Новый фрактальный дизайн повысит эффективность солнечных электростанций на 20 % - «Технологии»

Инженеры из Сандийских национальных лабораторий США спроектировали необычный вариант приемника энергии для электростанций, в которых солнечный свет концентрируется зеркалами в одной точке. Это позволит поглотить практически все излучение и существенно увеличиить КПД установки.

В типовой солнечной электростанции без фотогальванических панелей зеркала-гелиостаты фокусируют «солнечные зайчики» на отсек с трубами, по которым течет раствор. Свет при этом попадает на плоскую поверхность под некоторым углом и частично отражается, улетая без всякой пользы. Это особенно обидно, ведь речь идет уже не об обычных солнечных лучах, а о мощном, сфокусированном излучении, которое несет много энергии.

В новой конструкции теплообменника отражение света поставлено на первое место, только теперь он будет уходить вглубь установки, чья архитектура спроектирована с использованием принципов фрактала. Ничего не пропадет просто так – экспериментальная модель показала увеличение поглощения света на 20 % по сравнению с плоскими поверхностями.

Поскольку при этом солнечная энергия распределяется между отдельными участками теплоприемника, а не фокусируется строго в одной точке, их можно делать менее прочными и устойчивыми к нагреву. То есть, дешевле, включая и печать на 3D-принтере из никелевого сплава Inconel 718. Это сделает небольшие гелиостанции, с мощностью 1-10 МВт, значительно более доступными для потребителей.