ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА
Работа посвящена экспериментальной оценке сопротивления растекания, основной составной части последовательного сопротивления планарных фотопреобразователей, величина которой существенно влияет на эффективность солнечного элемента. В процессе экспериментальных работ рассмотрены несколько подходов к решению поставленной задачи. В основном подходы основаны на исследованиях фрагмента кремниевой структуры, вырезанной из готового серийного преобразователя, позволяющего измерять сопротивление легированного слоя в продольном направлении.
В работе приводятся методика и результаты расчета энергетических параметров плоского солнечного коллектора (ПСК), в частности, часового и среднесуточного значений коэффициента полезного действия (КПД) ПСК, работающего в климатических условиях Апшеронского полуострова, в частности, г. Баку, расположенного в северной широте 40°24′. Расчеты про-водились на примере 15 января 2014 г. для экспериментального ПСК, который в течение ряда лет прошел натурные испытания на гелиополигоне лаборатории «Преобразование возобновляемых видов энергии» Института радиационных проблем НАН Азербайджана. Определено, что для указанного дня среднесуточный КПД ПСК составляет η срсут = 22,1%.
В данной работе исследованы новые фотоэлектрические модули, включающие трапециевидные приемники, на гранях которых смонтированы фотоэлементы, и полупараболоцилиндрические концентраторы, обеспечивающие эффективное преобразование солнечной энергии в тепловую и электрическую. Проведено математическое моделирование для создания алгоритма расчета конструкции теплофотоэлектрического модуля с заданными энергетическими параметрами с использованием законов геометрической оптики, а также тепло- и массообмена. При использовании подобных модулей, в основе которых находится параболоцилиндрический концентратор c фотоприемником и системой протока теплоносителя, воз-можно создание когенерационных установок для выработки электричества и тепла. Разработанные и изготовленные макетные образцы модулей исследовались на соответствующих стендах и испытывались в натурных условиях. Отклонение экспериментальных значений от расчетных не превышало 10%. Такой солнечный модуль с полупараболоцилиндрическим концентратором с линейчатым трапециевидным фотоприемником концентрированного излучения и системой протока теплоносителя при испытаниях генерировал максимальную мощность 254 Вт при температуре ФЭП 43 °С, 219 Вт при температуре 74 °С и 236 Вт – при 58 °С. Конструкция обеспечивает работу солнечного фотоэлектрического модуля при высоких (до 50 крат) концентрациях и равномерном (до 0,25 от среднего значения) освещении фотоприемника. Отдельно на экспериментальном модуле проведены исследования матричного высоковольтного фотопреобразователя, состоящего из 3 параллельно соединенных фотоэлементов, закрепленных на трапецеидальном фотоприемнике. Показано, что матричные высоковольтные элементы при концентрированном облучении более эффективны, чем при непосредственном освещении солнечным светом, значения коэффициентов заполнения ВАХ m = 0,728 и 0,660 соответственно.
В статье представлен материал по использованию экологической энергии естественных потоков, преобразованной с помощью гибридного ветродвигателя, для привода компрессора теплового насоса. Рассмотрена возможность повышения экологической эффективности теплового насоса за счет расположения ветродвигателя, позволившая использовать в качестве низкопотенциальной энергии чердачный воздух здания.
ВОДОРОДНАЯ ЭКОНОМИКА
Рассматриваются экспериментальные данные, демонстрирующие проявление спилловер эффекта при интеркаляции твердого водорода в графитовые нановолокна.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭНЕРГЕТИКИ
В обзоре представлены результаты экспериментальных исследований сверхпроводников, полученных автором с учениками и сотрудниками криогенной лаборатории с помощью основного метода – метода внутреннего трения. Проводится обсуждение обнаруженных физических явлений в рамках предлагаемых моделей, и, как показано в работе, целый ряд из них нашел свое дальнейшее развитие и практическое использование.
ТРАНСПОРТНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
Рассмотрены процессы диэлектрической релаксации в различных классах неупорядоченных полярных диэлектриков: релаксорных сегнетоэлектриках, дипольных стеклах, сегнетоэлектрических полимерах, матричных композитах и аморфных телах на основе полярных диэлектриков. Обсуждаются основные механизмы, дающие вклад в релаксационную поляризацию.
ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВА
В работе представлены результаты генерации широкополосного ТГц излучения в области 0,1-2 ТГц. Генерация ТГц излучения осуществлена в нелинейном кристалле LiNbO3 клинообразной формы благодаря нелинейному эффекту – оптическому выпрямлению фемтосекундных световых лазерных импульсов. Показано, что временные и частотные характеристики ТГц поля, излученного нелинейным клинообразным кристаллом, частично заполняющим металлический волновод, меняются, если кристалл расположить в свободном пространстве. В спектре ТГц импульса интенсивные спектральные линии наблюдались на частотах 279 ГГц и 1 ТГц.