Перехід на відновлювані джерела енергії стає все більш помітним світовим трендом. З усіх видів альтернативної енергетики найдинамічніші темпи у 2017 році показало впровадження сонячних панелей. Якщо за підсумками 2016 року зростання генерації сонячної електроенергії склало 76 ГВт, то у 2017 році цей показник має становити 100,4 ГВт.
Лідером із впровадження фотоелектричних панелей є Китай. Загальна потужність введених у 2017 році в експлуатацію сонячних електростанцій у Піднебесній становить 48 ГВт. Такі темпи пов’язані насамперед із необхідністю поліпшення екологічної ситуації у країні. Зважаючи на все, увага за збереження довкілля у високорозвинених країнах збільшуватиметься. Щоб уявити, як виглядатимуть сонячні електростанції у найближчому майбутньому, розглянемо найцікавіші розробки у сфері виробництва сонячних батарей.
Дизайн сонячної батареї шотландською: плаваючі електростанції в Глазго
Одним із найцікавіших проектів забезпечення міста сонячною електроенергією можна вважати ідею компанії ZM Architecture. У травні 2008 року на Міжнародному конкурсі дизайну шотландські дизайнери із Глазго представили свою розробку плаваючих сонячних батарей.
За задумом розробників виконані у формі водяних лілій сонячні панелі повинні заповнити площі річки Клайд, що не використовуються, поставляючи електроенергію в міську мережу.
Журі конкурсу оцінило поєднання практичності та естетичного дизайну, присудивши проекту головну премію у категорії «Суша і море». Ідея сподобалася і міській владі Глазго, проте з невідомих причин проект так і не було реалізовано.
Читайте також:Промисловий дизайн: сайти для вашого натхнення
Прозоре тарифоутворення: проект сонячної електростанції у кожному будинку
Якщо ви цікавитеся новими технологіями, то, напевно, бачили проекти будинків із сонячними батареями. Найчастіше це інноваційні архітектурні проекти, фасад яких розроблений спеціально під використання фотоелектричних панелей. Наприклад, хмарочос у Мельбурні має вигнуту форму, що дозволяє ловити сонячні промені протягом усього дня.
Завдяки моді на альтернативну енергетику кількість таких інноваційних проектів збільшуватиметься. Але для того, щоб користуватися сонячною електрикою, не обов’язково переселятися у футуристичні будівлі. У жовтні 2017 року американські вчені з Університету штату Мічиган представили прозорий матеріал, здатний генерувати сонячну енергію. При його виготовленні використовують органічні молекули, що поглинають світлові хвилі, а сам матеріал нагадує пластик.
На даний момент ККД сонячних панелей із нового матеріалу становить 5% при 15-40% у традиційних аналогів, але розробники планують суттєво збільшити цей показник.
Швидше за все, технологічний процес не буде принципово відрізнятись від технології виготовлення пластику. Тому обладнання для виробництва сонячних батарей з нового матеріалу буде доступне як за ціною, так і технічною простотою. Серійне виробництво вікон, автомобільного скла та інших виробів із цього «енергетичного» пластику незабаром стане таким же поширеним, як виготовлення металопластикових конструкцій.
Промдизайн сонячних панелей: черепиця Ілона Маска
Говорячи про інновації та сонячну енергетику, було б дивно не згадати Ілона Маска. Незважаючи на те, що деякі його проекти здаються фантастичними, ця людина вже досягла серйозних успіхів у деяких областях. Наприклад, у освоєнні космосу. Використання багаторазових ракет Falcon 9 знижує вартість доставки космічних вантажів приблизно на 30%. Також Ілон Маск може похвалитися тим, що Tesla Model X є одним з електрок, що найбільше продаються. У 2016 році цей автомобіль займав першу позицію в рейтингу, поступившись її цього року електромобілем BAIC EC 180. Крім того, корпорація Tesla розвиває проекти каршерингу, надзвукового авіасполучення, планує запустити безпілотні вантажоперевезення та побудувати швидкісний тунель під Лос-Анджелесом. Подібні інновації не викликають особливу радість у менш технологічних конкурентів.
У травні 2017 року сивого волосся додалося також виробникам сонячних панелей та покрівельних матеріалів. Ілон Маск представив нову розробку Tesla – черепицю з фотоелектронних панелей Solar Roof. Розмови про подібні проекти розпочалися тоді, коли на дахах почали встановлювати перші сонячні батареї, які роблять будинки повністю незалежними від традиційних електромереж. Інженери Tesla першими змогли успішно поєднати традиційну покрівлю та фотоелектричні панелі.
Якщо порівняти традиційні фотоелектричні панелі з покрівлею Tesla (праворуч), то дизайн модуля сонячної батареї Solar Roof виглядає набагато цікавіше і з естетичного, і практичного погляду. На даний момент розробка компанії Ілона Маска представлена в чотирьох варіантах:
- французька плитка;
- тосканська черепиця;
- гладке скло;
- текстуроване скло.
Ще одним істотним плюсом сонячного даху Tesla є вбудовані в неї нагрівальні елементи, що розтоплюють сніг. Цілком логічно, враховуючи, що сонячні батареї мають виробляти енергію навіть узимку.
Читайте також: «Розумний дім»: від ідеї до оформлення дизайну
Щодо міцності матеріалу, то і з цим проблем теж немає. У своєму твіттері Маск заявив, що сонячним дахом можна без проблем ходити. Але ефектніше виглядає анімація, розміщена на сайті Tesla.
Як бачите, панелі Solar Roof міцніші за звичайну черепицю, тому вираз «навіщо платити більше» в даному випадку не актуальний. Якщо чергове творіння Маска стане доступнішим, незабаром у приміських селищах з’являться сонячні електростанції, дизайн яких залежатиме від фантазії власників будинків. На даний момент ціна квадратного метра Solar Roof становить $235, але фотоелементи можна чергувати з «порожньою» черепицею, що зменшить кінцеву вартість проекту.
Дизайн сонячної панелі у гаджетах майбутнього
Шанувальники Стіва Джобса часто фантазують: яким би був світ, якби він не пішов від нас так рано. Опоненти охолоджують їх запал, заявляючи, що внести у смартфони щось принципово нове неможливо. Але Стівен Джобс завжди вдавалося зробити свої винаходи максимально інноваційними і зручними для звичайного користувача.
Спробуємо і ми пофантазувати і уявити, які ідеї на основі сонячних батарей могли б спасти на думку цього винахідника.
- iPhone та iPad Solar. Незважаючи на те, що ємність акумуляторів для смартфонів постійно збільшується, їх все ж таки потрібно періодично заряджати. Особливо гостро ця проблема постає перед аматорами піших мандрівок. Уявіть собі триденний похід у гори чи ліс із наметами. Зрозуміло, що камера працюватиме трохи рідше, ніж постійно. Або, наприклад, стриму з музичного фестивалю Glastonbury. Ніяка батарея не витримає таких тривалих навантажень без заряджання або використання зовнішніх акумуляторів. Жодна, крім сонячної.
Уявіть собі, що задня панель вашого смартфона (або накладна панель типу індукційної) складається з фотоелектричних матеріалів, а скло виконане з пластику, розробленого в Мічиганському інституті. Тобто ваш телефон заряджається в будь-якому положенні. Звичайно, до «положення» до кишені. - MacBook Pro Solar. З ноутбуком простіше. На цьому гаджеті працюють в основному вдома та в офісі, де зарядити його можна без проблем. Але айтішники, дизайнери і копірайтери, що люблять працювати на природі, подалі від офісного шуму і домочадців оцінили б ноутбук, що заряджається від сонячної енергії. Це може бути фотоелектричний корпус та скло або зарядний пристрій, який підключається до електророз’єму.
- iPod Solar. Подібний винахід припав би до смаку любителям піших подорожей. Уявіть, що ви можете тижнями гуляти далеко від цивілізації, насолоджуючись улюбленою музикою. MP3 плеєр зазвичай лежить у кишені, тому фотоелемент, що підключається до програвача, може кріпитися на рюкзаку, одязі або на плечі, за допомогою спеціального ремінця.
- iCool. Стівен Джобс не пив пиво, але келих безалкогольного іноді міг собі дозволити. Тому цілком міг би розробити портативний холодильник для напоїв. Уявіть, що ви виїхали на природу з друзями, набравши повний багажник пива чи інших напоїв. Зараз альтернатива — взяти з дому попередньо охолоджені пляшки та покласти їх у термоізолюючу сумку або охолоджувальний бокс із льодом. Але якщо виїжджати на кілька днів, жоден із варіантів вас не влаштує. Тому пляшки в таких випадках зазвичай кладуть у воду (щоправда, не завжди їх потім знаходять). Маючи портативний холодильник на сонячній батареї, багажник можна завантажувати вщент. До речі, якщо в такому гаджеті передбачити функцію регулювання температури, можна зберігати і їжу.
Читайте також:3D-моделювання корпусу електроніки
Ці ідеї комусь можуть здатися надто футуристичними та нереальними. Проте мало хто знає, що ще 1985 року в Радянському Союзі вийшов фантастичний на той момент гаджет — радіоприймач «Лель РП-402».
Це диво радянської техніки чудово працювало на сонці без звичайних батарейок. Якщо взяти до уваги щорічне збільшення швидкості зарядки акумуляторів і ККД фотоелектричних панелей, то поява популярних гаджетів на сонячних батареях не здається такою вже фантастичною.
Якщо ви маєте інноваційні розробки, але виникли проблеми з промисловим дизайном, компанія KLONA зробить ваш продукт привабливим для споживача. Ми спеціалізуємося на 3D-моделюванні та можемо реалізувати проект за вашими кресленнями. Якщо ваш 3D-проект не задовольняє вас чи потенційного замовника, наші фахівці допоможуть удосконалити розроблений вами прототип.
