Optisk goniometer for optimalisering av retningsbestemt solenergi

Abstract

Det er et økende fokus på fornybar energi og bærekraftig matproduksjon, det vil derfor være nyttig med teknologi som kan føre til økt effektivitet i produksjon av dette. Utnyttelse av solenergi er et felt som er mye brukt, og kan blant annet brukes til å produsere strøm med solcellepanel eller til å dyrke alger i tanker for matproduksjon. Alger vil både kunne brukes som kosttilskudd og som fiskefôr i oppdrettsnæringen. I dette prosjektet er det undersøkt hvilken effekt det har å orientere en flate i forskjellige retninger mot himmelen. En slik flate kan for eksempel være et solcellepanel eller en tank med alger. For å automatisere disse målingene er det utviklet et instrument som kan gjøre målinger i ønskede retninger til ønskede tider. Det er også utviklet et styringssystem for å kontrollere instrumentet. Målingene som er gjort viser at det å ha et mekanisk system som orienterer flaten mot solen øker produksjonen på dager med klart vær. For en måling som ble gjort den 4. mai 2017, en dag med klart vær, var den gjennomsnittlige irradiansen 40% høyere for en flate som var orientert mot solen enn for en som var orientert horisontalt. Irradians er et mål på strålingsenergien som mottas og den oppgis i W/m^2. Når det er overskyet er det vist at denne fordelen forsvinner, og at den også kan ha en negativ effekt. En måling som ble gjort 9. mai 2017, en dag det var overskyet og regn, viste at den gjennomsnittlige irradiansen som traff en horisontal flate var 14% høyere enn den som traff flaten som orienterte seg etter solen.