Icefobiniai paviršiai ledui, sniego išliejimui komunalinio masto saulės energijai

JAV mokslininkai sukūrė dangų sistemą, kuri, kaip teigiama, efektyviai įgalina pakartotinį, pasyvų sniego ir ledo išliejimą komunalinio masto saulės energijos įrenginiuose esant įvairiems minusinės temperatūros diapazonams iki -35 laipsnių Celsijaus.

“Atlikus kai kuriuos papildomus bandymus, mūsų technologija būtų nedelsiant pritaikyta tikriems saulės energijos įrenginiams,” Žurnalui pv sakė atitinkamas tyrimo autorius Anishas Tuteja.“Netrukus planuojame atlikti daugiau išplėstinių eksperimentų, kurių metu danga bus bandoma porą metų ant lauko saulės baterijų.”

50μm dangą sudaro optiškai skaidrus paviršius, pasižymintis itin mažu sukibimu su ledu ir kietumu. Jis buvo pagamintas naudojant vidutinės grandinės trigliceridų (MCT) aliejaus tirpalą, kurio masės kiekis yra 60 masės%, kad būtų plastifikuojami du įprasti pramoniniai polimerų polivinilchloridai, atitinkamai žinomi kaip MC2 ir MC6.

Abu sprendimai buvo išbandyti 72 elementų plokščių, kurių matmenys yra 2x1 m, pogrupyje, 2019 m. ir 2020 m. žiemą Aliaskos komunalinėje Ferbenkso miesto PV sistemoje. Kad būtų lengviau, 2019 m. sniego kritimo, o visi 16 eksperimentui naudotų modulių buvo aprūpinti mikroinverteriais. Tiek MC2, tiek MC6 sprendimai buvo pritaikyti modulio paviršiaus stiklui ir konstrukciniam rėmui.

Plokštės buvo sumontuotos keturiomis į viršų kraštovaizdžio orientacijoje, o kiekviena kolona, ​​įskaitant padengtas plokštes, buvo atskirta kolona, ​​kurioje buvo nepadengtos plokštės.“Duomenys apie sniego išpylimą buvo renkami moksliniams tyrimams pritaikyta kamera, kuri buvo pastatyta normaliai kiekvienam masyve ir kurios matymo laukas yra pakankamas, kad būtų galima užfiksuoti visą eksperimentinių plokščių masyvą,” – aiškino mokslininkai.“Per kelias minutes ir MC2, ir MC6 stulpeliai parodė pagreitintą sniego išpylimą, palyginti su nepadengta kontroline kolona, ​​o sniego danga sumažėjo atitinkamai maždaug 61 % ir maždaug 32 % ant MC2 ir MC6 [dengtos plokštės].”

Priešingai, nepadengtos plokštės bandymo metu buvo visiškai padengtos sniegu ir ledu ir galėjo pagaminti beveik nulį elektros energijos. Bandymų metu vėjo sukeltas sniego valymas buvo minimalus, nes buvo užregistruoti labai riboto greičio vėjai.

Mokslininkai išsiaiškino, kad MC2 sprendimas pasiekia geriausią našumą, todėl vidutinis sniego dangos plotas siekia tik 27,7%, o MC6 sprendimas galėjo pasiekti vidutiniškai 45,4%. Nustatyta, kad pastarasis pasižymi mažesniu mechaniniu stiprumu, dėl kurio plokštės taip pat atsisluoksniavo. Pirmasis išlaikė savo našumą ir stabilumą per 77 eksperimento dienas.

Mokslininkai pabrėžė, kad dengimo technologija gali išlieti įvairaus tipo sniegą ir ledą, ir teigė, kad ji taip pat gali būti taikoma pastatuose integruotoms PV.“Tikimasi, kad medžiagų sąnaudos bus gana mažos,” Tuteja papasakojo žurnalui pv.“Apskaičiavau, kad jie kainuos mažiau nei 1 USD už kvadratinį metrą.”

Nauja technika siūloma straipsnyje „Pažangių medžiagų technologijos“ paskelbtame dokumente „Pažangių medžiagų technologijos“ paskelbtame dokumente „Sniego išmetimo iš lauko saulės masyvų palengvinimas naudojant ledofobinius paviršius, turinčius mažo paviršiaus atsparumo“. Tyrimų grupę sudaro mokslininkai iš Mičigano universiteto, Aliaskos universiteto ir JAV Energetikos departamento's Sandia National Laboratories.