Μια ομάδα επιστημόνων στο Πανεπιστήμιο Shanghai Jiao Tong στην Κίνα αξιολόγησε την αντοχή στα κύματα και τη μηχανική καταπόνηση μιας πλωτής φωτοβολταϊκής πλατφόρμας με βάση τη μεμβράνη για εφαρμογές σε υπεράκτια ύδατα.
«Η δουλειά μας μπορεί για πρώτη φορά να δημιουργήσει μια ισχυρή και αποτελεσματική αριθμητική μέθοδο για την αξιολόγηση της δυναμικής απόκρισης υπεράκτιων πλωτών φωτοβολταϊκών πλατφορμών τύπου μεμβράνης κάτω από κύματα και ρεύματα», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της έρευνας, Xiantao Zhang, στο περιοδικό pv . «Αυτό θα προωθήσει σημαντικά τον ορθολογικό σχεδιασμό και την αξιολόγηση της ασφάλειας αυτής της νέας εξαιρετικά ευέλικτης πλωτής δομής, προωθώντας έτσι την ανάπτυξη υπεράκτιων φωτοβολταϊκών τεχνολογιών».
Η ερευνητική ομάδα εξήγησε ότι η φωτοβολταϊκή μεμβράνη που πέρασε από τη διαδικασία δοκιμής είχε διάμετρο 1 m, διάμετρο διατομής πλωτήρα 0,032 m, πάχος 0,0o11 m, μάζα 1,3 kg, συνολική μάζα νησίδας 2,18 kg και ακαμψία πλωτής κάμψης 0,11 N/m2.
Μέσω της δοκιμής, οι ακαδημαϊκοί αξιολόγησαν, ειδικότερα, τη συνολική υδροελαστική απόκριση του πεδίου συχνότητας της μεμβράνης υπό κανονικά κύματα. Η ανάλυσή τους βασίστηκε στη θεωρία δυναμικής ροής και στη θεωρία της τρισδιάστατης υδροελαστικότητας. Το τελευταίο χρησιμοποιείται συνήθως για την πρόβλεψη του υδροελαστικού φαινομένου λόγω των φορτίων που προκαλούνται από το κύμα σε ένα πλωτό σώμα και το πρώτο είναι ένα μοντέλο ροής ρευστού που περιγράφει ασυμπίεστη, ασύμμετρη και μη περιστροφική ροή.
«Η ανάλυση ξεκινά με μια μελέτη σύγκλισης που επικεντρώνεται στον αριθμό των τρόπων για κίνηση εντός και εκτός επιπέδου», εξήγησαν, τονίζοντας ότι υπέθεσαν επίσης ένα πλήρως αξονικό συμμετρικό μοντέλο χωρίς επιρροές πρόσδεσης και σενάρια κατεύθυνσης κύματος με διαφορετική πρόσδεση. σημειακοί προσανατολισμοί. «Στη συνέχεια, παρουσιάζονται τα πλάτη απόκρισης κάθε τρόπου λειτουργίας, καθώς και τα αποτελέσματα σε διάφορα σημεία δοκιμής».
Τι έδειξε η μελέτη
Οι επιστήμονες σημείωσαν ότι η δοκιμή έδειξε ότι, σε χαμηλές συχνότητες κυμάτων, ο πλωτήρας και η μεμβράνη κινούνται με τα κύματα. Αντίθετα, με τις υψηλές συχνότητες κυμάτων, αυξάνεται η ακαμψία του πλωτήρα, καθώς και η τρισδιάστατη αλληλεπίδραση της πλατφόρμας.
«Αυτή η μετατόπιση εγείρει ανησυχίες σχετικά με την υπέρβαση κυμάτων και τις επιπτώσεις εκτός νερού στη λειτουργική απόδοση της φωτοβολταϊκής πλατφόρμας», σχολίασαν οι ερευνητές. «Τόσο οι κινήσεις εντός όσο και εκτός επιπέδου είναι ζωτικής σημασίας για τα πλωτά φωτοβολταϊκά συστήματα. Η κίνηση στο επίπεδο επηρεάζει το σχεδιασμό του συστήματος πρόσδεσης και επηρεάζει την κατανομή της τάσης της μεμβράνης και των ηλιακών συλλεκτών.»
