Используя солнечный коллектор происходит преобразование солнечной энергии в, полезную тепловую энергию и передает полученное тепло теплоносителю. Впоследствии можно использовать это тепло для нагрева воды и охлаждения воздуха.
Первым очень тонким, мягким материалом, способным накапливать энергию, не имея в составе электролитических жидкостей, является - высокопроизводительная мембрана. Она безопасна и надежна при эксплуатации, легко складывается. Основным материалом для изготовления мембраны послужил созданный на основе полистирола полимерный состав, помещенный между двумя пластинами из металла. Доступность материала и простота в производстве обеспечивают мембране низкую конечную стоимость. Сущность преобразователя - «люминесцентного солнечного концентрата», заключается в специальном покрытии оконных стекол, позволяющих генерировать электроэнергию из солнечного света, путем нанесения специального покрытия тонким слоем материала, который распределяет энергию солнечных лучей в солнечные батареи [3].
Ученые UCLA изобрели новые «Идеальные окна», представляющие собой комбинацию солнечной батареи, электрохромного окна и суперконденсатора. По мере увеличения степени освещенности стекло накапливает электроэнергию, затем, при переполнении емкости, начинает уменьшать светопропускающую способность. Новые смарт – окна имеют хорошую гибкость, можно сворачивать и при этом работоспособность их не теряется. В структуре такого стекла имеется специальный слой, посредством которого происходит прохождение тока. Конструкция имеет регулятор температуры, он отвечает за отопление системы.
Разработаны «Умные жалюзи», способные в течение всего светового дня собирать солнечную энергию, преобразовывая ее в лампу. В вечернее время суток можно использовать такую лампу для освещения. Принцип работы жалюзи заключается в использовании гибких солнечных батарей, вырабатывающих энергию, и электролюминесцентной фольги, излучающую свет. Оба материала идеально подходят для конструкции жалюзи, т.к. обладают легкостью, и простым способом закрепления на планках. Ленту фольги размещают на внутренней стороне, а полоску солнечной батареи закрепляют на половинку ламели, которая обращена наружу. Предусмотренный в конструкции аккумулятор фиксируется в верхней части. Получившаяся конструкция создает иллюзию света в окнах.
Самым последним из достижений является оптоволоконный солнечный элемент - который можно использовать в разных областях. Волокно по толщине тоньше, чем человеческий волос. Они имеют гибкую структуру и способны производить электрическую энергию в большом объеме. Таким волоконно-оптическим фотоэлектрическим элементом интересуются военные, считают, что можно вплетать эти волокна в ткань, из которой можно будет производить одежду, для обеспечения электроэнергией солдат [4].
Несколько лет назад солнечные батареи можно было увидеть только в калькуляторе, но инновации не стоят на месте. Теперь у этой технологии есть потенциал для интеграции в нашу повседневную жизнь, это может быть развитие передовой робототехники электронного текстиля, и много нового.
При рассмотрении различных методов и принципов получения электрической энергии посредствам солнечной энергии, сбор и накопление ее в батареи, можно спроектировать костюм, защищающий от пониженных температур повышенной видимости в условиях окружающей среды. С помощью схемы, представленной на рис.1. можно спроектировать и изготовить защитный костюм от пониженных температур повышенной видимости. В состав данной схемы входит окружающая среда с различными природными, погодными, производственными условиями, в которой находиться и выполняет необходимые работы человек. Костюм может использоваться работниками, занимающихся в сфере ЖКХ, дорожных и спасательных службах, в нефтедобывающей отрасли, спорте и пр.
Окружающая среда
Проектируемый защитный костюм от пониженных температур повышенной видимости
Разработка рекомендаций для проектирования защитного костюма
Психологическое восприятие цветового решения человеком
Применение полученной энергии
Для подзарядки электрических приборов: телефон, фонарик, компьютер и пр.
Физические характеристики цветового решения и покрытия выбранного материала (единица измерения, выбор прибора, условия)
Разработка состава и характеристик костюма
Подбор рационального пакета материалов
Для поддержания нормального микроклимата в под одежном пространстве человека (обогрев)
Разработка эскиза и выбор цветового решения
Принцип и способ получения электрической энергии из внешней среды, сбор и преобразование в электрическую энергию по средствам высокопроизводительной мембраны на основе полистирола полимерного состава
Разработка конструкции и технического описания костюма
Для работоспособности сигнальных элементов
Рис.1.- Общая схема проектирования защитного костюма от пониженных температур повышенной видимости в окружающей среде.
Инновации изменят качество нашей жизни, новые технологии преобразования солнечной энергии могут проложить путь для развития новых необходимых решений для человечества.
Список литературы:
1. Елена. Как используют солнечную энергию [Электронный ресурс] // Информационный портал.– 2013 - Режим доступа: (http://realproducts.ru/kak-ispolzuyut-solnechnuyu-energiyu/).
2. Солнечные батареи для дома. [Электронный ресурс] // Строительный портал СТРОЙТОП.ком..- 2013 - Режим доступа: (http://www.stroytop.com/?Page=text&i=219).
3. Новые разработки в оконной индустрии. Журнал Энергосовет № 4 (23) за 2012 г [Электронный ресурс] // Информационный портал по энергосбережению.– 2013 - Режим доступа: http://www.energosovet.ru/bul_stat.php?idd=318.
4. Оптоволоконный солнечный элемент – основа для носимого компьютера. [Электронный ресурс] // Информационный портал. http://energysafe.ru/alternative_energy/alternative_energy/?page=2&sort-by=rating).