Сергій Юрко вже кілька років методично тестує дешеві альтернативи промисловим дзеркалам для концентрації сонячного випромінювання. Ідея проста, але амбітна: зробити сонячні теплові електростанції доступнішими — настільки, щоб їхня електрика коштувала дешевше за теплову чи атомну. У новому відео він підбиває підсумки семи типів дзеркал і називає переможця. Але, як завжди, є підводні камені.
Чому взагалі дзеркала, а не панеліСонячні панелі працюють лише вдень і тільки тоді, коли світить сонце. Дзеркальні концентраційні станції — інша справа. Вони фокусують випромінювання на приймачі, нагрівають теплоносій до кількасот градусів і акумулюють цю енергію в сховищах тепла. Результат: електрика і вночі, і в хмарну погоду. Саме тому у світі вже збудовано понад 100 таких станцій загальною вартістю близько 60 мільярдів доларів. Дорого. Ось тут і з’являється питання: що, якщо замінити промислові дзеркала на щось набагато дешевше.
Сергій протестував нержавіючу сталь, майларову плівку, звичайне скло, кілька варіантів алюмінієвих композитів — і нарешті анодований алюміній.
Результати виявилися досить красномовними.
Нержавіюча сталь посіла останнє місце: вона генерує на 9% менше тепла, ніж лідер. Майларова плівка — передостання: мінус 3% і при цьому деградує з часом, накопичує бруд, втрачає відбивні властивості. Скляні дзеркала зі смуг — друге місце, відстаючи на 2% через втрати на краях і щілинах між смугами.
Переможець — листи анодованого алюмінію. Без драми, без сюрпризів, але з нюансами.
Десять років під відкритим небомНайцікавіша частина відео — це не бенчмарки, а фотографії. Сергій показує свої китайські алюмінієві дзеркала після майже 10 років використання в кліматі центральної України. Стан — загалом непоганий. Але є одна проблема: град.
Алюміній завтовшки 0,3 мм отримав вм’ятини від градин діаметром до 15 мм — кружечки менше сантиметра, де відбиття фактично втрачено. А ось нержавіюча сталь завтовшки 0,4 мм від того самого граду не постраждала взагалі. Той же ефект і з агресивними брудними краплями води: на алюмінії — незворотні плями, на сталі — нічого.
Для порівняння: німецька компанія виробляє анодовані алюмінієві дзеркала з кількома захисними шарами і дає на них 10-річну гарантію.
Сергій вважає, що реальний строк служби буде значно довшим — і його власні дешеві китайські листи без жодних додаткових покриттів це підтверджують.
Щоб сонячна теплова енергетика на дешевих дзеркалах стала конкурентоздатною, вартість енергії має опуститися до рівня 0,5 цента за кВт·год. Для цього загальна вартість виготовлення і монтажу дзеркал повинна бути близько 15 доларів за квадратний метр.
Десять років тому Сергій купував китайський алюміній саме за цією ціною — лист 0,3 мм. Але щоб вийти на оптову вартість нижче 10 доларів, потрібно переходити на товщину близько 0,2 мм. А тонкі листи — це вже зовсім інша жорсткість і, відповідно, нові інженерні задачі.
Що з композитами після десяти роківПаралельно Сергій тестував чотири різних алюмінієво-сталевих і алюмінієво-полістирольних композити. Один із них не пережив і шести років: алюміній, приклеєний до сталі епоксидною смолою зі звичайного господарського магазину, просто розпався. Решта три витримали декаду, але з різним рівнем корозії сталевих шарів залежно від типу клею і способу кріплення.
Висновок тут прагматичний: дешевий поліуретановий піно-клей показав себе краще, ніж епоксидна смола. І спосіб з’єднання країв — загин замість склеювання — виявився надійнішим.
Запис Український інженер назвав найефективніший дзеркальний матеріал для сонячної енергетики спершу з'явиться на ProstoMob.
