Yeni Hibrid Güneş-Termoelektrik Sistem Geliştirildi

MIT’deki araştırmacılar güneş enerjisini kullanarak, eş zamanlı olarak elektrik, sıcak su veya buhar üretmek için daha verimli ve düşük maliyetli güneş enerjisi kolektörü tasarladıklarını duyurdu.

A- A+

14.12.2012 tarihli yazı 14236 kez okunmuştur.

Güneş enerjisi kullanarak ısı ya da elektrik üretebilen birçok teknoloji vardır. Örneğin, dünyanın birçok yerinde, bir cam tüp veya siyah tankların içindeki su, güneş enerjisi ile ısıtılıp insanların kullanımına sunuluyor. Bu sistemler basit ve ucuzdur fakat bu yapılandırmada sadece sıcak su üretilebilir, elektrik üretilemez.

Elektrik üretimi için de termoelektrik (TE) cihazlar üzerinde duruluyor. Termoelektrik cihazın bir bölgesi diğerinden sıcak olduğu zaman elektrik enerjisi üretir. Bunun için hiçbir yanma ve hareketli parçanın olmasına gerek yoktur.

Son zamanlarda TE malzemeler kullanarak güneş odaklı elektrik üreten sistemlerin çok verimli olduğu söylenemez. MIT Aygıt Araştırma Laboratuarı makine mühendisliği bölümünde doçent olan Evelyn Wang ve makine mühendisliği yüksek lisans öğrencisi olan Nenad Milijkovic, elektrik ve sıcak su veya buhar üretmek için yeni bir hibrid sistem tasarladıklarını duyurdu. Bu sistem sayesinde suyun sıcaklığını ve sistemin verimliliğini artırdıklarını belirtiyorlar.

Yeni MIT Hibrid Güneş-Termoelektrik Sistem

Bu güneş termoelektrik sistem genel olarak, parabolik olarak adlandırılan, standart güneş enerjisi toplanmasına dayanmaktadır. Bu cihaz, güneş enerjisini, uzun bir parabolik aynanın odak noktasında çalışan sıvı dolu bir boru üzerine yansıtır. Mekanik bir pompa yardımıyla sıcak çalışma akışkanı boru boyunca hareket ederek tüketim noktasına gider. Bu sistem endüstriyel işlemleri başlatmak için ya da alan ısıtmak için doğrudan kullanılabilir. Hatta elektrik üreten türbin çalıştırılarak buhar da üretilebilir.

Verimlilik ve Çeşitli Sistem Tasarımları Isı Çıkışı

Araştırmacılar özel olarak formüle edilmiş bilgisayar modeli kullanarak, önceden belirlenmiş geniş bir sıcaklık aralığında çok dikkatli TE malzemesi seçerek sistemi daha verimli bir hale getirdiler. Şekildeki sistemde sistemin toplam verimine karşı termosifon sonunda ısı çıkış sıcaklığını gösterir (ısı ve elektrik birleştirilmiş). Bugünün teknolojisi ile 50 ve 100 konsantrasyonları arasında yüksek işletim verimliliğinin olduğunu belirtiyorlar.

Araştırmaya öncelik eden Wang: “Bu termosifon tasarım içinde, verimliliği artırmak için yüzeylerin yapılanmasını tanıtıyoruz” diyor ve diğer projelerden sonuçlar belirterek, yeni hibrid güneş termoelektrik sistem performansını geliştirmeye devam edeceklerini belirtiyor.

Kaynak: MIT News