Концентраторы и системы слежения за Солнцем

Для повышения эффективности использования энергии солнечного излучения в солнечных электростанциях применяются концентраторы и системы слежения за Солнцем, представляющие периферийные устройства.

Тепловые солнечные электростанции вообще не могут работать без концентраторов солнечного излучения и систем слежения за Солнцем, а в солнечных электростанциях на фотоэлектрических преобразователях применение концентрированного солнечного излучения позволяет увеличить коэффициент использования энергии с 12 – 14% до 15 – 18% в коммерческих энергоустановках. В лабораторных энергоустановках на фотоэлектрических преобразователях этот показатель уже в настоящее время превышает 20% /4/.

Системы слежения обеспечивают повышение коэффициента использования энергии солнечного излучения в 1,3 раза в зимние месяцы и в 1,8 раза в летний сезон.

Точные системы слежения требуются и при использовании простейших концентраторов в солнечных электростанциях на фотоэлектрических преобразователях, так как такие концентраторы утрачивают эффективность при рассогласовании угла наведения на Солнце более 1 – 2 градусов. Альтернативным вариантом в электростанциях на фотоэлектрических преобразователях являются концентраторы второго порядка, представляющие собой поверхности вращения парабол.

Концентраторы второго порядка (параболические фоконы или фоклины) позволяют собирать лучи, попадающие во входную зону под углом до 45 градусов и более. Это, во-первых, позволяет использовать не только прямое, но и часть рассеянного солнечного излучения, а во-вторых, угол наведения при суточном ходе Солнца можно изменять только два раза в сутки. Такие системы слежения могут работать в функции времени и являются более простыми и более дешевыми.

Таким образом, существует два основных альтернативных варианта автономных солнечных электростанций:

§ отсутствие или простые концентраторы солнечного излучения в сочетании со сложной системой слежения:

§ сложные концентраторы в сочетании с простой системой слежения.

Для выбора того или иного варианта необходимо рассмотреть принципы работы и эффективность концентраторов и проанализировать их технические возможности.

Типы концентраторов солнечного излучения приведены на рисунке 4.11.

Наименьший коэффициент концентрации имеют концентраторы с образующей 1. Концентраторы с образующей 4 имеют наибольший коэффициент концентрации и применяются в солнечных нагревателях.

Основные параметры концентраторов определяются в соответствии с их геометрическими формами.

Форма образующей	Линейные	Многогранные	Круглые

Рисунок 4.11. Типы зеркальных концентраторов

Дата добавления: 2014-01-06