reklama
środa, 06 grudzień 2017 07:49

Nowości WITI: EPF zapewni prąd na poligonie

Napisane przez Ry
Oceń ten artykuł
(0 głosów)

 Jednym z poważnych wyzwań służb logistycznych i żołnierzy przebywających na poligonach jest utrudniony dostęp do źródeł prądu elektrycznego. Rozwiązaniem tego problemu mogą być innowacyjne elastyczne pokrycia fotowoltaiczne (EPF), nad którymi pracuje konsorcjum w składzie: Lubawa SA ( lider), Wojskowy Instytut Techniki Inżynieryjnej, Instytut Metalurgii  i Inżynierii Materiałowej PAN i AK Consulting  Aleksander Karkos w ramach konkursu GEKON (Generator Koncepcji Ekologicznych). 

Konsorcjum uzyskało w 2016 r. dofinansowanie Narodowego Centrum Badań i Rozwoju (umowa nr GEKON2/04/268473/23/2016). Celem projektu, którego zakończenie przewidziano w marcu 2018 r. jest wykonanie innowacyjnego elastycznego pokrycia fotowoltaicznego (EPF). Jest to element półprzewodnikowy, w którym następuje konwersja energii promieniowania słonecznego  w energię elektryczną w wyniku tzw. zjawiska fotowoltaicznego. Tworzy on tzw. złącze p-n, a padające na nie fotony powodują powstanie napięcia elektrycznego. Oświetlone złącze działa więc jak ogniwo elektryczne. Łączy się je szeregowo,  otrzymując baterie. Z połączenia natomiast kilku -, kilkunastu, czy kilkudziesięciu ogniw powstają panele. Efektywność przemiany zależy od wielu czynników , między innymi od rodzaju zastosowanego ogniwa słonecznego czy też intensywności i czasu nasłonecznienia.  

EFP[3]
EFP[3]
Rys1_Wstępna_koncepcjaEFP
Rys1_Wstępna_koncepcjaEFP
Rys3_Krzemowe_ogniwo_sloneczne_trzy_elektrodami
Rys3_Krzemowe_ogniwo_sloneczne_trzy_elektrodami
Rys5_Model_pokrycia_fotowoltanicznego
Rys5_Model_pokrycia_fotowoltanicznego
Rys6_proces_laminacji
Rys6_proces_laminacji
Rys15_propotyp_8_ogniw
Rys15_propotyp_8_ogniw
Rys10_badanie_kamera
Rys10_badanie_kamera
Rys13_segment_pokrytych_ogniw
Rys13_segment_pokrytych_ogniw
Rys13_segment_pokrytych_ogniw
Rys13_segment_pokrytych_ogniw
Zdjecie_WITU_1
Zdjecie_WITU_1
Previous Next Play Pause
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Najczęściej w zastosowaniach komercyjnych są wykorzystywane krzemowe  ogniwa słoneczne na sztywnych podłożach. Znacznie bardziej elastyczne,  pozwalająca na łatwe kształtowanie, a także charakteryzujące się niską masą są ogniwa polimerowe i cienkowarstwowe. Ich wadą  jest jednak niska sprawność. Dlatego założeniem projektu GEKON było stworzenie pośredniej technologii o wyższej sprawności energetycznej. 

Projekt przewiduje wykonanie trzech prototypów jako wersji przedprodukcyjnej EPF. Pierwszy wariant dotyczył pokrycia składającego się z samych ogniw słonecznych, dwa pozostałe z kolei wyposażono dodatkowo w układy gromadzenia energii dzięki czemu mogą służyć jako źródła prądu elektrycznego przy braku światła słonecznego. 

- Podstawową trudnością w wykonaniu EPF, którą udało się pokonać, było zapewnienie odpowiednich właściwości mechanicznych pokrycia - wyjaśnia Stanisław Maleczek, pomysłodawca i kierownik projektu z Pracowni Nowych Technologii  Wojskowego Instytutu Techniki Inżynieryjnej. Udało się to rozwiązać  dzięki zastosowaniu  elastycznego materiału z odpowiednio wbudowanymi ogniwami fotowoltaicznymi o małych wymiarach w postaci mozaiki. 

Ogniwa umieszczono na specjalnym podłożu i zabezpieczono szkłem hartowanym. Dzięki temu są one trwałe i pozwalają na bezawaryjną pracę  nawet przez okres 20 lat.  Ponadto dzięki małej grubości ogniw (do 1,5 mm)  i ich lekkości, można je zwijać i rozwijać na dowolnej powierzchni, a także odciąć z „bębna”  oraz pokrywać nimi m.in. namioty. Nad tym rozwiązaniem pracuje lider projektu, czyli spółka Lubawa SA. Z kolei za odpowiednie połączenie ogniw z podłożem odpowiada Instytut Metalurgii  i Inżynierii Materiałowej. 

Podstawy segment EFP w wersji produkcyjnej charakteryzuje się napięciem wyjściowym 36 V, maksymalną mocą 30 W ( średnio 24 W), wymiarami 1,6x0,5 m i grubością 1,5 mm oraz  wagą do 1,6 kg.  Segmenty można łączyć, co umożliwia zwiększenie mocy sumarycznej. 

W fazie wdrożeniowej znajduje się obecnie rozbudowany wariant EFP wyposażony w akumulator i systemy zarządzania pozwalające  na odbiór energii nawet przy braku oświetlenia. Kolejny etap projektu przewiduje m.in.  implementację elastycznych pokryć fotowoltaicznych jako magazynów energii, co powoduje że odbiór energii byłby możliwy wieczorem m.in. do ładowania komórek czy laptopów.  Jest to rozwiązanie szczególnie przydatne w obszarach dotkniętych skutkami katastrof naturalnych (powodzie, tornada, silne opady śniegu) oraz nienaturalnych (katastrofy budowlane, przemysłowe).

– Zależy nam na przedłużeniu tego projektu o kilka miesięcy, bez konieczności zwiększenia dofinansowania – informuje Stanisław Maleczek. Chodzi o możliwość przebadania różnych wariantów systemu w okresie letnim, bo w warunkach laboratoryjnych  trudno  jest osiągnąć wyniki zbliżone  do naturalnych. 

Podstawowym odbiorcą elastycznych pokryć fotowoltaicznych (EPF) mogą być Siły Zbrojne RP, a także instytucje takie jak: Policja, Straż Graniczna, Służby Ratownicze, a także odbiorcy indywidualni. 

Dane techniczne wariantu podstawowego EFP:

  • • wymiary ( dł. X szer. x grub.) : 1,6 m x 0,5 m x 1,5mm, ale może być produkowane o dowolnej długości, co umożliwia łączenie segmentów, 
  • • masa:                                      ok. 1,6 kg,
  • • napięcie wyjściowe:               36 V,
  • • maksymalna moc:                  30 W,
  • • cechy dodatkowe: dobra elastyczność, wysoka sprawność oraz wieloletni okres użytkowania. 

   Zdjęcia: WITI

Czytany 201 razy Ostatnio zmieniany środa, 06 grudzień 2017 11:43

Overall Rating (0)

0 out of 5 stars
Dodaj komentarz
  • Brak komentarzy