Nový pohyblivý solární koncentrátor
Nový systém kombinuje relativně levný sledovač Slunce TRAXLE s přídavnými zrcadly, ale narozdíl od V-žlabového koncentrátoru jsou u hřebenového koncentrátoru zcela eliminována vnější zrcadla (Obr 1., Obr 2.). Vnitřní „hřeben“ tvoří mírný (cca C=1,6) koncentrátor záření. U jednoosých sledovačů s horizontální i polární osou by mělo být zrcadlo na krajích prodlouženo za fotovoltaické panely, aby bylo zajištěno homogenní osvětlení solárních panelů i při sezónních změnách úhlu mezi horizontální rovinou a rovinou pohybu Slunce po obloze. Toto trojúhelníkové prodloužení na obou krajích je znázorněno na Obr 1.. U sledovačů Slunce s polární osou a s nastavitelným sklonem osy podle ročního období není prodloužené zrcadlo nutné. Obr 2. ukazuje příčný řez solárním fotovoltaickým systémem s hřebenovým koncentrátoram záření.
Je výhodou, že mírné koncentrátory pro fotovoltaické aplikace nevyžadují vysoce speciální a drahá zrcadla. Zrcadla však musí odolávat povětrnostním vlivům nejméně deset let a musí mít vysokou celkovou odrazivost pro fotony v intervalu vlnových délek cca l=300-1100nm.
Zrcadlo může být zhotoveno
- z válcovaného plechu z nerezavějící oceli se speciální povrchovou úpravou
- z válcovaného hliníkového plechu chráněného proti povětrnostním vlivům polymerní vrstvou (PVF)
- ze stříbrem pokryté akrylátové fólie
- z hliníkem pokryté akrylátové fólie
Při vzájemném porovnání odrazivosti a ceny vítězí materiál "b", místo PVF laku může být hliníkové zrcadlo chráněno průhlednou, samolepicí fólií PVF. Výroba samonosného, ohnutého, plechového zrcadla je velmi jednoduchá.
Nový, pohyblivý mírný koncentrátor je velmi kompaktní, jednoduchý a spolehlivý. Byl úspěšně vyzkoušen na existujících pohyblivých stojanech. Na rozdíl od V-žlabových koncentrátorů není nutný žádný další podpůrný systém zrcadel. Proto jsou momenty sil působené větrem jsou výrazně redukovány.
Nový solární koncentrátor je běžně dostupný. Standardní verze pohyblivého solárního koncentrátoru se může přizpůsobit od dvou malých fotovoltaických panelů (50W) až do deseti velkých fotovoltaických panelů (120W). Takový velký pohyblivý fotovoltaický systém je v podmínkách suchého, slunečného podnebí ekvivalentní pevnému systému s dvaceti fotovoltaickými panely (120W). Aplikace hřebenového koncentrátoru na různé pohyblivé systémy je také velmi jednoduchá. Může být použit u jednoosých sledovačů s vodorovnou i polární osou, u dvouosých sledovačů, stejně jako u sledovačů otočných o 360° pro aplikace ve vesmíru či za polárním kruhem.
Koncentrační poměr (cca C=1,6) redukuje teplotu solárních panelů oproti koncentrátorům s vyšší koncentrací záření, čímž je i účinnost fotovoltaické přeměny vyšší. Předchází se rovněž degradaci zapouzdření panelů. Nové uspořádání umožňuje rovněž lepší proudění vzduchu kolem kolektoru v porovnání s uspořádáním s V-žlabem. Tak je dosaženo i účinnějšího chlazení. Koncentrační poměr (cca C=2,4) u standardních V-žlabových koncentrátorů způsobuje hnědnutí EVA zapouzdření a snížení účinnosti fotovoltaické přeměny energie v důsledku vyšší teploty panelů.
Nový pohyblivý hřebenový koncentrátor namontovaný na pohyblivý stojan může zdvojnásobit každoroční množství vyrobené energie v porovnání s konfigurací, ve které jsou solární panely namontovány na pevné stojany. Navýšení 100% je možné v podmínkách suchého, slunečného podnebí (např. severní Afrika, Arábie, Arizona, západní Austrálie a pod.), navýšení 70% je možné v podmínkách střední Evropy. Navýšení čerpací kapacity může dosáhnout až 150%.
Roční porovnání výroby energie mezi pevnými fotovoltaickými panely a panely montovanými na pohyblivý stojan s polární osou a s hřebenovým koncentrátorem bylo prováděno poblíž Prahy (50° severní šířky). Výsledky ukazují, že za jasného červencového dne (6,8 kWh/m2.den) bylo naměřeno navýšení množství vyrobené energie o 107%. Fotogalerie
| Reference | Solární koncentrátory | Výhody koncentrátorů |
|---|---|---|
| Informace o instalacích a projektech. Solární koncentrátory a fotovoltaické systémy.více »» | Nový solární koncentrátor je běžně dostupný. Standardní verze pohyblivého solárního koncentrátoru se může přizpůsobit od dvou fotovoltaických panelů. více »» |
Solární energii je možné poměrně dobře využívat v oblastech nejen s dlouhým slunečním svitem ale i s vyšší nadmořskou výškou.více »» |