.11.2024

Главная проблема солнечной энергетики - невозможность выработки энергии в темное время суток. Исследователи из Малайзийского университета мультимедиа предложили новое решение: гибридную систему, объединяющую фотоэлектрические солнечные панели (PV) с термоэлектрическими генераторами (TEG).

Днем солнечные панели вырабатывают энергию традиционным способом, преобразуя солнечный свет в электричество. Ночью же в дело вступает термоэлектрический генератор, использующий разность температур между поверхностью панели и окружающей средой. Этот процесс, известный как радиационное охлаждение, позволяет системе вырабатывать электроэнергию даже в отсутствие солнца.

Для проверки эффективности системы исследователи провели серию экспериментов с различными размерами TEG. Были протестированы элементы размером 3x3 см, 4x4 см и два соединенных последовательно TEG 4x4 см.

TEG 3x3 см при температурной разнице в 55 °C вырабатывал до 0,9 мВт мощности.

TEG 4x4 см генерировал до 3,8 мВт.

Два соединенных TEG 4x4 см достигали 7,7 мВт при тех же условиях.

Максимальное напряжение и ток для каждого из размеров также увеличивались с ростом площади генераторов:

Для 3x3 см пиковое напряжение составило 114,9 В, ток - 8,67 А.

Для 4x4 см - 180,2 В и 21,5 А.

Для двух TEG 4x4 см - 340,4 В и тот же ток в 21,5 А.

Система обладает умеренной мощностью, подходящей для небольших бытовых приборов: зарядки телефонов, работы ноутбуков, светодиодного освещения и маршрутизаторов. На крыше площадью 140 м2 термоэлектрические генераторы могут дополнительно производить около 375 Вт энергии ночью.

Разработка решает ключевую проблему солнечной энергетики - прекращение выработки энергии ночью. Такая гибридная система может стать незаменимой в районах, где доступ к электрической сети ограничен или дорогостоящ. Возможность масштабирования позволяет значительно увеличить объемы вырабатываемой ночью энергии при наличии достаточно большой площади установки.

Новая гибридная технология, разработанная малайзийскими учеными, открывает перспективы для круглосуточной генерации возобновляемой энергии. Объединение солнечных панелей и термоэлектрических генераторов делает систему более универсальной и продуктивной, предоставляя энергию как днем, так и ночью. Это решение не только улучшит эффективность использования солнечной энергии, но и станет шагом к более устойчивому и энергобезопасному будущему.

<< Назад: Устойчивые полимерные пластики из переработанных текстильных отходов 28.11.2024

>> Вперед: Эффективный и бюджетный электробиодизель 27.11.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Китайские города-призраки вредят экологии 15.03.2025 За последние полвека в Китае было построено около 500 новых городов, значительная часть которых так и осталась незаселенной. Эти так называемые "города-призраки" возводились не столько для удовлетворения потребностей населения, сколько в качестве инвестиционных проектов. Однако сегодня ученые предупреждают, что такие масштабные, но нерациональные застройки наносят серьезный ущерб окружающей среде. Группа исследователей из Университета Цинхуа в Пекине во главе с Хефаном Чжэном изучила влияние пустующего жилья на экологическую ситуацию. Согласно их выводам, ежегодные выбросы углекислого газа от 500 пустых домов эквивалентны выбросам целой страны среднего размера. В количественном выражении это составляет 55,81 миллиона тонн CO2 в год - 6,9% от всех выбросов жилого фонда Китая. Этот показатель превышает уровень выбросов таких стран, как Португалия или Монголия. Основной причиной столь значительных загрязнений являются строительные материалы, используемые при возведении зданий. Цемент, сталь и другие компоненты выделяют огромные объемы углекислого газа, а каждый новый квадратный метр жилья добавляет в атмосферу порядка ста килограммов CO2. Однако проблема не ограничивается только строительством. В северных регионах Китая централизованные системы отопления продолжают работать даже для незаселенных домов, расходуя большое количество энергии впустую. Точных официальных данных о количестве пустующего жилья в стране нет, но, по различным оценкам, от 20 до 65 миллионов жилых единиц остаются без жильцов. Чтобы лучше понять масштаб проблемы, исследователи проанализировали 1,2 миллиона объявлений о продаже недвижимости в 56 крупнейших городах Китая. Используя алгоритм глубокого обучения ResNet-50, они классифицировали фотографии жилья на полностью меблированные, частично меблированные и пустые. Результаты подтвердили, что огромное количество жилья простаивает без использования. Специалисты пришли к выводу, что такое положение дел является следствием сочетания нескольких факторов: политических стимулов, экономических спекуляций и хаотичного городского планирования. Если власти Китая действительно намерены сокращать вредные выбросы, борьба с пустующими домами должна стать приоритетной задачей. Один из наиболее эффективных способов решения проблемы, по мнению исследователей, - введение налога на неиспользуемые объекты недвижимости. Это вынудит владельцев либо сдавать жилье в аренду, либо продавать его, уменьшая количество пустующих строений. Проблема незаселенных домов характерна не только для Китая. В США доля неиспользуемой недвижимости составляет около 11-12%, а в Японии миллионы домов остаются пустыми из-за демографического кризиса и снижения спроса на жилье в сельской местности. Таким образом, вопрос эффективного управления жилым фондом становится глобальной задачей, требующей комплексных решений.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025