The object of research, development or design (in Russian) : Концентрирующая фотоэлектрическая система с кремниевыми солнечными элементами и системой охлаждения.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Кремнийлі күн элементтері мен салқындату жүйесі бар концентрациялық фотоэлектрлік жүйе

Aim of work (in Russian) : Исследование эффективности концентрирующих кремниевых солнечных элементов в условиях концентрированного солнечного излучения и разработка новой адаптивной системы охлаждения.

Aim of work (in Kazakh) : Концентрацияланған күн сәулесі жағдайында кремнийлі күн элементтерінің тиімділігін зерттеу және жаңа бейімделгіш салқындату жүйесін әзірлеу

Методы исследования (на русском) : Численное моделирование, компьютерное моделирование, экспериментальные измерения.

Методы исследования (на казахском) : Сандық модельдеу, компьютерлік модельдеу, эксперименттік өлшеулер

Obtained results and novelty (in Russian) : Проведено моделирование и теоретическое исследование П-образной низкоконцентрирующей фотоэлектрической системы (LCPV) с двухлинзовой оптической схемой в COMSOL Multiphysics. Установлено, что оптимальное межлинзовое расстояние 100–125 мм обеспечивает более 80 % оптической эффективности и свыше двух солнц в диапазоне углов ±25°. Разработана адаптивная система охлаждения, автоматически регулирующая расход жидкости в зависимости от солнечного излучения и температуры элементов. Эксперименты подтвердили эффективность предложенной конструкции: система с двумя линзами обеспечивает повышение выработки энергии на 16–27 % при изменении угла падения и снижает энергопотребление охлаждения на 12 % по сравнению с традиционным режимом. Результаты демонстрируют перспективность применения П-образной LCPV-системы в крупномасштабных солнечных установках.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : COMSOL Multiphysics бағдарламасында екі линзалы оптикалық сұлбаға негізделген П-тәрізді төмен концентрациялы фотоэлектрлік жүйе (LCPV) бойынша модельдеу және теориялық зерттеу жүргізілді. Оптималды линзалар арақашықтығы 100–125 мм болғанда, жүйе 80 %-дан астам оптикалық тиімділікті және ±25° бұрыштар диапазонында екі күннен жоғары концентрация деңгейін қамтамасыз ететіні анықталды. Күн сәулесінің қарқындылығы мен элементтердің температурасына байланысты сұйықтық ағынын автоматты түрде реттейтін бейімделгіш салқындату жүйесі әзірленді. Эксперименттік нәтижелер ұсынылған құрылымның тиімділігін растады: екі линзалы жүйе түсу бұрышы өзгерген кезде энергия өндіруді 16–27 %-ға арттырып, салқындату жүйесінің энергия тұтынуын дәстүрлі режиммен салыстырғанда 12 %-ға төмендетеді. Алынған нәтижелер П-тәрізді LCPV жүйесінің ірі масштабты күн энергетикалық қондырғыларында қолдануға болашағы зор екенін көрсетті.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Разработана П-образная низкоконцентрирующая фотоэлектрическая система (LCPV) с кремниевыми солнечными элементами, оснащённая одноосной системой слежения и адаптивной системой охлаждения. Конструкция обеспечивает эффективную работу при изменении угла падения солнечного излучения, минимизируя диапазон движения трекера для снижения энергозатрат. Оптическая система включает линзу Френеля и плано-вогнутую линзу, которые обеспечивают равномерное распределение светового потока и высокую оптическую эффективность при различных углах освещённости. Оптимальное межлинзовое расстояние составляет 100–125 мм, что обеспечивает высокий коэффициент концентрации и стабильный уровень освещённости фотоэлементов. Фотоэлектрический модуль установлен на алюминиевом радиаторе с пятью медными трубками малого диаметра, эффективно отводящими тепло. Система охлаждения управляется микроконтроллером, который адаптивно регулирует скорость потока жидкости в зависимости от уровня солнечного излучения и температуры элементов, поддерживая оптимальный тепловой режим и снижая энергопотребление. Эксперименты показали, что П-образная LCPV-система имеет более высокую и стабильную выходную мощность по сравнению с традиционными системами. Оптическая эффективность превышает 80 %, а расширенный угол приёма и равномерное распределение интенсивности обеспечивают устойчивую работу при изменении положения Солнца.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Бір осьті бақылау жүйесімен және адаптивті салқындату жүйесімен жабдықталған кремнийлі күн батареялары бар П-тәрізді төмен концентрациялы фотоэлектрлік жүйе (LCPV) әзірленді. Дизайн энергия шығынын азайту үшін трекердің қозғалыс ауқымын азайта отырып, күн радиациясының түсу бұрышын өзгерту кезінде тиімді жұмысты қамтамасыз етеді. Оптикалық жүйеге жарық ағынының біркелкі таралуын және әртүрлі жарық бұрыштарында жоғары оптикалық тиімділікті қамтамасыз ететін Френель линзасы мен жазық-ойыс линзасы кіреді. Оңтайлы линзааралық қашықтық 100-125 мм құрайды, бұл жоғары концентрация коэффициентін және фотоэлементтердің тұрақты жарық деңгейін қамтамасыз етеді. Фотоэлектрлік модуль алюминий радиаторына орнатылған, бес шағын диаметрлі мыс түтіктері бар, олар жылуды тиімді өткізеді. Салқындату жүйесі микроконтроллермен басқарылады, ол күн радиациясының деңгейіне және элементтердің температурасына байланысты сұйықтық ағынының жылдамдығын адаптивті түрде реттейді, оңтайлы жылу режимін сақтайды және қуат тұтынуды азайтады. Тәжірибелер көрсеткендей, П - тәрізді LCPV жүйесі дәстүрлі жүйелермен салыстырғанда жоғары және тұрақты Шығыс қуатына ие. Оптикалық тиімділік 80% - дан асады, ал кеңейтілген қабылдау бұрышы мен қарқындылықтың біркелкі таралуы күннің позициясы өзгерген кезде тұрақты жұмысты қамтамасыз етеді.

Level of implementation (in Russian) : Результаты проекта могут найти применение при разработке и совершенствовании фотоэлектрических систем и систем охлаждении, а также представляют коммерческий потенциал для последующего внедрения в производство.

Level of implementation (in Kazakh) : Жоба нәтижелері фотоэлектрлік және салқындату жүйелерін жетілдіруде қолданылуы мүмкін және өндірісте іске асыру мен коммерцияландыру әлеуетіне ие.

Efficiency (in Russian) : Результаты способствуют развитию эффективных кремниевых фотоэлектрических и терморегулирующих технологий, а также энергосберегающих интеллектуальных систем охлаждения, представляющих интерес для мировой научной и инженерной среды.

Efficiency (in Kazakh) : Нәтижелер тиімді кремнийлі фотоэлектрлік және жылуды реттеу технологияларын дамытуға, сондай-ақ энергия үнемдеуші интеллектуалды салқындату жүйелерін жетілдіруге үлес қосады.

Field of application (in Russian) : Солнечные электростанции малого и среднего масштаба, научно-исследовательские и образовательные лаборатории.

Field of application (in Kazakh) : Шағын және орташа күн электр станциялары, ғылыми-зерттеу және оқу зертханалары.