日本理化學(xué)研究所與達芬奇株式會社正在設(shè)計一種名為“菲涅爾光房”(FresnelSunHouse)的新型發(fā)電系統(tǒng)。這種系統(tǒng)可從早到晚高效收集太陽光產(chǎn)生的熱能,再視需要利用熱能發(fā)電或直接供應(yīng)熱水。該系統(tǒng)作為一種新的可再生能源的高效利用方式受到關(guān)注。
“菲涅爾光房”是理化學(xué)研究所創(chuàng)新推進中心“光熱能電力化研究小組”東謙治與大森整等人的研究成果。開發(fā)出表面精度好、透明度高的低光損廉價透鏡是此系統(tǒng)的關(guān)鍵。大森研究室利用超薄塑料制成菲涅爾透鏡,上刻同心圓溝紋,透明度極高,表面平整度誤差低于20納米,是目前塑料透鏡可達到的最高水平。研究人員將菲涅爾透鏡搭建成立方體形狀,立方體內(nèi)部倒置T型鋁合金材料交換器,避免光熱從任意方向逃逸;熱交換器下方放置盛滿水的容器。系統(tǒng)將受到光線照射的水體熱能傳遞給“循環(huán)熱發(fā)電機”(Rotaryheatengine)進行發(fā)電。
目前,普及型太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)換效率為20%左右,而“菲涅爾光房”發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換率理論上高達60%。理化學(xué)研究所計劃2013年造出功率1KW的樣機,2014年完成10KW的實證系統(tǒng)開發(fā)。
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