ЭФФЕКТИВЕН ЛИ СОЛНЕЧНЫЙ КОНЦЕНТРАТОР?

Солнечный концентратор — это устройство для концентрации солнечной энергии с помощью зеркал или линз. Зеркало или другое оптическое устройство собирает излучение с большой площади и фокусирует его на приемнике. При этом плотность солнечной радиации может повышаться более чем в сотни раз. Концентратор солнечной энергии еще называют гелиоконцентратором, что буквально в переводе с латинского означает: солнце, вместе, средоточие (гелио-con-centrum). 

Содержание статьи:

• • • Концентраторы солнечной энергии: как это работает?
    • Конструкция солнечного концентратора
    • Солнечный концентратор для отопления: преимущества и недостатки

Концентраторы солнечной энергии: как это работает?

Концентраторы солнечной энергии применяют для преобразования энергии солнца с помощью следующих технологий:  

1. Концентрированные солнечные технологии (CSP). Применяются для нагрева воды до состояния пара, с помощью которого мощные электростанции с паровой турбиной и электрогенератором производят электроэнергию (солнечное термоэлектричество). [1] Фокусирующие гелиостаты способны сконцентрировать достаточно солнечного света, чтобы нагреть приемник до 1000° C. 
2. Концентратор фотовольтаический (CPV) — фотоэлектрическая технология, которая преобразует излучение солнца непосредственно в электричество с помощью солнечных элементов. [2] В отличие от обычных СЭС, в нем используются расположенные под оптимальным углом зеркала и линзы для фокусировки лучей на небольшие, высокоэффективные фотоэлементы. 
3. Концентрированная солнечная тепловая энергия (CST). Солнечную энергию фокусируют с помощью оптических устройств и преобразуют в тепловую с использованием коллекторов. Технология CST применяется в высокотемпературных коллекторах для удовлетворения потребностей в тепле (до 300°C) промышленности. [3]

Следует отметить, что технологии CST и CSP не являются заменимыми.

Конструкция солнечного концентратора

Концентраторы солнечной энергии работают по принципу фокусировки пучка света на небольшую поверхность с помощью оптических устройств. Чтобы эта технология была эффективной, концентратор должен быть обращен под прямым углом к солнцу. Для обеспечения максимального излучения в течение дня, он должен отслеживать движение солнца по небосклону с помощью трекера или гелиоустановки. 

Конструкция солнечного концентратора зависит от его типа. В настоящее время концентраторы существуют в следующих оптических типах: параболический желоб, гелиостаты для станции башенного типа, линейный отражатель Френеля, тарелка Стирлинга. Они отличаются способами отслеживания солнца, фокусировки света, пиковыми температурами и эффективностью. 

По способу фокусировки света делятся на:

• линейной фокусировки — параболический желоб и рефлекторы Френеля, в которых приемник в виде трубки с рабочей жидкостью располагается вдоль фокальной линии; 
• точечной фокусировки — солнечная башня и тарелка Стирлинга концентрируют излучение на приемнике, расположенном в фокусной точке. 

Солнечный концентратор для отопления: преимущества и недостатки

Основным преимуществом солнечного концентратора для отопления является:

• повышенная производительность из-за применения энергии солнца высокой плотности; 
• высокая рентабельность системы из-за меньшего количества материалов и дешевой оптики. 

Особенностями концентрированных технологий CSP, CPV, CST является их использование в промышленных масштабах. Кроме того, концентраторы солнечной энергии работают только с прямыми лучами, поэтому они ограничены яркой солнечной местностью. Чаще всего их устанавливают в пустынях, южных регионах США (штаты Калифорния и Невада), Марокко, ЮАР, Испании.

На территории Украины ни для нужд промышленности, ни для отопления жилья применение солнечных концентраторов нецелесообразно. У нас, как и во многих странах Европы, для отопления домов и производства э/э из энергии солнца применяются солнечные панели. Электричество, произведенное солнечными батареями, можно использовать для работы тепловых насосов, питания электрокотла и других обогревательных электроприборов.

Если вы только планируете начать пользоваться доступным, экологичным и действенным источником энергии — солнцем, обратитесь в Solar Garden. Специалисты компании определят, какого типа солнечная панель вам подходит, и выберут наиболее оптимальный вариант станции для обеспечения отопления вашего дома.