Главная -> Блоги -> 13-летний школьник увеличил производительность солнечных панелей на 50%
  • ,

13-летний школьник увеличил производительность солнечных панелей на 50%

7-классник Айдан Дуайер (Aidan Dwyer) сделал прорыв в солнечных панелях используя структуру деревьев и формулу Фибоначчи и увеличил производительность солнечных элементов на 20-50%.
Блог им. rodovid: Айдан Дуайер солнечные панели: Солнечная энергия, солнечные фермы, модули, панели, батареи

Эта история похожа на сюжет хорошего романа. Молодой американец по имени Айдан Дуайер шел по лесу в горах Катскилл в штате Нью-Йорк, когда он заметил, что голые ветви деревьев не были ориентированы случайным образом.
Обычно такое остается незамеченным для 99% людей.

Он предположил, что, если направить фотоэлементы относительно Солнца в определенном порядке, это может повысить производительность от 20% до 50%.

После некоторых исследований, Айдан «открыл» характер распределения листьев на ветвях и магистральных ветвях на многих деревьях по принципу Последовательности Фибоначчи, описанного в тринадцатом веке итальянским математиком Леонардо Фибона́ччи.

Давно известно, что часто использует эту последовательность в своих «проектах», в которой каждый элемент является суммой двух предыдущих (1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34… или Fn = Fn-1 + Fn-2).

Айдан Дуайер заметил это и возникла блестящая идея увязки этой последовательности солнечной энергии с деревьями.
Блог им. rodovid: Айдан Дуайер солнечные панели дерево: Солнечная энергия, солнечные фермы, модули, панели, батареи
Блог им. rodovid: Айдан Дуайер солнечные панели дерево: Солнечная энергия, солнечные фермы, модули, панели, батареи

Он сконструировал две небольшие , сделанные из горстки фотоэлементов, чтобы увидеть, имеет ли значение как растут ветви на деревьях на количество света, которое получит каждый лист.

Результат был удивительный. С этого перераспределения, вторая панель, которая копировала природу, может генерировать на 20% больше энергии, чем обычная стационарная панель. А зимой, этот выход повышается до 50%!

Он упомянул и другие преимущества спирального узора, сказав, что это займет меньше места в городских районах, где пространство ограничено. Он также считает, что конструкция будет собирать меньше дождя и снега и будет более устойцива к атмосферным воздействиям, чем плоскопанельные конструкции на крыше.

Electree — древовидная солнечная зарядка

Блог им. rodovid: Electree экогаджет солнечная зарядка: Солнечная энергия, солнечные фермы, модули, панели, батареи

Этот принцип также использовал дизайнер Вивьен Мюллер, который создал экогаждет Electree — зарядную станцию в виде небольшого солнечного дерева. На даный момент его команда через Kickstarter пытается собрать не менее $ 200 000 на реализацию своего проекта.

Ваше мнение.

Стоит ли учиться у природы? Есть ли будущее у таких проектов?

Читайте также:
Установка солнечных батарей: 6 неожиданных факторов которые следует учесть
3 вида солнечной энергии в домах из соломы

17 комментариев

papakorkin
Очень наблюдательный молодой человек! Статья интересна тем, что очень большие симпатии испытываю к солнечной энергии. Спасибо автору!
saharin
А мне очень понравился гаджет по зарядке мобилок в виде дерева )
MaxMahnov
Так может есть смысл делать сферические солнечные батарей
EkaterinaBrichkina
КПД скорее всего ниже, чем в предложенной конструкции, ну и надо считать у плоских и полусферных, чтобы точно сказать, что из них эффективнее. Может даже выше КПД будет у батареи, которая часть энергии будет тратить на передвижение и поворот за солнцем.
YanRobkiy
Форма дерева и сфера — неэффективное и нерациональное использование солнечных элементов + каждый отдельный листочек нужно снабжать диодом.Вообще это очевидно — солнечный элемент повернутый в сторону солнца будет более эффективен чем солнечный элемент направленный в стену или землю рабочей поверхностью.
Voron226
Пустая статья. Некий школьник заметил КАК ориентированы листья на деревьях… Каким-то образом прицепил к наблюдениям ряд Фибоначчи. Далее говорится, что эффективность солнечных батарей увеличивается на 20-50%.
И кто что понял из этого? Неужели все сразу поверили, что 1 м2 солнечных элементов, ориентированных прямо на Солнце (под углом в 90 градусов к падающим солнечным лучам) менее эффективен, чем 1м2 солнечных элементов, выстроенных как на фото Мюллером? С какого перепуга???
То, что форма живого дерева КРАСИВЕЕ, чем квадрат стандартной солнечной батареи — это бесспорно! Но при чем тут эффективность? Как её считали?
Поясню поподробнее. Вот выше ссылка на сферическую солнечную батарею. Из её формы совсем неявно следует, что она эффективнее плоской. То, что она ЧАСТЬ своей поверхности использует для выработки электроэнергии от Солнца — это ясно. Но кто считал разницу стоимости дополнительной площади солнечных элементов (ведь сферический элемент использует только часть своей поверхности в данный момент времени) к стоимости механизма автоматического поворота солнечной батареи за Солнцем?
Ну когда же мы научимся чуть меньше эмоционировать в вопросах ЭКОномики, ЭКОлогии, философии, техники, физики, да и в науке в целом? Давайте будем выплескивать свои эмоции в музыке, живописи, в общении с живой природой, с близкими нам людьми! И оставим «кесарю кесарево».
EkaterinaBrichkina
«Неужели все сразу поверили, что 1 м2 солнечных элементов, ориентированных прямо на Солнце (под углом в 90 градусов к падающим солнечным лучам) менее эффективен, чем 1м2 солнечных элементов, выстроенных как на фото Мюллером?»
EkaterinaBrichkina
вообще-то, сложно элементы поставить таким образом, чтобы они всегда находились под углом 90 град., поскольку Земля вращается относительно своей оси. А поскольку Земля к тому же вращается вокруг Солнца, то зимой система распределения батарей по Фибоначчи будет эффективнее.
Voron226
Что, по-Вашему, означает слово ЭФФЕКТИВНОСТЬ? По-моему, это показатель отношения затраченного к получаемому. Потому я и обратил внимание на то, что разве кто-нибудь считал этот показатель? Неужели создание пятерного запаса по площади (к примеру) выгоднее устройства поворотного, который будет поворачивать солнечную батарею под 90 градусов к солнцу? Уверен, что никто не считал. Но какие красивые слова! Фибоначчи, эффективнее, экологичнее, изобретатель-школьник, батарея-дерево… Афигеть!!!
EkaterinaBrichkina
вполне возможно, действительно эффективнее именно в понятии КПД. Но честно признаюсь не считала и не собираюсь пока считать, но наверное кто-то посчитал, раз написали. Вот ссылка на эссе www.amnh.org/learn-teach/young-naturalist-awards/winning-essays2/2011-winning-essays/the-secret-of-the-fibonacci-sequence-in-trees. В общем, из Вашего набора слов, я бы оставила Фибоначчи и, возможно, эффективнее. По-моему, идея очень хорошая, к тому же проливает для меня свет на обрезку деревьев. Если у Вас будет время и желание — посчитайте КПД того и другого случая, мне тоже будет интересно узнать мнение заинтересованного человека. Правда задача круглогодичного и суточного поворота по мне сложна для расчета и программирования. Да и от общей площади зависит. А в конце расчета, Вы рискуете получить идею для производства.
Voron226
Так нет проблем — не считайте и делайте. Только почему ЭТО выдается за ЭКОпроект? Но отвечать не нужно — ведь понятие экологичность к математике никакого отношения не имеет… Или имеет?
noyij
Полагаю, что эффективного устройства поворота за солнцем еще не придумано. Только такой способ съема солнечной энергии самый эффективный.
Voron226
Вы ошибаетесь. Сегодня солнечная батарея — это не только сам элемент солнечной батареи, но и встроенная в батарею микроэлектронная система стабилизации токов и напряжений и много чего ещё. Встроить в саму же батарею небольшой датчик освещенности и простейшую схему компаратора и батарея начнет сама управлять двигателями, которые смогу поворачивать батарею под оптимальным углом к падающим солнечным лучам. Только интереснее ЗАСВЕТИТЬСЯ. Потому и появляются псевдо-экологические проекты. Почему псевдо? Потому что авторам далеко все равно на окружающую нас среду. Потому и не считает никто, не сравнивает затраты с получаемым эффектом, даже не напрягается по поводу удобства эксплуатации «изобретений». Именно такие проекты подрывают саму идею создания экологически-оптимальных или нейтральных территорий, поселений, устройств.
noyij
Само по себе предложение направлено на получение энергии от солнца. Это уже забота об охране окружающей среды.
Voron226
Цель оправдывает средства? Где-то я уже это слышал…
ValeriyErmakov
вы бы знали сколько природы гробится припроизводстве солнечных элементов.