Солнечные концентраторы

Солнечные концентраторы. Виды и особенности. Применение

Полное количество энергии солнца, которое поступает на поверхность Земли всего лишь за неделю, превышает энергию запасов нефти, урана, угля и газа во всем мире. Сберегать солнечное тепло можно различными способами. Одним из таких решений являются солнечные концентраторы. Это специальное устройство для сбора солнечной энергии, которое выполняет функцию нагрева материала-теплоносителя. Обычно применяются для отопления помещений и нужд горячего водоснабжения. Именно указанным свойством он отличается от солнечных батарей, который непосредственно производят электричество.

Устройство

Основная функция солнечного концентратора – фокусировка солнечного излучения на приемнике излучателя, который располагается на фокальной линии или в фокальной точке коллектора солнечной энергии.

Устройство солнечного концентратора предполагает наличие следующих элементов:
  • Линзы или отражатели, которые применяются в качестве концентратора солнечных лучей.
  • Конструкция основания, на которой крепятся линзы или отражатели.
  • Тепловоспринимающий элемент, в качестве которого часто выступает солнечный коллектор.
  • Трубопроводы, которые подводят и отводят теплоноситель.
  • Механизм привода системы слежения. Данный механизм в большинстве случаев включает:
    — Электронный блок преобразования сигналов.
    — Датчик направления на Солнце.
    — Электродвигатель с редуктором, который поворачивает конструкцию солнечного концентратора в двух плоскостях.
Каждый электрик должен знать:  Нанесения защитного слоя на печатные платы с помощью роботов

В зависимости от конструкции устройство также может включать линзы Френеля, термометр, регулирующий вентиль, контур системы отопления, циркуляционный насос и ряд иных элементов.

Принцип действия

Принцип действия солнечных концентраторов кроется в фокусировке лучей солнца на емкости с теплоносителем.

Работа теплоносителя заключается в поглощении солнечной энергии. В зависимости от используемого метода концентрации энергии солнца могут применяться:
  • Параболоцилиндрические концентраторы, которые фокусируют солнечное излучение на трубах с маслом или водой
  • Гелиоцентрические установки башенного типа.
  • Специальные параболические зеркала.
Каждый электрик должен знать:  ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМЫ НЕЛИНЕЙНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
Солнечное излучение в определенных моделях концентраторов может концентрироваться:
  • В фокусной точке.
  • Вдоль фокальной линии, в которой находится приемник.
Все выглядит следующим образом:
  • Достижение в концентраторах высоких температур обеспечивается путем отражения излучения солнца с большей поверхности на более мелкую поверхность приемника- абсорбера.
  • Жидкость-теплоноситель, который проходит через приемник, максимально поглощает тепло и переносит его к потребителю.

Температура в приемнике достигает высоких значений, но концентраторы способны фокусировать лишь прямое солнечное излучение. В результате их эффективность в облачную или туманную погоду существенно снижается. Наиболее высокие показатели КПД демонстрируют в регионах с высокой степенью инсоляции, к примеру, в экваториальных или пустынных районах.

Каждый электрик должен знать:  Как расположить светильники на потолке – схемы и фото

Чтобы можно было использовать солнечное излучение максимально эффективно, следует обеспечить ориентацию солнечных концентраторов в направлении солнца. С этой целью концентраторы оснащаются трекером, то есть специальной следящей системой. Она поворачивает систему прямо «лицом» к солнцу.

Одноосные следящие системы выполняют поворот системы с востока на запад. В свою очередь двуосные системы с севера на юг, чтобы ориентировать систему на Солнце круглый год.

В промышленных масштабах параболоцилиндрический зеркальный концентратор обеспечивает фокусировку солнечного излучения, обеспечивая более, чем стократную его концентрацию. Результат, жидкость нагревается практически до 400 градусов. Проходя через ряд теплообменников, жидкость вырабатывает пар, который вращает турбину парогенератора. Чтобы минимизировать тепловые потери, приемная трубка окружается прозрачной стеклянной трубкой, которая тянется вдоль фокусной линии цилиндра.

Добавить комментарий