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



Zaprojektuj niezawodne instalacje w budynku »

Czy wiesz, jakich błędów unikać przy instalacji? »

zawory antyskażeniowe
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


 Jak zapewnić skuteczny monitoring parametrów środowiskowych w pomieszczeniach medycznych »

izolacje w instalacji


 


Czy bezdotykowy design stanie się standardem? »

Jak zminimalizować stratę energii w układach wentylacyjnych »
armatura bezdotykowa
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Zbliża się zima 100-lecia? Z jakim urządzeniem zaoszczędzisz najwięcej »

oszczednosc energii



O czym dowiesz się na międzynarodowym spotkaniu instalatorów »

Czy wiesz, na której platformie znajdziesz niezbędne narzędzia dla instalatora i dostaniesz 500zł »
 
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Co zrobić kiedy nie możesz pozbyć się wody z wycieku »

wyciek z rury


 


Jaki wybrać płyn do instalcji w przemyśle spożywczym »

Od czego zacząć, gdy chcesz zabezpieczyć hale przemysłowe przed pożarem »
panele fotowoltaiczne ochrona przed pożarem
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jak zabezpieczyć dylatację przed pożarem »

dyletacja

 



Do 77% oszczędności na zużyciu energii »

Z poradnika hydraulika - gdzie kupisz sprawdzony sprzęt »

cichy oszczedny klimatyzator hydraulik
jestem na bieżąco » korzystam z wiedzy »

 


 


Które pompy ściekowe mogą być stosowane na dużej głębokości » Upały dają się we znaki! Co lepsze? Centrala wentylacyjna czy rooftop? »
kanalizacja wentylatory
wiem więcej » poznaj dziś »

 



Poznaj metody na oszczędność wody »

W czym tkwi sedno w projektowaniu instalacji grzewczej »
produkcja studni wodomierzowych
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Ekspert Budowlany - zlecenia

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
7-8/2021

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 7-8/2021
W miesięczniku m.in.:
  • - Nowe kotły gazowe
  • - Retencja wód opadowych
Zobacz szczegóły

Bezpłatny newsletter

Mamy dla Ciebie prezent 


Wystarczy,

że zapiszesz się na newsletter,
a otrzymasz link do

e-book

" Kotły na biomasę i biopaliwa "

Zapisuję się »

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