3.2 Устройство и принцип работы солнечного концентратора(пцк).

Параболоцилиндрические концентраторы имеют форму параболы, протянутую вдоль прямой. В 1913 году Франк Шуман (Frank Shuman) построил в Египте водоперекачивающую станцию из параболоцилиндрических концентраторов. Станция состояла из пяти концентраторов каждый 62 метра в длину. Отражающие поверхности были изготовлены из обычных зеркал. Станция вырабатывала водяной пар, с помощью которого перекачивала около 22 500 литров воды в минуту.

Параболоцилиндрический зеркальный концентратор фокусирует солнечное излучение в линию и может обеспечить его стократную концентрацию. В фокусе параболы размещается трубка с теплоносителем (масло), или фотоэлектрический элемент. Масло нагревается в трубке до температуры 300—390 °C. В августе 2010 года специалисты NREL испытали установку компании SkyFuel. Во время испытаний была продемонстрирована термальная эффективность параболоцилиндрических концентраторов 73 % при температуре нагрева теплоносителя 350 °C.

Параболоцилиндрические зеркала изготовляют длиной до 50 метров. Зеркала ориентируют по оси север—юг, и располагают рядами через несколько метров. Теплоноситель поступает в тепловой аккумулятор для дальнейшей выработки электроэнергии паротурбинным генератором.

С 1984 года по 1991 год в Калифорнии было построено девять электростанций из параболоцилиндрических концентраторов общей мощностью 354 МВт. Стоимость электроэнергии составляла около $0,12 за кВт·ч.

Германская компания Solar Millennium AG строит во Внутренней Монголии (Китай) солнечную электростанцию. Общая мощность электростанции увеличится до 1000 МВт к 2020 году. Мощность первой очереди составит 50 МВт.

В июне 2006 года в Испании была построена первая термальная солнечная электростанция мощностью 50 МВт. В Испании к 2010 году может быть построено 500 МВт электростанций с параболоцилиндрическими концентраторами.

Всемирный банк финансирует строительство подобных электростанций в Мексике, Марокко, Алжире, Египте и Иране.

Концентрация солнечного излучения позволяет сократить размеры фотоэлектрического элемента. Но при этом снижается его КПД, и требуется некая система охлаждения.

Зеркальный концентратор солнечного излучения, форма которого образована параболой, перемещающейся параллельно самой себе.

Параболоцилиндрический зеркальный концентратор фокусирует солнечное излучение в прямую линию и может обеспечить его стократную

 

концентрацию. В фокусе параболы размещается трубка с теплоносителем (маслом) или фотоэлектрический элемент. Масло нагревается в трубке до температуры 300-390 °C. Параболоцилиндрические зеркала изготовляют длиной до 50 метров. Теплоноситель поступает в тепловой аккумулятор для дальнейшей выработки электроэнергии паротурбинным генератором.

Эти системы требуют контроля для того, чтобы максимальное количество солнечного света попадало в систему концентрации. Системы зеркал могут быть ориентированы как горизонтально, так и вертикально. Горизонтально ориентированные системы, как правило, расположены в восточно-западном направлении, что сокращает необходимость контроля за системой, в то время как вертикально установленным “солнечным корытам” необходимо вращаться вслед за движением солнца в течение дня.

Параболические системы концентрации солнечных лучей используют параболические “тарелки”, которые сосредотачивают поступающую на них солнечную энергию на ресивере (приемнике), расположенном в фокусе тарелки. Параболический отражатель управляется по двум координатам при слежении за солнцем. Жидкость в приемнике нагревается до температуры около 750°C. Эта жидкость затем используется для выработки электроэнергии в небольшом двигателе Стирлинга, который подключен к ресиверу. Параболическая система является наиболее эффективной из всех солнечных технологий.

С 1984 по 1991 гг. в Калифорнии было построено девять электростанций из параболоцилиндрических концентраторов общей мощностью 354 МВт. Стоимость электроэнергии составляла около $0,12 за кВт•ч.

Германская компания Solar Millennium AG строит во Внутренней Монголии (Китай) солнечную электростанцию. Общая мощность электростанции увеличится до 1000 МВт к 2020 году. Мощность первой очереди составит 50 МВт.

В июне 2006 г. в Испании была построена первая термальная солнечная электростанция мощностью 50 МВт.

Параболоцилиндрический концентратор состоит из модуля, системы привода и системы слежения за Солнцем. В то время как коллекторный модуль включает тепловой трубки, зеркал и кессона Концентратор идет с шириной открытия 6 м, фокусным расстоянием 1.71 м, длиной 12 м, коэффициентом концентрации 80% - 82%, оптической эффективностью более 70%.

Размер раскрытия и фокусное расстояние модуля CAMDA

В целях соответствия требованиям технологий концентрации солнечной энергии, а также потребностям научных исследований и экспериментальной аппаратуры, на сегодняшний день мы разработали и предлагаем пять категорий солнечный коллекторов: PTC12, PTC24, PTC48, PTC60 и PTC100. Параболоцилиндрические концентраторы идут с одноосным устройством слежения за Солнцем, обеспечивающим высокую точность отслеживания до ± 0,8 мрад. Такая гидравлическая система слежения состоит из гидравлического цилиндра, электростанции, и электронной системы управления. Гидравлический цилиндр способен достигать максимального 220 ° вращения. Параболоцилиндрический зеркальный концентратор фокусирует солнечное излучение в линию, обеспечивая более, чем стократную его концентрацию. В целях увеличения эффективности параболоцилиндрические зеркальные установки обычно оснащены системами слежения за Солнцем.