Panele słoneczne naśladujące ruch roślin
Studentka Akademii Górniczo-Hutniczej zbudowała innowacyjną wersję urządzenia do sterowania panelami słonecznymi. Konstrukcja naśladuje ruchy roślin, podążając za najkorzystniejszym nasłonecznieniem.
Projekt studentki AGH Karoliny Gocyk zakłada umieszczenie panelu solarnego na szkielecie o kształcie łodygi, który ma na sobie mniejsze ogniwa słoneczne i podłączone do nich mechanizmy sterujące konstrukcją. Szkielet jest elastyczny i może dowolnie poruszać się za zmieniającym położenie słońcem. Dzięki temu ten tzw. "tracker" pozwala panelom zmienić ich kąt nachylenia w zależności od padania światła, aby jak najefektywniej wykorzystać energię słoneczną.
Łodyga może być budowana na wiele sposobów i dzięki temu dostosowywać się do różnego środowiska. To z kolei pozwala na ulokowanie ogniw w dowolnym miejscu np. na dachu, czy innej pochyłej powierzchni. Modułowa konstrukcja sprawia, że mechanizm jest bardziej odporny na wiatr czy mróz. Dzięki elastyczności urządzenia, panele można umieścić także na dużej przestrzeni, w której mogą one dobrze współpracować, nawet w ścisku. Znacznie zwiększa to wydajność dotychczasowych farm fotowoltaicznych, na których panele musiały być instalowane w określonej odległości.
Rozwiązanie pozwala także tworzyć małe farmy słoneczne na użytek gospodarstwa domowego, a także mini elektrownie, które można umieścić na biurku czy parapecie. Te ostatnie mogą naładować np. telefon, powerbank czy inną elektronikę o małym poborze mocy.
Karolina Gocyk za swój projekt zdobyła nagrodę podczas festiwalu naukowego Gdynia E(x)plory Week 2018. Obecnie jej pomysł jest na etapie prototypu, jednak niewykluczone, że mógłby znaleźć firmę zainteresowaną produkcją takich urządzeń na szerszą skalę. Byłaby to szansa na zwiększenie popularności paneli słonecznych wśród osób prywatnych czy przedsiębiorców.
Projekt Karoliny Gocyk to jeden z wielu wynalazków studenckich na naszej uczelni wykorzystujących słońce jako źródło energii. W AGH powstała już łódź solarna, a w planach jest ukończenie bezzałogowego samolotu o napędzie słonecznym. Studenci AGH uczyli także fotowoltaiki w Tadżykistanie.
Komentarze (9)
tempik, 19 grudnia 2018, 14:31
Może się nie znam, ale nie widzę w tym projekcie nic ciekawego. Rośliny nie znają przyszłości i nie wiedzą jaki będzie kąt i i kierunek promieni słonecznych jutro o 10:22. dlatego muszą tą pozycję badać. Człowiek tą przyszłość zna i może takie dane wprowadzić sobie do kalendarza na wiele lat do przodu. po co jakieś detektory? wystarczą silniki krokowe które będą obracać panelami zgodnie z zapisanym wzorcem.
rośliny tak samo, sadzi się też w określonej odległości, żeby na wzajemnie się nie zagłuszały, gdzie tu jest polepszenie czegokolwiek?
dexx, 19 grudnia 2018, 15:21
Szczerze projekt słaby i nie wiem jaki był poziom tego konkursu skoro akurat to dostało nagrodę. Może na poziomie technikum byłyby ok, ale studia ? serio?
Pomijając to że praca jest odtwórcza ( w google: diy solar tracker daje "Około 14 400 000 wyników")
W przemysłowych farmach ogniw fotowoltaicznych nie korzysta się z śledzenia słońca ze względu na to że:
a) jedną z największych zalet ogniw fotowoltaicznych jest brak ruchomych części.
b) przy układach śledzenia trzeba najczęściej zwiększyć odstęp miedzy ogniwami.
Gdyby był to algorytm "namierzania" słońca w oparciu o MPPT ( Maximum Power Point Tracking) jest jedną z najlepszych metod dobierania optymalnego punktu pracy "obciążenia) ogniw tak żeby w danych warunkach naświetlenia generowały one najwięcej mocy, to miało by to przynajmniej jakąś wartość naukową, ale ciężko o zastosowanie ze względu na fluktuacje natężenia promieniowania jakie to powoduje.
Dodatkowo tak jak Tempik napisał, ruch słońca a co za tym idzie kąt pod jakim trzeba ustawić panel jest przewidywalny wiec należy go zdefiniować na stałe. Można co najwyżej dodać magnetometr i gps które pozwolą na automatyczne dobieranie optymalnych kątów i synchronizację czasu.
Jajcenty, 19 grudnia 2018, 16:19
Skoro słaby projekt wygrał, to chyba wiesz jaki był poziom? A poważnie, może ten przegub jest jakiś innowacyjny? Może śledzić Słońce, ale może i z małego działka laserowego polować na muchy i komary. Wiele bym dał za niechemiczną metodę pieczenia komarów.
KONTO USUNIĘTE, 19 grudnia 2018, 18:58
ale idea jest atrakcyjna: pełny tracking może zwiększyć wydajność ogniw do 45%! Praktycznie (jak wykazały badania IBMER) wydajność trackingu jednoosiowego ( w jednej płaszczyźnie), który teoretycznie może zwiększyć wydajność ogniw do 25%, dał w polskich warunkach aż
6,1%!!! więcej energii, a jak doda się skomplikowanie całej konstrukcji (napęd to pryszcz w porównaniu ze wzmocnieniem ruchomej całości uwzględniającej wiatr), to okazuje się, że fotowoltaicznych farm nadążnych jest w Europie kilka i raczej eksperymentalne one są.
A który to z tych czternastu milionów pomysłów naśladuje nasza studentka?
PS
Moja południowa połać dachu mnie kusi
, ale ja tak łatwo jej nie ulegnę, bez dogłębnego rozkminienia tematu.
tempik, 19 grudnia 2018, 19:43
Kluczowy wyraz to "do". Ja to widzę podobnie jak napięcie w gniazdku. Jeśli ustawi się na sztywno panele na południe to nie będą one łapać tylko krótkich okresów wschód i zachód, do tego najmniej energetycznych. Po scałkowaniu wyjdzie tak jak z sinusoidą napięcia. Co z tego że Umax to ponad 300V, jak skuteczne które ma znaczenie to 240V.
No i wiadomo że fotowoltaika to ogromne powierzchnie, jak są na stałe przybite gwoździami to nie ma problemu, jak mają być ruchome to każde kilka m2 musi mieć swój napęd. Na dużą farmę to będzie szło w tysiące napędów, wzmacnianych konstrukcji,itd.
Do tego stała konstrukcja może co jedynie zardzewieć, ruchome elementy lubią się psuć i zużywać
radar, 19 grudnia 2018, 19:51
Mam dobry pomysł na startup z tanim mechanizmem obrotowym jak najbardziej odpornym na wiatr i inne warunki atmosferyczne. Ma ktoś kilkaset tysięcy do zainwestowania?:)
tempik, 19 grudnia 2018, 20:46
Też mam patent i dam go free
skorelować ruchy paneli z wolentariuszami opalającymi się w pobliżu, to najlepsze detektory. A łącząc wątek wydajności paneli i opalania to powiem z doświadczenia, że nie ma sensu zrywać się z rana i optymalizować kąt ułożenia ciała na kocu, bo efekty i tak będzie słaby. Lepiej przyjść w południe i w krótkim czasie spalić się na heban nawet w nie optymalnej pozycji 
gnicie na kocu do zachodu też nie ma sensu, bo jakie figury i konty zrobiony to i tak brązu niewiele przybędzie
radar, 19 grudnia 2018, 21:35
U nas pewnie tak, ale bliżej równika to już pewnie ma znaczenie. Dodając do tego fakt, że panele nie lubią za wysokich temperatur (bo spada wydajność) to jak widać nie da się wykorzystać południa "na max" bez ruchu, W bardzo słoneczne i gorące południe lepiej jest nawet odsunąć panele, żeby wykorzystać 100% ich mocy (czyli ~20% padających promieni nie 100%).
Generalnie pewnie trzeba by policzyć dla danej lokalizacji/szerokości geograficznej jaki wzrost dostarczonej energii daje obrotowa w stosunku do nieruchomej. Pewnie da się znaleźć jakieś wyliczenia w sieci nawet, nie szukałem...
KONTO USUNIĘTE, 19 grudnia 2018, 22:01
Sprzedawcy napędów, w trosce o już przeładowany informacjami mózg przeciętnego klienta, nie dokładają mu całkowania zmiennej, zostawiając (zgodnie z prawdą zresztą
) hipokryzyjne "do 45%". A póżniej, tak jak w tym badaniu IBMERu, teoretyczne 25%max, daje średnio 6,1% zysku.