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:

Цыплята из искусственного яйца, напечатанного на 3D-принтере 29.05.2026

Компания Colossal Biosciences, известная своими амбициозными инициативами по "воскрешению" вымерших животных, достигла важного прорыва. Специалистам удалось вырастить цыплят из полностью искусственного яйца, созданного с помощью 3D-печати. Эта технология рассматривается как значительный шаг на пути к возможному возрождению одного из самых впечатляющих представителей исчезнувшей фауны - гигантского моа. Южноостровной гигантский моа (Dinornis robustus) был одной из самых высоких птиц в истории Земли. Самки этого нелетающего родственника страусов могли вырастать выше двух метров и дотягиваться до пищи на высоте до 3,6 метра. Эти гиганты обитали в Новой Зеландии, однако полностью исчезли примерно в XV веке после активной охоты со стороны первых поселенцев-маори. Теперь Colossal Biosciences пытается вернуть подобных птиц в современный мир с помощью передовых биоинженерных решений. Искусственное яйцо, разработанное компанией, состоит из титановой решетчатой оболочки, изготовленной на 3 ...>>

Робот-бариста Jarvis 29.05.2026

Американский стартап Artly представил роботизированного баристу по имени Jarvis, который уже работает в кафе Muji в Портленде. Эта система не просто механически готовит кофе - она старается максимально точно воспроизводить технику и навыки чемпионов кофейного мастерства, превращая авторский кофе в стабильный и масштабируемый продукт. Основателем кофейной философии проекта стал Джо Янг, занимающий должность Chief Coffee Officer в Artly. Выросший в Китае, он впервые попробовал кофе только в 2007 году во время учебы в Оклендском университете в Новой Зеландии. Сначала эспрессо привлек его как самый бюджетный напиток в меню, но постепенно интерес перерос в профессиональную страсть. Джо Янг стал победителем нескольких национальных чемпионатов США по обжарке кофе, приготовлению напитков и лате-арту. Для обучения Jarvis команда Artly применила систему захвата движений. На руку Джо Янга установили специальные датчики, которые записывали каждое движение при наливании молока и создании лате ...>>

Генетический резервный план растений 28.05.2026

Многие растения обладают удивительной способностью адаптироваться к самым суровым условиям окружающей среды. Одним из скрытых механизмов их выносливости оказалась полиплоидия - наличие более двух наборов хромосом в клетках. Это явление, распространенное среди растений, но редкое у животных, может действовать как эволюционный страховочный фонд. Новое исследование показывает, что именно дополнительные копии генома помогали цветковым растениям неоднократно переживать масштабные климатические кризисы на протяжении миллионов лет. Ученые проанализировали геномы 470 видов покрытосеменных растений и выявили 132 древних события полного удвоения генома. Эти события не были случайными: они четко группировались вокруг периодов глобальных экологических потрясений. Среди них - мелово-палеогеновое массовое вымирание 66 миллионов лет назад, палеоцен-эоценовый термический максимум, эоцен-олигоценовый переход, среднемиоценовое климатическое нарушение и океанические аноксические события. Исследован ...>>

Мгновенная диагностика сердца прямо на теле 28.05.2026

В эпоху носимых устройств медицина все ближе подходит к настоящему реальному времени. Представьте прибор, который не просто собирает данные о сердце, а мгновенно анализирует их прямо на коже человека, без задержек на передачу информации в облако. Именно такое инновационное решение разработали исследователи из Чикагского университета. Они создали эластичный вычислительный пластырь, способный проводить сложные медицинские расчеты непосредственно на теле пациента за миллисекунды. Новое устройство имитирует свойства человеческой кожи: оно невероятно гибкое и может свободно растягиваться вместе с движениями тела. В его основе лежат массивы органических электрохимических транзисторов, которые выполняют нейроморфные вычисления, то есть работают по принципам, близким к работе человеческого мозга. Благодаря этому пластырь обрабатывает биосигналы локально, без необходимости отправлять данные на внешние серверы, что особенно важно для скорости и конфиденциальности. Ученые уверены, что такая ...>>

Эволюционное объяснение ведущей правой руки 27.05.2026

Почему подавляющее большинство людей предпочитает работать правой рукой? Этот вопрос интересовал ученых на протяжении многих лет. Хотя леворукость встречается у представителей разных культур и эпох, примерно 90% населения планеты остаются правшами. Недавнее исследование, проведенное специалистами Оксфордского университета, предлагает убедительное эволюционное объяснение этого феномена, связывая его с ключевыми этапами развития наших предков. Ученые из Оксфорда собрали и проанализировали обширный массив данных о более чем 2000 приматах, представляющих 41 вид. Они изучили особенности поведения обезьян и человекообразных приматов, применяя статистические модели эволюционных связей. Это позволило проверить различные гипотезы о происхождении предпочтения одной руки и понять, когда и почему у людей сформировалась устойчивая правосторонняя доминантность. Результаты показали, что преимущество одной руки само по себе не является исключительно человеческой чертой. Многие приматы демонстрир ...>>

Случайная новость из Архива По Афганистану разбросают камни-шпионы 09.06.2012 США выведут войска из Афганистана в 2014 году, но еще в течение многих лет после официального завершения конфликта за афганцами будут следить уникальные датчики, рассыпанные по всей стране. В соответствии с заказом Пентагона компания Lockheed Martin разрабатывает целое семейство разнообразных датчиков, некоторые из которых будут замаскированы под обычные камни. Оснащенные солнечными панелями, крошечными компьютерами, сейсмодатчиками, видеокамерами, микрофонами и т.п., эти датчики смогут в течение двух десятилетий шпионить за потенциальными террористами. В настоящее время таможенная и пограничная службы США используют более 7,5 тыс. похожих датчиков на границе с Мексикой - для выявления нелегальных мигрантов. В 2011 году Пентагон заказал пробную партию из 1500 сейсмических датчиков для использования в Афганистане. Эти приборы размером с хоккейную шайбу легко спрятать, и в течение трех месяцев они могут передавать данные о передвижении людей и транспорта в охраняемой зоне. Также к северо-востоку от Норфолка, штат Вирджиния, проходит испытания более сложная система компании Lockheed, которая представляет собой массив из 50 акустических и сейсмических датчиков размером с ладонь, объединенных в одну сеть. Когда датчик обнаруживает человека или транспортное средство, он использует свободные радиочастоты и передает сигнал от одного узла сети к другому. В результате сообщение о нарушителе попадает в центр связи, который отправляет его на спутник, тактическую сеть, на терминал бойца спецназа или непосредственно в центр управления. Эти датчики потребляют очень мало энергии, могут быть оснащены солнечной панелью и спрятаны в углубление, вырезанное в камне. В ходе тестов литий-ионные аккумуляторы датчиков выдержали 80 тыс. перезарядок, что позволяет им работать 20 лет и более. Цена новых датчиков относительно невысока - около 1000 долл. за штуку, что в 80 раз дешевле высокоточного артснаряда. Также существует и ряд других проектов аналогичного назначения. Так, компания Camgian Microsystems разработала для Пентагона уникальный миниатюрный датчик с фазированной антенной решеткой и алгоритмом идентификации целей. Он способен с высокой точностью в любое время суток и при любой погоде обнаруживать транспорт и пешеходов, а мощные солнечные панели обеспечивают до 500 тыс. циклов перезарядки при сроке службы датчика в 10-20 лет. При этом, датчик Camgian Microsystems передает сведения сразу на спутник. Подобные датчики могут сбрасываться с борта беспилотных летательных аппаратов или закладываться в конструкцию зданий и дорожной инфраструктуры при строительстве. В первом случае Пентагон сможет собрать ценные разведданные без необходимости рисковать группой спецназа или своими агентами среди местных жителей.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026