Istraživanje i razvoj · 2022
CoSoX — Collettore Solare X
Veći prinos istih fotonaponskih panela, zatvorenih u kolektor s reflektirajućim površinama. Simulator CoSimX napisan od nule, umanjeni prototipovi ispisani 3D pisačem, mjerenja za provjeru u laboratoriju.
Službeni naziv, na talijanskom: „CoSoX — Collettore Solare X: sperimentazione di collettori a superfici riflettenti per migliorare la resa di pannelli fotovoltaici standard”.
Cilj
CoSoX (Collettore Solare X) nastaje kako bi se iskušali načini poboljšanja prinosa standardnih solarnih panela, polikristalnih i monokristalnih, njihovim smještanjem u spremnik zrcalnih površina i mijenjanjem rasporeda. Ciljevi: smanjiti potrebnu površinu uz isti prinos, ili smanjiti broj panela uz isti prinos.
Što je napravljeno
Rad je krenuo od izrade, od nule, softverskog simulatora nazvanog CoSimX (C# na .NET Frameworku, okruženje Windows), koji simulira apsorpciju i refleksiju zračenja u spremniku prema geometriji — parabola, kružnica, sinusoida, hiperbola —, položaju i parametrima učinkovitosti, s funkcijom randomizacije za samostalno istraživanje najizglednijih konfiguracija. Odabrana geometrija, mehanički najjednostavnija za izvedbu, krnja je piramida kvadratne osnove, s reflektirajućim stijenkama koje svjetlost usmjeravaju na panele.
Umanjeni prototipovi modelirani su u CAD-u i ispisani 3D pisačem od PLA otpornog na visoke temperature, s dvjema uspoređenim konfiguracijama nosača: ravnom matricom 3x3 i nagnutom konfiguracijom 4x3, s upadom pod 45 stupnjeva. Mjerenja su provedena na ispitnom stolu s tri LED reflektora od 100 W napajana pretvaračem, u dvjema odvojenim sesijama, za ukupno 16 mjerenja na 8 konfiguracija: paneli mono- i polikristalni, ravni i nagnuti, s reflektirajućim aluminijskim površinama i bez njih.
Što je izašlo
Nagnute su se konfiguracije pokazale uvijek nepovoljnima, dok je reflektirajući spremnik dao prosječni dobitak od 60 do 70 % u odnosu na nereflektirajuću konfiguraciju: uz isti gabarit, svaki četvorni metar panela u reflektirajućem kolektoru daje koliko 1,60 do 1,70 četvornih metara golih panela. Od dvaju je početnih ciljeva, dakle, postignut onaj o smanjenju broja panela, po cijenu zauzete površine; izvješće navodi najizgledniju konfiguraciju — ravni monokristalni paneli u reflektirajućem spremniku — i smjerove za produbljivanje istraživanja.
Iz laboratorija
Slike potječu iz izvorne dokumentacije projekta.
