Þróun og notkun sólar ísskápa

Sep 02, 2025 Skildu eftir skilaboð

Mest rannsakaðir sólarkælar, bæði innanlands og erlendis, eru þeir sem eru næst hagnýtingu. Rannsóknir á kæliskápum fyrir aðsog sólar eru þó enn takmarkaðar við grunnkenninguna og þróun tilrauna frumgerða.

Sólaðsogskælar nota venjulega hefðbundinn ísskáp sem er tengdur við ytri sólarorkugjafa. Rannsóknir beinast að hleðslu- og afhleðslueiginleikum sólarsellunnar. Vegna takmarkaðs tillits til ljóseiginleika kæliþjöppunnar skortir ófullnægjandi rannsóknir á samhæfni ýmissa íhluta í sólaraðsogskælum og skilvirkni sólarhitaupptökubúnaðarins er mjög lítil. Fyrir vikið er heildarhagkvæmni kerfisins ekki enn sambærileg við hefðbundna ísskápa og kostnaðurinn er umtalsvert hærri. Varðandi sólaraðsogskæliskápa, þá beinast núverandi rannsóknir að frammistöðu aðsogsefnis-kælivökvaparsins. Það skiptir sköpum að taka á málum eins og hvernig á að auka enn frekar hitaflutningsgetu aðsogsrúmsins, takast á á áhrifaríkan hátt tengslin milli daghitasöfnunar og næturhitaleiðni milli aðsogsrúmsins og safnara, og geyma á áhrifaríkan hátt kæligetu á nóttunni til notkunar á daginn. Lykiltæknin sem brýnt þarfnast frekari þróunar í notkun sólkæliskápa eru sem hér segir:
1. Há-skilvirkni sólarvarma safnaratækni
Sólvarma safnarar, tæki sem umbreyta sólarorku í varmaorku, gegna mikilvægu hlutverki í sólkælikerfi. Skilvirkni þeirra og verð hafa bein áhrif á skilvirkni og hagkvæmni alls sólarkæliskápsins. Til að bæta skilvirkni sólarvarma safnara, hafa núverandi rannsóknir að miklu leyti beinst að því að bæta uppbygging gleypa og þykkni, en minni rannsóknir hafa beinst að grundvallareðli varmaupptöku safnarans. Hitafsog endurspeglast í sjónfræðilegum eiginleikum efnisins, sérstaklega hæfni þess til að gleypa ljós innan tiltekins bylgjulengdarsviðs. Þess vegna telur höfundur að þróun gleypnar- og yfirborðshúðunarefna verði lykillinn að því að bæta skilvirkni sólar ísskápasafna. Það er enn mikið pláss fyrir tæknilegar umbætur og þróun, svo sem að húða yfirborð gleymans með mikilli litrófsgleypni til að hámarka sólargeislunarorkusöfnun; eða velja yfirborðsefni í gleypi út frá geislunareiginleikum þeirra til að ná litrófsgleypni nálægt 1 á bylgjulengdarsviðinu 0,3-3μm. 2. Skilvirk sólarorkugeymslutækni
Til að sigrast á tímabundnu eðli sólarorku, sem getur leitt til ósamkvæmrar notkunar ísskáps yfir daginn og nóttina, ætti að fella viðeigandi orkugeymslubúnað inn í kerfishönnunina. Þetta tæki getur geymt hluta af orkunni sem myndast á daginn til notkunar á nóttunni eða á rigningardögum, sem nær sannri kælingu allan-daginn og sömu afköstum og venjulegur ísskápur. Eins og er, eru þrjár megingerðir sólarljósorkugeymslu: þéttar, blý-sýrurafhlöður, nikkel-málmhýdríð rafhlöður og kalíum-jónarafhlöður. Notkunartæknin fyrir þessar rafhlöður er tiltölulega þroskuð, en geymslugeta þeirra er tiltölulega takmörkuð. Að bæta afkastagetu þessara rafhlaðna er enn framtíðarrannsóknarsvið.

Orkugeymslutæknin sem nú er notuð og nú er í rannsóknum í sólaraðsogskælum nýta fyrst og fremst skynsamleg og duld hitaáhrif fasaskipta vinnslumiðilsins, eða hvarfhitans við efnahvörf, til að geyma orku. Vegna þess að duldhitageymslutækni nýtir eiginleika efnis til að gleypa eða losa hita við fasabreytingar til að geyma eða losa orku, svipað og meginreglan um aðsogskælingu, hafa rannsóknir á dulda hitageymslutækni hagnýta þýðingu fyrir orkugeymslu í sólaraðsogskælum. Að auki þarf orkugeymslutækni kæliskápa fyrir sólar aðsog að þróast frá rannsókn á eiginleikum vinnuvökvans sjálfs til alls kerfisins og bæta enn frekar uppbyggingu aðsogskælibúnaðarins.