Ученые из Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана, Северного федерального университета имени М.В. Ломоносова провели исследование, чтобы проверить эффективность охладительных установок на солнечных батареях в зависимости от принципа их работы и наличия аккумуляторов.
Для этого они использовали разнообразные метеорологические данные с временным разрешением в один час, собранные в северной Норвегии в течение года. С помощью расчетов исследователи сопоставили погодные условия с качеством работы устройств.
В ходе исследования было выяснено, что адаптивные установки с тепловым насосом показали большую эффективность по сравнению с классическими аналогами с аккумуляторами. Например, адаптивные системы снизили стоимость охлаждения на 44%, при этом сохраняя качество промерзания почвы.
Кроме того, замена одного теплового насоса высокой мощности на несколько маломощных увеличила время работы системы на 30-35%, так как установка начинала генерировать энергию при меньшем освещении. Это позволило устройству работать в более широком диапазоне освещенности и улучшило качество промерзания почвы.
Несмотря на то, что системы без аккумуляторов показали лучшие результаты, ученые считают, что аккумуляторы небольшой емкости могут улучшить работу установки в плохую погоду. В таком случае, даже во время дождя установки будут продолжать охлаждать грунт за счет запасенной в аккумуляторах энергии.
По словам руководителя проекта, старшего научного сотрудника Северного федерального университета имени М.В. Ломоносова Егора Локтионова, в дальнейшем они планируют построить установку для стабилизации береговых обрывов и создать для Арктики технологию строительства на легких фундаментах.