提高太阳能效率

随着全球变暖一直存在的担忧，可再生能源 - 特别是太阳能 - 是一个新兴的领域。现在，建筑与设计学院(Arc / D)的两名博士生已经展示了在设计研究中心的实验中优化太阳光捕获的方法。

绿屋顶增强

Mohammed Alshayeb首先问自己可以采取哪些措施来提高太阳能电池板的性能。“光伏电池板的效率是在标准测试条件下测量的 - 华氏77度，”他说。“温度升高的每一个程度都会降低性能。”

当温度升至77以上时，Alshayeb想知道是否有办法“从板材中提取热量”。由于大多数太阳能电池板安装在建筑物屋顶上，Alshayeb决定比较三种不同类型屋顶材料的效果 - 高度反光板(即白色)，传统(黑色)和植物(绿色) - 在面板的性能上。

CDR屋顶大部分覆盖着景天属植物，种植在托盘中。所以Alshayeb在那里建立了他的试验台，在绿色屋顶上安装了太阳能电池板监控系统，以及附近的白色和黑色部分。他还安装了温度，湿度和光线传感器以及气象站来记录风速等条件。传感器每五分钟录制一次，然后Alshayeb分析数据。

他发现，与行业惯例相反，白色屋顶优于黑色，白色屋顶实际上略微降低了太阳能电池板的效率，因为它们向面板反射热量。然而，与植被屋顶相比，高反射性和传统屋顶材料彼此之间没有显着差异。安装在绿色屋顶上的面板表现最佳，与白色和黑色屋顶相比，平均产生的能量平均增加1.4%。

“这方面有很多研究，但没有像他所做的那么全面，”Alshayeb的教师顾问，建筑学副教授Jae D. Chang说。“下一步是看到增加面板高度超过屋顶的效果。”

弯曲的光

Chang的另一名学生Afnan Barri想知道她是否可以提高轻型货架的性能。传统的灯架是固定的，水平安装的平面，可以放置在窗户的外侧，内侧或两侧，以反射和重定向建筑物内的阳光。因此，轻型货架可以减少人工照明和电力的使用。

传统的，固定的轻型货架系统的效果有限，因为它们只能在太阳与地球的角度正确的情况下发挥作用。以前的实验表明，可移动的灯架和具有弯曲表面的灯架可以比传统的固定扁平系统更有效地漫射太阳光。这就是Barri关于动态热自适应曲线灯架(DTACL)的想法。她想：“如果有一个系统能够将所有这些方法结合在一起，以便在不使用机械和电气控制的情况下全天提升自然光进入建筑物，而且与现有的可移动系统不同，那该怎么办?”

她的项目包括计算机模拟和现场实验，以便通过KU校园的不同天气条件收集一年的DTACL系统性能数据。她创造并放置在CDR的草坪上，四个实验室，大小的冰箱配有传感器和灯架。其中三个房间有不同配置的固定灯架，而DTACL则使用一种名为Thermadapt的自适应复合材料，由Ronald P. Barrett发明并由他与儿子KU工程教授Ron Barrett一起经营的公司商业化。 -Gonzalez。Thermadapt在热和阳光的作用下改变形状，向上弯曲。当它冷却时，它会变平。

Barri认为，DTACL系统可以比固定系统更有效地传输建筑物内的光线，她的初步结果证明了这一点。

“我仍然在收集，比较和分析这些数据，”她说。“然而，基于为期两个月的试点研究和计算机模拟，DTCAL系统的室内光强度是固定传统灯架的强度的两倍。

“我想把它带到海外，并在更极端的温度下进行这样的实验，”沙特阿拉伯人说。