Icefobiskas virsmas ledus, sniega izliešanai lietderības mērogā Saules enerģija

ASV pētnieki ir izstrādājuši pārklājuma sistēmu, kas tiek apgalvots, ka tā efektīvi nodrošina atkārtotu, pasīvu sniega un ledus izliešanu komunālo pakalpojumu mēroga saules stacijās plašā mīnus temperatūras diapazonā līdz -35 grādiem pēc Celsija.

“Veicot dažas papildu pārbaudes, mūsu tehnoloģija būtu nekavējoties piemērojama īstām saules enerģijas iekārtām,” žurnālam pv pastāstīja pētījuma atbilstošais autors Anišs Tuteja.“Drīzumā plānojam veikt plašākus eksperimentus, kur pārklājumu pāris gadus testēs uz āra saules paneļiem.”

50μm pārklājums sastāv no optiski caurspīdīgas virsmas, kas uzrāda gan ārkārtīgi zemu ledus saskarnes saķeri, gan stingrību. Tas tika izgatavots, izmantojot vidējas ķēdes triglicerīdu (MCT) eļļas šķīdumu ar 60 masas %, lai plastificētu divus parastos rūpnieciskos polivinilhlorīdus, kas pazīstami kā attiecīgi MC2 un MC6.

Abi risinājumi tika pārbaudīti 72 šūnu paneļu apakškopā, kuru izmēri ir 2 x 1 m, ar tīklu piesaistītā PV sistēmā, ko 2019. gada un 2020. gada ziemās pārvalda Aļaskas uzņēmums Fērbenksā. Instalācijas slīpuma leņķis tika iestatīts 45 grādos, lai atvieglotu. sniega pilienu, un visi 16 eksperimentā izmantotie moduļi bija aprīkoti ar mikroinvertoriem. Gan MC2, gan MC6 risinājumi tika uzklāti uz moduļa virsmas stikla un konstrukcijas rāmja.

Paneļi tika uzstādīti četrās uz augšu ainavas orientācijā, un katra kolonna, ieskaitot pārklātos paneļus, tika atdalīta ar kolonnu, kurā atradās nepārklāti paneļi.“Dati par sniega nobiršanu tika savākti ar pētniecības līmeņa kameru, kas novietota normāli katram masīvam un ar redzes lauku, kas ir pietiekams, lai uzņemtu visu eksperimentālo paneļu klāstu,” zinātnieki paskaidroja.“Dažu minūšu laikā gan kolonnas MC2, gan MC6 uzrādīja paātrinātu sniega nobiršanu, salīdzinot ar nepārklāto kontroles kolonnu, un sniega pārklājums samazinājās attiecīgi par aptuveni 61% un aptuveni 32% uz MC2 un MC6 [ar pārklājumu pārklātiem paneļiem].”

Turpretim nepārklātie paneļi testēšanas laikā palika pilnībā klāti ar sniegu un ledu un spēja saražot gandrīz nulles elektrības. Vēja radītā sniega tīrīšana testēšanas laikā bija minimāla, jo tika reģistrēts ļoti ierobežota ātruma vējš.

Zinātnieki atklāja, ka MC2 risinājums sasniedz vislabāko veiktspēju, kā rezultātā vidējais sniega seguma laukums ir tikai 27,7%, savukārt MC6 risinājums spēja sasniegt vidēji 45,4%. Tika konstatēts, ka pēdējam ir zemāka mehāniskā izturība, kas arī izraisīja paneļu atslāņošanos. Pirmais saglabāja savu veiktspēju un stabilitāti 77 eksperimenta dienu laikā.

Zinātnieki uzsvēra, ka pārklājuma tehnoloģija spēj notīrīt dažāda veida sniegu un ledu, un teica, ka to var izmantot arī ēkā integrētiem PV.“Paredzams, ka materiālu izmaksas būs diezgan zemas,” Tuteja pastāstīja pv žurnālam.“Es domāju, ka tie ir mazāki par USD 1 par kvadrātmetru.”

Jaunā tehnika ir ierosināta izdevumā Advanced Materials Technologies publicētajā dokumentā Liela mēroga sniega nobiršanas veicināšana no lauka saules masīviem, izmantojot ledofobiskas virsmas ar zemu saskarnes stingrību. Pētniecības grupā ir zinātnieki no Mičiganas Universitātes, Aļaskas Universitātes un ASV Enerģētikas departamenta's Sandia National Laboratories.