امروزه تولید الکتریسیته خورشیدی در حال پیشرفت نوید بخشی است. توجه روز افزون به اثرات مخرب زیست محیطی سایر روش های تولید جریان الکتریکی، مزایای الکتریسیته خورشیدی را آشکار می سازد. هزینه تولید الکتریسیته از روش های حرارتی و خورشیدی، کمتر از هزینه تولید آن در نیروگاه های سوخت فسیلی خواهد بود. تولید الکتریسیته از چند وات تا به اندازه تولید یک نیروگاه معمولی، توسط فناوریهای الکتریسیته خورشیدی امکان پذیر است. در حال حاضر شش روش مختلف برای تولید الکتریسیته از انرژی خورشیدی شناخته شده است که عبارتنداز: آینه خورشیدی، سهمی گون دریافت کننده مرکزی، آینههای بشقابی، دودکش خورشیدی، استخر خورشیدی و سلولهای نوری فتوولتائیک[1].
امروزه شیوه تولید جریان الکتریسیته توسط آینههای سهمیگون، جایگزینی برای شیوه های معمول تولید برق شده است. به عنوان نمونه، نیروگاه آینههای سهمیگون کالیفرنیا با ظرفیت 345 مگاوات، در مدت کارکرد ده ساله، پنج هزار گیگاوات ساعت الکتریسیته تولید کرده است که این میزان، هشتاد درصد کل انرژی خورشیدی تولیدی در دنیاست [2].
متمرکز کننده های خورشیدی سهمی شکل با گیرندههای لولهای خلا، تکنولوژی اصلی مورد استفاده در نیروگاههای تولید انرژی الکتریکی با بهره گرفتن از گرمای خورشید هستند. این ابزارها، کم هزینهترین نوع تجهیزات در مقیاس وسیع هستند که امروزه در دسترس می باشند و با بهره گرفتن از نور خورشید متمرکز شده که به عنوان منبع حرارت برای سیکل رانکین می باشد، انرژی الکتریکی تولید می کنند[3]. جمع کننده انرژی خورشید از آینههای سهموی تشکیل یافته که تابش اشعه خورشید را روی خط کانونی آنها متمرکز می کند و گیرنده، به صورت لولهای در خط کانونی منعکس کنندهها قرار دارد. در داخل این لوله روغن مخصوصی در جریان است که بر اثر حرارت پرتوهای خورشید، گرم و داغ میگردد. سیال انتقال حرارت که در گیرنده پمپاژ وارد می شود، از طریق پدیده همرفت و دیوارهای گیرنده گرم می شود. سپس این سیال وارد یک بلوک می شود که در آن از طریق گرمای انتقال یافته، بخار تولید می شود. انرژی بخار در چرخه
توربین بخار رانکین، به الکتریسیته تبدیل می شود[4]. تصویر یک متمرکزکننده سهمیگون در شکل 2-1 نشان داده شده است.
شکل2-1، متمرکزکننده سهمی گون، لوله های گیرنده روی خط کانونی قرار گرفته اند [2].
برای بهرهگیری بیشتر و افزایش بازدهی لوله گیرنده، سطح آن را با اکسید فلزی که ضریب انبساط بالایی دارد پوشش میدهند و همچنین در محیط اطراف آن، لوله ای شیشهای به صورت لفاف پوشیده میشود تا از تلفات گرمایی و افت تشعشعی جلوگیری گردد و نیز از لوله دریافت کننده محافظت به عمل آید. ضمناً بین این دو لوله خلا به وجود میآورند تا پرتوهای تابشی خورشید در تمام طول روز به صورت مستقیم به لوله دریافت کننده برسد.
اتصال شیشه به فلز در لوله گیرنده، نه تنها نیازمند استحکام مکانیکی معینی است بلکه در شرایط خلا بسیار بالا، باید مانع عبور گازها به داخل سیستم گردد. دست یابی به اتصال خوب بین فلز و شیشه در لوله گیرنده در سیستمهای گرمایش خورشیدی با دشواری هایی همراه است. شکست و یا جدا شدن اتصال شیشه – فلز در این سیستمها، یکی از پرهزینه ترین فاکتورها در کارخانجات تولید سلولهای خورشیدی سهموی شکل می باشد که باعث کاهش بازدهی سیستم نیز می شود.
[1] Parabolic
[2] Photo-Voltaic
[3] Rankin
[4] Receiver
[5] Convection
فرم در حال بارگذاری ...