BATERIE SŁONECZNE

Odbiorniki

Wstęp Kolektor słoneczny Bateria słoneczna Koncentrator promieniowania słonecznego

 

 

KONTAKT

Formularz kontaktowy

Jeśli masz pytanie to wyślij list do nas. Klikając na powyższy link uzyskujesz dostęp do uproszczonego formularza listu

    

AKTUALIZACJA

Data ostatniej aktualizacji: wrzesień 2011

 

Najczęściej zadawane pytania Aktualności Literatura - baterie słoneczne

 

jureko.biz  |  Oferta  |  Baterie Słoneczne  |  Odbiorniki  |  Koncentrator promieniowania słonecznego

Koncentrator promieniowania słonecznego

Budowa i zasada działania koncentratora promieniowania słonecznego

Rys. Konstrukcja typowego koncentratora promieniowania słonecznego

Istnieje wiele konfiguracji koncentratorów związanych z ich konstrukcją. Odbiornik promieniowania słonecznego powinien być usytuowany na poziomie ogniskowej danego koncentratora. Ogniskowa jest to punkt lub płaszczyzna, w której skupiają się promienie odbite od reflektora. Ogólnie koncentratory można podzielić ze względu na:

• Poziom usytuowania odbiornika względem reflektora :
• obrazowy (rys. a) - odbiornik usytuowany jest na okreœlonej wysokoœci reflektora,
• bezobrazowy (rys. b) - odbiornik usytuowany jest na dnie reflektora.


Rys. Widok z boku koncentratora: a) obrazowego b) bezobrazowego

• Kształt zogniskowanej wiązki promieniowania:
• liniowe (rys. a) - promieniowanie koncentrowane jest w jednej płaszczyŸnie,
• punktowe (rys. b) - promieniowanie koncentrowane jest w dwóch płaszczyznach.


Rys. Widok z góry koncentratora: a) liniowego, b) punktowego

• Rodzaj regulacji:
• regulowany absorber przy nieruchomym koncentratorze (SRTA),
• regulowany koncentrator przy nieruchomym absorberze,
• długo okresowa regulacja lub jej brak (CPC),
• heliostat - regulacja reflektorów na nieruchomym absorberze.
• Geometrię reflektora:
• reflektor paraboliczny,
• reflektor sferyczny,
• reflektor płaski,
• reflektor kombinowany (CPC).


Rys. Rodzaje geometrii reflektora

Aby zaprojektować koncentrator dla danej geometrii, wczeœniej należy przeanalizować wpływ geometrii koncentratora na różne kąty padania promieniowania słonecznego.

Reflektor sferyczny

Rys. Reflektor sferyczny: a) ogniskowa f, b) wpływ kąta 90⁰ promieni słonecznych, b) wpływ kąta 30⁰ promieni słonecznych, d) wpływ kąta 60⁰ promieni słonecznych

Reflektor paraboliczny

Rys. Reflektor paraboliczny: a) ogniskowa f, b) wpływ kąta 90⁰ promieni słonecznych, b) wpływ kąta 30⁰ promieni słonecznych, d) wpływ kąta 60⁰ promieni słonecznych

Reflektor CPC

Rys. Reflektor CPC dla różnych kątów promieni słonecznych: a) dla kąta 30⁰, b) dla kąta 60⁰, c) dla kąta 90⁰

Wszystkie przedstawione konstrukcje kolektorów obrazowych wymuszają małą szerokoœć absorberów. Wymaganie te spełniają przede wszystkim kolektory słoneczne o kształcie rury. Zastosowanie modułów fotowoltaicznych w koncentratorach ogranicza się do konstrukcji bezobrazowej. Najprostszą z nich jest zastosowanie płaskich luster po bokach modułu. Z powodu bardzo dużych kosztów wytworzenia energii elektrycznej za pomocą modułu fotowoltaicznego alternatywą stają się koncentratory nawet o najprostszych rozwiązaniach konstrukcyjnych.

Stosując koncentrator CPC o geometrycznym stopniu koncentracji Cg=3 dla modułu fotowoltaicznego 65W BP 365 firmy BP Solar osiągany jest ponad dwukrotny wzrost pochłoniętego promieniowania S w stosunku do rozwiązania konstrukcyjnego nie zawierającego CPC (rysunek poniżej). Całkowita energia elektryczna osiągnięta za pomocą modułu fotowoltaicznego w ciągu całego roku dla Zielonej Góry wynosi ok.160 kWh (tabela poniżej).

Rys. Energia elektryczna modułu fotowoltaicznego 65W BP 365 firmy BP Solar dla okreœlonego nasłonecznienia z wykorzystaniem CPC (Cg=3 ): a) wartoœci dzienne, b) wartoœci roczne

Tabela Wpływ rozwiązań konstrukcyjnych na energię użyteczną modułu 65W BP 365

Zakładając nawet duży błąd powyższych obliczeń zauważalny jest wyraŸny wzrost energii elektrycznej dla pozycjonowania nadążnego z koncentratorem CPC. A więc stosowanie systemu nadążnego pozycjonującego zarówno wysokoœć jak i azymut Słońca wymusza zastosowanie dodatkowo koncentratora.

Według [6] do układów koncentratorowych nadają się trzy typy ogniw:

• monokrystaliczne ogniwa krzemowe ( przy małych i œrednich wartoœciach Cg),
• monokrystaliczne ogniwa z GaAs (przy dużych Cg).

Otrzymana dla takich układów sprawnoœć ogniw krzemowych n>20% (Cg=20-100), natomiast - heterozłączowych ogniw z GaAs n=24,7% dla Cg=180.

Obecna energetyka słoneczna zastosowanie koncentratorów upatruje głównie w kolektorach słonecznych m.in. ze względu na kształt absorbera. W literaturze [4], [9], [15], [16] spotykany jest szereg rozwiązań dotyczących tematyki koncentratorów.