Fresnel sončne celice
20 Junij, 2009 / Solarno
Novo, ne, še boljše - Fresnel sončne celice za proizvodnjo toplote
Naraščajoča cena energije vedno poskrbi, da postane proces toplotne energije zanimiv. Sončni sprejemniki z linearno koncentrirano toploto, dosegajo toploto v zbiralniku tudi do 200 oC. V državah, ki so bogato obdane s soncem so postali sončni sprejemniki v veliko pomoč raznim industrijskim obratom. Drug privlačen dejavnik za uporabo sprejemnikov te vrste, je povezan z absorpcijskim hladilnim strojem in ga uporabljajo za pomoč pri klimatizaciji zgradbe.
Tehnični opis
Linearno koncentrirani sončni sprejemniki odbijajo direktno sončno sevanje, ki jo prejmejo, v vrstah nameščena ogledala, na skupni prejemnik, ki je nameščen nad ogledali (glej sliko 1, sprejemniki v kraju Bergamo). Zaradi tega dosegajo izredno visoko delovno temperaturo in se lahko uporabljajo tudi za proizvodnjo solarne termične električne energije. Princip konstrukcije govori v prid enostavnosti, ugodni ceni vgradnje, kakor tudi nizki obremenitvi vetra in učinkoviti uporabi, glede na uporabno površino.
Slika 1 - Sončni sprejemniki v Bergamu po postopku Fresnel
Že skoraj pred več kot 200 leti je francoski fizik Jean Fresnel.odkril princip delovanja takšnega sprejemnika. Kasneje, leta 1964 sta Giovanni Francia in Marcel Perrot v mestu Marseille zgradila prvi prototip. Z napravo sta proizvedla paro, ki je dosegla temperaturo okoli 450 oC. Danes ponujajo, po Fresnerjevem konceptu, solarno termično električno energijo trije proizvajalci.
Sončni sprejemnik Fresnel - proizvod podjetja PSE
Podjetje PSE GmbH izdeluje sončne sprejemnike, ki so za dve dimenziji manjši, od sprejemnikov namenjenih za proizvodnjo električne energije. Cilj razvoja je bil sprejemnik, ki deluje v temperaturnem področju okoli 200 oC in za doseg termične moči okoli 50 kW. Pri teh velikostih je predvsem atraktivna namestitev na streho industrijskih obratov. Takšno namestitev omogoča predvsem relativno majhna obremenitev vetra in brez preboja strešne konstrukcije.
Slika 2 - Princip delovanja sončnega sprejemnika
Osnovna misel pri izvedbi konstrukcije sončnega sprejemnika je bila podana dosegu visoke stopnje modularnosti. Modul sončnega sprejemnika meri v dolžino 4 m (ta mera je določena skozi cev absorberja) in 7,5 m širine. 11 vrst ogledal z 0,5 m širine je vgrajenih v medsebojnem odmiku 20 cm. Tako znaša površina posameznega modula 22 m2.
Tako kot vsaka osredotočena vrsta solarne tehnologije,se lahko tudi sončni sprejemniki tipa Fresnel uporabljajo samo za direktno sončno sevanje. Difuzijsko sevanje, ki ni koncentrirano na sončni sprejemnik in PV-modul za absorpcijo, se ne sme uporabljati.
Energetski donos sončnega sprejemnika je odvisen od mesta vgradnje, kar pomeni, da znaša letna bruto proizvodnja Fresnel sončnega sprejemnika, v južni Španiji s 654 kWh / (m2 a), kar je dvakrat več kot v Nemčiji, z 251 kWh / (m2 a), v Egiptu1.025 kWh / (m2 a), kar je skoraj štirikrat več.