Έρευνα & Ανάπτυξη - Συγκεντρωτικά ηλιακά συστήματα
Ηλιακοί Συλλέκτες Γραμμικής Εστίασης για Παραγωγή Ενέργειας
SOLECON - ΗΛΙΑΚΟΙ ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ ΓΡΑΜΜΙΚΗΣ ΕΣΤΙΑΣΗΣ
Το σύστημα αποτελείται από λωρίδες ανακλαστήρων, οι οποίοι είναι συνδεδεμένοι με το σύστημα παρακολούθησης ήλιου (PLC solar tracker) και με τη μέθοδο της ανάκλασης συγκεντρώνουν την ηλιακή ακτινοβολία σε έναν δέκτη, ο οποίος ευρίσκεται στο επάνω μέρος του συστήματος.
Στο κέντρο του δέκτη βρίσκεται ο απορροφητής, ο οποίος έχει κυλινδρικό σχήμα, με δύο ομόκεντρα κανάλια (ένα εσωτερικό και ένα εξωτερικό) και δημιουργεί συνθήκες κενού στο εξωτερικό κανάλι, με αποτέλεσμα τη σημαντική μείωση απωλειών θερμότητας. Μέσα στον εσωτερικό κυλινδρικό σωλήνα, ρέει ειδικό υγρό που μετατρέπει την ηλιακή ακτινοβολία σε θερμότητα.
Η θερμότητα που παράγεται μπορεί να χρησιμοποιηθεί με δύο τρόπους:
- Απευθείας για παραγωγή ατμού θερμοκρασιών 150° - 400°C, για βιομηχανικές εφαρμογές.
- Για ηλεκτροπαραγωγή μέσω ατμογεννήτριας, για σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής ή βιομηχανικές εφαρμογές.
Οι ηλιακοί συλλέκτες γραμμικής εστίασης θεωρούνται ο διάδοχος των κοίλων παραβολικών (parabolic trough), με βασικά πλεονεκτήματα:
- την δυνατότητα απευθείας παραγωγής ατμού
- το χαμηλό κόστος επένδυσης συντήρησης και λειτουργικών δαπανών, εξαιτίας της απλότητας και το χαμηλό ύψος κατασκευής
- πιο αποτελεσματική εκμετάλλευση γης (μεγαλύτερη συλλεκτική επιφάνεια ανά τ.μ. οικοπέδου).
ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΟΙ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΤΙΚΟΙ ΗΛΙΑΚΟΙ ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ
O συγκεντρωτικός ηλιακός συλλέκτης Solecon μετατρέπει την ηλιακή ακτινοβολία σε θερμότητα. Αποτελείται από τους ανακλαστήρες, τον δέκτη και τον μηχανισμό μετατροπής της γωνίας πρόσπτωσης των ηλιακών ακτινών, βάσει του συστήματος παρακολούθησης της κίνησης του ήλιου (PLC Tracker).
ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ
Οι ανακλαστήρες - ανάλογα με την κίνηση του ήλιου - περιστρέφονται σε έναν άξονα.
Η μέγιστη ηλιακή ακτινοβολία ανακλάται στην επιφάνεια των ανακλαστήρων και κατευθύνεται προς τον δέκτη.
Η ηλιακή ακτινοβολία μεταφέρεται (είτε απευθείας, είτε με δευτερεύουσα ανάκλαση), προς συγκέντρωση στο σωλήνα κενού (εξωτερικό κυλινδρικό κανάλι) που βρίσκεται στο κέντρο του δέκτη.
Η συγκεντρωμένη πλέον ακτινοβολία απορροφάται από τον δέκτη και μετατρέπεται σε θερμότητα.
Το ρευστό που κυκλοφορεί εσωτερικά του σωλήνα θερμαινόμενο ανεβάζει θερμοκρασία στο εύρος των 150° - 400°C.
Το ρευστό οδηγείται στην κατανάλωση ανάλογα με την εφαρμογή.
ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ
Η εξαιρετική ευελιξία των συγκεντρωτικών ηλιακών συλλεκτών Solecon, προσφέρει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών για τη βιομηχανική χρήση και όχι μόνο. Κοινό χαρακτηριστικό όλων των εφαρμογών, είναι ότι προσφέρουν οικολογικές και οικονομικές εναλλακτικές λύσεις παραγωγής ενέργειας, σε προσιτό κόστος.
ΨΥΞΗ
Η παραγωγή ψύξης μέσω της ηλιακής ενέργειας αποτελεί μία από τις πιο ελκυστικές εφαρμογές. Οι απαιτήσεις σε ενέργεια κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, ιδιαίτερα για την κάλυψη αναγκών ψύξης, ολοένα και αυξάνονται .
Ενώ για την ψύξη με συμβατικά μέσα απαιτούνται τεράστια ποσά ηλεκτρικής ενέργειας για τη λειτουργία του συμπιεστή, στην ηλιακή ψύξη καταναλώνεται ενέργεια θερμότητας, η οποία μας παρέχεται δωρεάν από τον ήλιο. Προϊόν της διαδικασίας είναι η παραγωγή ψυχρού νερού ή κλιματιζόμενου αέρα. Σημαντικό πλεονέκτημα του ηλιακού συστήματος ψύξης, είναι η χρονική σύμπτωση των υψηλών αναγκών ψύξης που απαιτούνται κυρίως κατά τους θερινούς μήνες, με τις ώρες υψηλής ηλιακής ακτινοβολίας.
ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΑΤΜΟΥ
Διάφοροι τύποι συλλεκτών χρησιμοποιούνται για παραγωγή ατμού κυρίως σε βιομηχανικές εφαρμογές. Το υψηλής θερμοκρασίας θερμικό μέσο που ρέει στο συλλεκτικό πεδίο, συνήθως μεταφέρει θερμότητα στο νερό, μέσω εναλλάκτη (σερπαντίνας). Απαραίτητη προϋπόθεση για την επίτευξη υψηλών θερμοκρασιών είναι η χρήση συγκεντρωτικών ηλιακών συλλεκτών.
ΑΦΑΛΑΤΩΣΗ
Τα τελευταία χρόνια παρουσιάζονται έντονα προβλήματα λειψυδρίας εξαιτίας της αλόγιστης χρήσης του νερού από τον άνθρωπο, των κλιματικών αλλαγών, αλλά και από τη λανθασμένη διαχείριση των φυσικών πόρων. Η έλλειψη πόσιμου νερού είναι ιδιαίτερα έντονη στη νησιωτική Ελλάδα, όπου ήδη πραγματοποιείται μεταφορά νερού με πλοία για να καλυφθούν οι ανάγκες των νησιών. Η συμβατική βιομηχανική αφαλάτωση θαλασσινού νερού απαιτεί τεράστια ποσά ηλεκτρικής ενέργειας, τα οποία όταν στηρίζονται σε ορυκτά καύσιμα αυξάνουν κατά πολύ το κόστος.
Ο ήλιος είναι ίσως η μόνη ανανεώσιμη πηγή ενέργειας που μπορεί να χρησιμοποιηθεί οικονομικά στην αφαλάτωση. Τεχνολογίες αφαλάτωσης που χρησιμοποιούν ηλιακή ενέργεια, λειτουργούν με ικανοποιητικό βαθμό απόδοσης χωρίς ταυτόχρονα να ρυπαίνουν το περιβάλλον.
ΗΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΗ
Τα οφέλη που απορρέουν από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω των συγκεντρωτικών ηλιακών συστημάτων είναι κοινωνικο-οικονομικά και περιβαλλοντικά. Οι τιμές των ορυκτών καυσίμων συνεχώς αυξάνουν και οι εκπομπές ρύπων στην ατμόσφαιρα από τη χρήση τους, επιβαρύνουν το περιβάλλον.
Οι τεχνολογίες ηλιακής συγκέντρωσης είναι διατάξεις ανακλαστήρων που συγκεντρώνουν την ηλιακή ενέργεια, εστιάζοντας την ηλιακή ακτινοβολία σε ένα σημείο ή μία γραμμή εστίασης, θερμαίνοντας ένα θερμικό μέσο (π.χ. ατμός ή λάδι). Το θερμικό μέσο σε υψηλή θερμοκρασία (150° – 1200° C) οδηγείται σε μία εργομηχανή, όπου η θερμική ενέργεια μετατρέπεται σε κινητική. Στη συνέχεια, η κινητική ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική μέσω ηλεκτροπαραγωγού ζεύγους.
Web site: www.solecon.gr