Agri-PV pomidorlarini yetishtirish va aqlli Windows uchun vodorod ishlab chiqarish

Ekseter universitetidagi tadqiqot guruhi uy xo'jaliklari uchun modulli, agrivoltaik{0}}quvvatli vodorod ishlab chiqarish konsepsiyasini o'rgandi. Uyingizda agrivoltaiklari vodorodli transport vositalari va izolyatsiyalangan gazoxromli aqlli oynalar uchun vodorod ishlab chiqaradigan elektrolizatorni quvvatlantiradi. Derazalar vodorod va kislorod bilan teskari reaktsiyalar natijasida qorayadi yoki tozalanadigan, yorug'lik va issiqlikni nazorat qilish imkonini beruvchi issiqlik izolyatsiya qiluvchi oynaning bir shaklidir.

"Ushbu tadqiqot agrovoltaiklar, vodorod, aqlli jabhalar va harakatchanlikni bir-biriga bog'laydigan yangi binoning integratsiyalashgan energiya kontseptsiyasini taqdim etadi. U binolar qanday faol, ko'p funksiyali energiya markazlariga aylanishi mumkinligi haqida yangi istiqbolni taqdim etadi, kelajakdagi shahar energiya tizimlari uchun ortib borayotgan dolzarb g'oyadir", dedi tadqiqotchi Aritra Ghosh pv jurnaliga. "Tomning cheklangan maydoni tabiiy ravishda vodorod ishlab chiqarishni cheklab qo'ygan bo'lsa-da, kontseptsiyaning ahamiyati keng ko'lamli ishlab chiqarishda emas, balki tizim integratsiyasi va yangiligidadir."

Bir nechta dasturiy vositalardan foydalanib, jamoa Birmingem (Angliya) shahridagi haqiqiy ikki qavatli uyni taqlid qildi. Binoning umumiy maydoni taxminan 142,7 kvadrat metr, balandligi 4,8 metr va agrovoltaiklar uchun 55 kvadrat metr tom maydoni mavjud. U to'qqizta termal zona bo'ylab 16 ta oynani o'z ichiga oladi. Birmingem o'rtacha haroratni boshdan kechiradi, yozda eng yuqori harorat 21 daraja Selsiy, qishki esa 1 darajaga yaqin.

Yassi uyingizda 12 ta quyosh moduli uchta konfiguratsiyada o'rnatildi: vertikal, gumbazli{1}}20 graduslik egilishda yoki optimallashtirilgan 30 graduslik egilishda. Har bir konfiguratsiya 600 Vt monofasial modullar yoki 605 Vt ikki yuzli modullar bilan sinovdan o'tkazildi. Pomidorlar panellar ostida o'stirildi, kuniga olti-sakkiz soat to'g'ridan-to'g'ri quyosh nuri va kechasi taxminan 13 daraja haroratni talab qildi.

Quyosh energiyasidan vodorod ishlab chiqarish uchun 88% samaradorlikka ega 7 kVt elektrolizator ishlatilgan. Vodorod uchta maqsadda modellashtirilgan: 2017-yilda ishlab chiqarilgan Toyota Mirai avtomobilini yonilg'i bilan ta'minlash, gazoxrom oynalarni quvvatlantirish yoki ikkalasi. Vakuumli gazoxromli oynalarning ishlashi, shuningdek, ikki oynali oynali, elektroxromli va standart gazoxromli alternativlar bilan solishtirildi.

"Uyingizda 55 m2 maydondan foydalangan holda, tizim yiliga atigi 52,56 grammga hisoblangan aqlli oynalar uchun yillik talabni qondirish uchun etarli vodorod ishlab chiqara oldi", dedi Ghosh. "Bundan tashqari, vodorod chiqishi harakatchanlik nuqtai nazaridan baholanganda, 30 daraja egilgan ikki yuzli PV konfiguratsiyasidan foydalanadigan xuddi shu uyingizda tizimi - - nazariy jihatdan kuniga 64,23 km haydashni qo'llab-quvvatlashi mumkin. Bu taxmin 2017 yilda ishlab chiqarilgan Toyota Mirai vodorod bakining sig'imi 5 kg bo'lgan ish ko'rsatkichlariga asoslanadi."

Natijalar shuni ko'rsatdiki, ikki yuzli tizim 30{9}}daraja egilishda yiliga 7919 kVt/soat bilan eng ko'p elektr energiyasi ishlab chiqargan, bir yuzli 30{11}}darajali konfiguratsiya esa 0,061 GBP (0,082 dollar)/kVt elektr energiyasini eng past darajada ishlab chiqargan. Pomidorning hosildorligi konfiguratsiyalar bo'yicha bir kvadrat metr uchun 0,31 kg ni tashkil etdi. Oynali variantlar orasida vakuumli gazoxromli derazalar eng yaxshi issiqlik ko'rsatkichlariga erishdi, U-qiymati har kvadrat metr-kelvin uchun 1,32 Vt, lekin qalinligi 24,62 mm.

“Vodorodning mutlaq hajmlari kam boʻlsa-da, natijalar kichik uyingizda maydonlari bir nechta qurilish-miqyosidagi vodorod qoʻllanilishini qanday qoʻllab-quvvatlashi mumkinligini koʻrsatib beradi, bu esa modulli, PV{1}}vodorod tizimlarining imkoniyatlarini kuchaytiradi”, dedi Ghosh. "Agrovoltaiklarning uy izolyatsiyasiga ta'siri va ishlab chiqarilgan vodoroddan uyni isitish uchun optimal foydalanish bizning keyingi tadqiqotlarimizning maqsadi bo'ladi.

Natijalar Energy and Buildings jurnalida "Izolyatsiya qilingan gazoxromli aqlli oynalar va vodorodli transport vositalari uchun uyingizda agrivoltaik quvvat bilan ishlaydigan vodorod ishlab chiqarish: barqaror turar-joy qurilishiga yaxlit yondashuv" sarlavhasi ostida chop etildi.