Большие вызовы 2022
Разработка концентратора лучей для повышения эффективности солнечных панелей
Направление
«Современная энергетика»
О ПРОЕКТЕ:
В мире наблюдается тенденция ежегодного роста энергопотребления. Истощение запасов минерального и органического топлива ставит задачу перехода на возобновляемые источники энергии. Одно из самых перспективных направлений — солнечная энергетика.
В настоящее время множество небольших организации и частных лиц заинтересованы в закупке солнечных панелей. Однако их использование является не самым экономически выгодным решением по причине высокой стоимости оборудования и низкой энергоэффективности солнечных батарей.
Мы предлагаем решение - использование концентратора солнечных лучей.
О ПРОЕКТЕ:
В мире наблюдается тенденция ежегодного роста энергопотребления. Истощение запасов минерального и органического топлива ставит задачу перехода на возобновляемые источники энергии. Одно из самых перспективных направлений — солнечная энергетика.
В настоящее время множество небольших организации и частных лиц заинтересованы в закупке солнечных панелей. Однако их использование является не самым экономически выгодным решением по причине высокой стоимости оборудования и низкой энергоэффективности солнечных батарей.
Мы предлагаем решение - использование концентратора солнечных лучей.
Что такое концентратор?
Концентратор – это специальная оптическая система, предназначенная для улавливания и фокусировки потока солнечного излучения с целью повышения плотности его мощности.
Почему концентратор?
Это экономично
Концентратор увеличивает плотность солнечного излучения, поступающего на солнечную панель, что позволяет повысить мощность, вырабатываемую каждой панелью. Таким образом, использование концентраторов позволит увеличить мощность солнечной электростанции при фиксированном количестве используемых панелей, или уменьшить количество панелей, требуемых для выработки фиксированной мощности, что также позволит снизить затраты на их дальнейшую утилизацию.
Это экологично
Солнечная энергетика - одна из самых безопасных для экологии отраслей энергетики. В современном мире особенно остро стоит вопрос перехода на альтернативные методы выработки электроэнергии.
Это передовые технологии
Солнечная энергетика не стоит на месте. Каждый год появляются разработки, позволяющие увеличить КПД солнечных панелей, что делает эту отрасль перспективной.
Это комфортно
В установках, используемых в солнечной энергетике, нет большого количества быстро движущихся частей, в связи с чем солнечные станции бесшумны в своей работе и могут быть установлены в непосредственной близости к местам нахождения людей.
Гипотеза:
существуют доступные способы удешевления солнечной энергии
Цель проекта:
разработать концентратор солнечных лучей для повышения эффективности солнечных панелей.
Ход работы:
1-24 июля 2022 года
01.07.-03.07.
01.07.-03.07.
Сбор информации, подготовка схем и чертежей концентратора
04.07.– 06.07.
04.07.– 06.07.
Создание 3D моделей устройства, разработка и сборка основных узлов
07.07. – 10.07.
07.07. – 10.07.
Разработка и сборка второстепенных узлов устройства
11.07.– 14.07.
11.07.– 14.07.
Разработка цифрового двойника концентратора
15.07-18.07.
15.07-18.07.
Внедрение микроконтроллера Arduino для упрощения сборки экспериментальных данных
19.07.-22.07.
19.07.-22.07.
Проведение практических испытаний концентратора
23.07.-24.07.
23.07.-24.07.
Презентация итогов работы
Результаты:
Цифровой двойник
Разработана цифровая модель концентратора, позволяющая оценить эффективность различных подходов к его эксплуатации.
Прототип концентратора
Разработан и собран действующий прототип концентратора солнечных лучей.
Система обработки данных на Arduino Nano
Создана и установлена система обработки данных на микроконтроллере Arduino Nano.
Почему именно наш концентратор?
1
Простота конструкции

Предлагаемая конструкция проста и понятна для широкого круга потребителей. Наш концентратор не требует специального оборудования и материалов при производстве, что обуславливает его низкую себестоимость.

2
Надежность
В силу отсутствия большого количества сложных движущихся элементов предлагаемый концентратор надежен в эксплуатации и может быть использован в различных климатических условиях.
3
Экологичность
При производстве концентратора не применяются токсичные материалы и вещества, в связи с чем наша разработка не наносит вреда окружающей среде.
Перспективы развития
1
Повышение эффективности
Исследование возможностей увеличения эффективности концентратора.
2
Пробная серия
Запуск пилотной серии продукта, отладка производственного процесса, оптимизация расходов.
3
Выход на рынок
Соблюдение ESG-критериев, первичный выход на рынок, создание воронки продаж.
Команда
"Звезда по имени Солнце"
Максим Мягких
Автор и руководитель проекта
maxim.mjagkih@gmail.com
Дементьева Екатерина
Эксперт проекта
ivga05@gmail.com
Дементьев Петр
Эксперт проекта
demenp@yandex.ru
Беляев Степан
Ассистент проекта
spokenobject036@gmail.com
Колосов Лев
Ассистент проекта
lev605@icloud.com
Бабушкина Дарья
Программист
tg: @dashaaa_365
Поликарпова Мария
Инженер, программист
tg: @Polikarpovkaa
Высоцкая Мария
Программист
tg: @irvis2008
Медетов Олег
Менеджер команды, математик
tg: @Oolleegg1
Пирожков Максим
Проектировщик
tg: @M007AX
Байметов Эдуард
Инженер - электронщик
tg: @tlBr_q
Якушев Егор
Инженер, физик
tg: @yakusheveu
Наша команда
"Звезда по имени Солнце"
Максим Мягких
Автор и руководитель проекта
maxim.mjagkih@gmail.com
Дементьева Екатерина
Эксперт проекта
ivga05@gmail.com
Дементьев Петр
Эксперт проекта
demenp@yandex.ru
Беляев Степан
Ассистент проекта
spokenobject036@gmail.com
Колосов Лев
Ассистент проекта
lev605@icloud.com
Бабушкина Дарья
Программист
tg: @dashaaa_365
Поликарпова Мария
Инженер, программист
tg: @Polikarpovkaa
Высоцкая Мария
Программист
tg: @irvis2008
Медетов Олег
Менеджер команды, математик
tg: @Oolleegg1
Пирожков Максим
3D - моделист
tg: @M007AX
Байметов Эдуард
Инженер - электронщик
tg: @tlBr_q
Якушев Егор
Инженер, физик
tg: @yakusheveu
Фотоотчет
Направление
«Современная энергетика»
© Большие вызовы, 2022