Применение концентраторов солнечных лучей

Сегодня в условиях кризиса, каждый житель Украины стремится к энергетической независимости. Но пока еще есть много препятствий в виде высоких цен на альтернативное оборудование и сложности правильной установки. Но если знать некоторые особенности, то можно значительно снизить затраты на приобретение оборудования.

И наш консультационный центр Altshop продолжает делится с вами информацией. И сегодня мы рассмотрим применение концентраторов соленного излучения, которые повышают эффективность работы солнечных систем.

План статьи:

1. Понятие концентратора
2. Разновидности концентраторов и их применение
3. Преимущества и недостатки
4. Выводы

 Понятие концентратора.

Солнечный концентратор – это сферические или плоские линзы, которые концентрируют солнечные лучи и повышают эффективность солнечных установок. Также концентратором может служить зеркальный вогнутый отражатель, который также будет фокусировать лучи и передавать на поглотители солнечных панелей или коллекторов.

 Рассмотрим их разновидности:

 1. Солнечные концентраторы на линзах Френеля (плоские линзы)

Были придуманы Августом Френелем еще в 19 веке, который сумел дублировать эффект огромного выпуклой линзы с помощью стеклянных призм, сделав её практически плоской.

Такие концентраторы могут использоваться в двух случаях:

1. Их устанавливают поверх фотоэлементов, что позволяет повысить в 8 раз концентрацию солнечных лучей. В свою очередь это дает возможность уменьшить количество фотоэлементов, которые составляют основную стоимость панели, без ущерба производительности. Такие панели еще называют линзовыми солнечными панелями.
2. Для солнечных печей, которые представляют собой конструкцию для приготовления еды на солнечном излучении.

Немецкие ученые провели ряд экспериментов и выяснили что с помощью линз Френеля можно увеличить эффективность солнечной батареи до 28,5%. (как мы знаем КПД солнечной батареи 13-14%)

2. Концентраторы на сферических линзах

Впервые упоминания о них были в 70-х годах, с этого времени технологии с их использованием были запатентованы в Японии, Франции и др. странах.

Более современные разработки — это сферический концентратор состоящий из шара, наполненного водой, который способен повысить эффективность панели до 35%.

Конечно этот вариант не особенно удобен в использовании, так как требует особых условий установки и эксплуатации.

Неоспоримым преимуществом сферического концентратора, является его способность улавливать лучи под любым углом, и в таких случаях не требуется применение отслеживающего движение солнца устройства.

3. Зеркальные отражатели для солнечных коллекторов

Тепловой коллектор устанавливается так, чтобы быть в фокусе зеркального отражателя. И вся установка регулируется таким способом, что на поглотитель тепла постоянно поступает солнечное излучение (например, с помощью поворотных устройств, следящих за солнцем). А для того чтобы точно сконцентрировать поток параллельных лучей, отражающая поверхность должна иметь форму правильной параболы. Поэтому мы и привыкли видеть концентраторы в виде круглой чашки. В месте концентрации лучей в таких концентраторах можно получать температуру: выше 2000 град в солнечных печах, на тепловых станциях до 300 град.

Есть и второй вид – это концентратор в виде разрезанной пополам водосточной трубы, что обусловлено ихними конструктивными особенностями. Они имеют более низкую эффективность, и температура в тепловых установках достигается 100 – 200 град.

Преимущества солнечных концентраторов:

1. Повышение эффективности работы солнечных устройств как минимум в 8 раз
2. Позволяют сэкономить на солнечном оборудовании, за счет необходимости меньшего его количества, для получения идентичной эффективности.

Недостатки:

1. Отражатели могут иметь большую парусность, поэтому для их установки требуются специальные конструкции. Это усложняет их установку для частных домов.
2. Требуют устройства слежения за солнцем, для максимальной эффективности

Выводы:

Солнечные концентраторы способны намного повысить эффективность работы солнечной электростанции или коллектора. Но самостоятельно их установить достаточно проблематично.