КОНЦЕНТРАТОРЫ СОЛНЕЧНОГО СВЕТА

С детства многие помнят что с помощью собирательной линзы от солнечного света можно зажечь бумагу. В промышленных установках линзы не используются: они тяжелы, дороги и трудны в изготовлении. Сфокусировать солнечные лучи можно и с помощью вогнутого зеркала. Оно является основной частью гелиоконцентратора,прибора, в котором параллельные солнечные лучи собираются с помощью вогнутого зеркала. Если в фокус зеркала поместить трубу с водой, то она нагреется. Таков принцип действи...С детства многие помнят что с помощью собирательной линзы от солнечного света можно зажечь бумагу. В промышленных установках линзы не используются: они тяжелы, дороги и трудны в изготовлении. Сфокусировать солнечные лучи можно и с помощью вогнутого зеркала. Оно является основной частью гелиоконцентратора,прибора, в котором параллельные солнечные лучи собираются с помощью вогнутого зеркала. Если в фокус зеркала поместить трубу с водой, то она нагреется. Таков принцип действия солнечных преобразователей прямого действия. Наиболее эффективно их можно использовать в южных широтах,но и в средней полосе они находят применение. Зеркала в установках используются либо традиционные -- стеклянные, либоиз полированного алюминия. Наиболее эффективные концентраторы солнечного излучения(рис. p091) имеют форму: цилиндрического параболоида (а); параболоида вращения (б); плоско-линейной линзы Френеля (в). Фирма Loose Industries на солнечно-газовой электростанциив Калифорнии использует систему параболо-цилиндрических длинныхотражателей в виде желоба. В его фокусе проходит труба степлоносителем -- дифенилом, нагреваемым до 350oС. Желобповорачивается для слежения за солнцем только вокруг одной оси(а не двух, как плоские гелиостаты). Это позволило упроститьсистему слежения за солнцем. Солнечная энергия может непосредственно преобразовыватьсяв механическую. Для этого используется двигатель Стирлинга.Если в фокусе параболического зеркала диаметром 1,5 мустановить динамический преобразователь, работающий по циклуСтирлинга, получаемой мощности (1 кВт) достаточно, чтобыподнимать с глубины 20 метров 2 м3 воды в час. В реальных гелиосистемах плоско-линейная линза Френеляиспользуется редко из-за ее высокой стоимости. Водонагреватель Водонагреватель предназначен для снабжения горячей водой,в основном, индивидуальных хозяйств. Устройство состоит изкороба со змеевиком, бака холодной воды, бака-аккумулятора итруб. Короб стационарно устанавливается под углом 30...50o сориентацией на южную сторону. Холодная, более тяжелая, водапостоянно поступает в нижнюю часть короба, там она нагреваетсяи, вытесненная холодной водой, поступает в бак-аккумулятор. Онаможет быть использована для отопления, для душа либо для другихбытовых нужд. Дневная производительность на широте 50o примерно равна 2квтч с квадратного метра. Температура воды в баке-аккумуляторедостигает 60...70o. КПД установки -- 40%. Тепловые концентраторы Каждый, кто хоть раз бывал в теплицах, знает, как резкоотличаются условия внутри нее от окружающих: Температура в нейвыше (механизм парникового эффекта см. стр. 6). Солнечные лучипочти беспрепятственно проходят сквозь прозрачное покрытие инагревают почву, растения, стены, конструкцию крыши. В обратномнаправлении тепло рассеивается мало из-за повышеннойконцентрации углекислого газа. По сходному принципу работают итепловые концентраторы. Это -- деревянные, металлические, или пластиковые короба,с одной стороны закрытые одинарным или двойным стеклом. Внутрькороба для максимального поглощения солнечных лучей вставляютволнистый металлический лист, окрашенный в черный цвет. Вкоробе нагревается воздух или вода, которые периодически илипостоянно отбираются оттуда с помощью вентилятора или насоса.