Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Kolektory słoneczne w zastosowaniach specjalnych

Kolektory słoneczne często stosowane są w przemyśle na ogromną skalę
Kolektory słoneczne często stosowane są w przemyśle na ogromną skalę
www.talleresvaca.com

W związku z obowiązkiem spełnienia wymagań pakietu klimatycznego kraje UE stanęły przed koniecznością zwiększenia udziału energii odnawialnej w ogólnych zasobach energetycznych. Tradycyjne rozwiązania kolektorów słonecznych mają ograniczone wydajności, które nie pozwalają na znaczące zwiększenie ich udziału w realizacji wymagań pakietu (RI 12/2011). Prowadzone są zatem prace nad wprowadzeniem na rynek specjalnych konstrukcji kolektorów słonecznych lub ich wersji hybrydowych. Niektóre kraje mobilizuje do tego dodatkowo możliwość sprzedaży nadwyżek w ograniczeniu emisji dwutlenku węgla do otoczenia.

Kolektory skupiające promieniowanie słoneczne

Kraje południowej Europy, które z racji swojego położenia dysponują ponadprzeciętnym nasłonecznieniem, mają możliwość wprowadzania technologii pozwalających na znaczne rozszerzenie zakresu stosowania kolektorów słonecznych. Kolektory skupiające promieniowanie słoneczne budowane są w kilku wersjach.

Kolektory z lustrem (rynną) o kształcie paraboli

Kolektory z lustrem (rynną) w kształcie paraboli o szerokości do 6 m i długości do 150 m (rys. 1 i fot. 1) kierują promieniowanie słoneczne na rurę absorbera. Olej przepływający przez rurę ogrzewa się do temperatury rzędu 400°C i kierowany jest do wymiennika ciepła, w którym jego energia wykorzystywana jest do wytworzenia pary. Para ta służy do produkcji energii elektrycznej w tradycyjnych turbinach parowych.

Współczesne instalacje słoneczne wykorzystujące tę technologię mają moc do 80 MW, a sprawność instalacji zamieniającej promieniowanie słoneczne w energię elektryczną sięga 30%. Elektrownie takie budowane są głównie w Hiszpanii (fot. 2).

Kolejnym usprawnieniem w kolektorach wykorzystujących tę technologię jest skupianie promieniowania słonecznego bezpośrednio na szklanej rurze pokrytej absorberem selektywnym, przez którą przepływa woda. Dzięki temu w instalacji nie jest konieczne zastosowanie wymiennika ciepła, a jej sprawność znacznie wzrasta.

Kolektory Fresnela

W wypadku kolektorów wykorzystujących zasadę Fresnela (rys. 2) promieniowanie słoneczne dochodzące do baterii płaskich kolektorów kierowane jest na rurę absorbera. Ponieważ strumień energii dochodzący do rury jest mniejszy niż w wypadku luster skupiających, zastosowano w nich wtórne lustro, które dodatkowo skupia strumień światła. W rurze absorbera bezpośrednio podgrzewana jest woda, a powstała para kierowana jest do turbiny. Na fot. 3 pokazano elektrownię Thermosolar Power Plant 1 znajdującą się w Hiszpanii.

Wieżowe elektrownie słoneczne

W wieżowych elektrowniach słonecznych (rys. 3) promieniowanie słoneczne skupiane jest na szczycie specjalnie zbudowanej wieży przez zestaw indywidualnych, podążających za słońcem luster (tzw. heliostatów). W tej technologii absorber znajdujący się na szczycie wieży osiąga temperaturę powyżej 1000°C i przekazuje ciepło nośnikowi energii, który napędza turbiny.

Pierwsza komercyjna instalacja tego typu powstała w 2006 r., na szczycie wieży umieszczono wymiennik rurowy, który wytwarzał parę kierowaną następnie do turbiny o mocy elektrycznej 11 MW. Elektrownia wytwarza 24 GWh energii rocznie. Nowsze rozwiązania wież mają na szczycie specjalnie ukształtowane wymienniki metalowe lub ceramiczne. Przykładową elektrownię wieżową pokazano na fot. 4.

Instalacje z paraboloidą Dish

W wypadku kolektorów słonecznych tego typu mamy do czynienia z indywidualnymi siłowniami o mocy do kilkudziesięciu kW, dwuosiowo naprowadzanymi na słońce. Ze względu na kształt lustra w formie paraboloidy urządzenia te nazywane są z kolektorami Dish (ang. talerz). Lustro (rys. 4) skupia promienie słoneczne w punkcie centralnym, gdzie znajduje się absorber (odbiornik). Umieszczony w nim gaz (hel lub powietrze) ogrzany zostaje do temperatury powyżej 900°C i służy do napędu umieszczonej bezpośrednio przy nim turbiny gazowej lub silnika Sterlinga.

Kolektory Dish są eksploatowane od lat, zwłaszcza w USA, i osiągają sprawność rzędu 30%. W nowoczesnych urządzeniach lustro stanowi pojedynczy element (fot. 5a) lub budowane jest z segmentów (fot. 5b). Pojedyncze kolektory wraz z zamontowanymi na nich turbinami są zabezpieczeniem energetycznym dużych farm, a w grupach, jako siłownie, dostarczają energię na potrzeby małych miejscowości. Oczywiście dodatkowym wyposażeniem są tu specjalne agregaty, które magazynują energię, aby umożliwić całodzienną pracę siłowni.

   18.04.2012

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 



Jak zapewnić bezpieczeństwo prac serwisowych » Któremu producentowi systemów grzewczych i wodociagowych zaufać »
bezpieczeństwo instalatora rury wielowarstwowe
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Jaka pompa ciepła zwalcza bakterię Legionella »

pompy ciepła

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
11/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 11/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Dobór wymienników płytowych
  • - Rekuperatory ścienne a prawo
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl