Nový solární modul vyrobí jak energii tak i teplo

Datum 03.03.2024

Parabolický kolektor dokáže vyrábět jak elektřinu tak i teplo. Foto: EMS–TU Graz

Vědci vyvinuli nový typ solárního modulu, který dokáže ze slunečních paprsků vyrábět elektřinu a teplo. Modul využívá zakřivené zrcadlo k soustředění slunečního světla na řadu fotovoltaických článků, které světlo přeměňují na elektřinu. Přebytečné teplo z článků se pak odvádí do kapaliny, kterou lze využít k vytápění nebo chlazení.

Vyvinutý solární modul se skládá ze žlabovitého konkávního zrcadla, které soustřeďuje sluneční paprsky na fotovoltaické články uspořádané v ohniskové linii. Odpadní teplo ze solárních článků se odvádí do teplonosné kapaliny, která proudí podél zadní strany článků v systému trubek. Takto získanou tepelnou a elektrickou energii lze například využít pro klimaticky neutrální vytápění a chlazení budov nebo pro různé průmyslové účely, např. v potravinářském nebo textilním průmyslu, uvádí se v tiskové zprávě Technické univerzity v rakouském Grazu.

Myšlenka vyrábět elektřinu a teplo ze slunečního záření současně se objevuje již od 70. let 20. století, ale kvůli vysokým nákladům a technologickým problémům nebyla úspěšná. Vědcům se ale nyní podařilo vyvinout několik technologických inovací. Ve spolupráci s partnerem IMK Solarmirrotec byly mnohem efektivněji vyrobeny parabolické žlabové kolektory s využitím průmyslových výrobních metod, jako je technologie vstřikování. Křemíkové solární články vyvinuté ve spolupráci s tureckým výzkumným centrem GÜNAM jsou cenově výhodné a robustní, takže odolávají vysokým teplotám koncentrovaného slunečního záření. To je důležitý faktor, protože zrcadla parabolických žlabů zesilují, podle zprávy z univerzity, sluneční záření 60 až 120krát.

Výzkumníkům se také podařilo optimalizovat chlazení solárních článků, díky čemuž je odpadní teplo lépe využitelné pro další použití, což je třeba vytápění či naopak i chlazení budov nebo průmyslových procesů, např. v potravinářském nebo textilním průmyslu. Teplo se přenáší do kapaliny, která proudí podél zadní strany solárních článků v systému trubek a může být podle potřeby skladována nebo distribuována (ano, tepelná energie se dá využít k výrobě chladicího efektu – z nevyužitelného odpadního tepla vyrobí chlad).

Podle vědců z univerzity má tento přístup potenciál významně přispět k energetické transformaci větší části Evropy, protože jejich testy ukázaly, že nejen ve Španělsku nebo v Perském zálivu, ale i v Rakousku mohou právě tyto parabolické solární elektrárny být užitečné jako náhrada fosilních paliv v průmyslových procesech.