Міжнародна дослідницька група провела комплексний огляд усіх проєктів фотоелектричних теплових систем, розроблених на сьогодні як на дослідницькому, так і на промисловому рівні.
У статті «Огляд сонячних гібридних фотоелектрично-теплових (PV-T) колекторів і систем», опублікованій у Progress in Energy and Combustion Science, вчені пояснили, що технології PVT можуть демонструвати великий потенціал у міських середовищах, які традиційно мають як і потреби в електроенергії, пропонуючи обмежений простір для розгортання.
Вирішальним для розробки системи PVT буде компроміс між виробництвом тепла та електроенергії, залежно від різних застосувань та умов навколишнього середовища. «Це створює проблеми для проєктування та експлуатації фотоелектричних колекторів, і рішення для подолання цього конфлікту були запропоновані, наприклад, за допомогою спектрального поділу», — уточнили дослідники.
У своїй роботі вони охопили попередні експериментальні та обчислювальні дослідження, визначили можливості підвищення продуктивності та проаналізували наслідки широкого розгортання на рівні системи сонячної генерації.
«Зокрема, спочатку ми переходимо до класифікації та перегляду основних типів PV-T колекторів, включаючи повітряні, рідинні, подвійні повітряно-водяні колектори, теплові труби, інтегровані в будівлі та CPV-T колектори», — сказали вони. «Після цього йде презентація можливостей підвищення техніко-економічної продуктивності та шляхів для інновацій у колекціонуванні. Тут ми розглядаємо найсучасніші модифікації конструкції, технології фотоелектричних елементів нового покоління, селективні покриття, спектральне розщеплення та нанофлюїди».
Їх огляд включає звичайні PV-T колектори, повітряні системи, рідинні установки, водні колектори, системи на основі холодоагенту, технології на основі теплових труб, подвійні повітряно-водяні системи, інтегровані в будівлі PVT масиви та концентровані Колектори PVT.
Їхній аналіз також включає можливі конструкції модифікації колектора, конфігурації PVT для скління, нові технології поглинання тепла та використання фазоперемінних матеріалів (PCM) і аерогелів. Крім того, тут пояснюється, як нові технології, такі як тандемні сонячні елементи,
селективні покриття, спектральне розщеплення, дихроїчні дзеркала/фільтри, голографія, люмінесцентні розгалужувачі/концентратори, нанофлюїди або технології теплопередачі та оптичного поглинання можуть бути інтегровані в системи PVT.
Дослідження також містить остаточний огляд усіх висновків, зроблених групою, і серію рекомендацій щодо майбутнього подальшого впровадження технологій PVT. З огляду на майбутнє, вони сказали, що необхідні додаткові дослідження щодо довгострокової експлуатації PV-T систем для оцінки довгострокової надійності PV-T колекторів, а також оцінка вартості системи та правила сертифікації для PV-T колекторів.
До дослідницької групи увійшли вчені з Імперського коледжу Лондона та Університету Бірмінгема у Великій Британії, Університету Чжецзян у Китаї, Університету штату Бойсе у Сполучених Штатах, Кіпрського технологічного університету та Університету Нового Південного Уельсу (UNSW). в Австралії.
Джерело: pv-magazine.com
