Jít na vyhledávání

Využití slunečního tepla

Sluneční tepelné elektrárny

Soustředěním slunečních paprsků do ohniska lupy je možné zapálit oheň (Zdroj: © visivasnc / stock.adobe.com)

Soustředěním slunečních paprsků do ohniska lupy je možné zapálit oheň

Ve světě existuje několik experimentálních zařízení využívajících sluneční teplo ve velkém. Jsou založené na principu soustředění (koncentrace) paprsků z velké plochy do plošky co nejmenší. Využívá se odrazu slunečního světla od vhodně tvarovaných a orientovaných zrcadel. Světlo se odráží a koncentruje do jednoho ohniska, kde vzniká vysoká teplota. Princip je stejný, jako když lupou soustřeďujete sluneční paprsky.

Různé typy koncentrátorů slunečního záření

Různé typy koncentrátorů slunečního záření

Sluneční pec

Sluneční pec Odeillo, Francie (Zdroj: © visivasnc / stock.adobe.com)

Sluneční pec Odeillo, Francie

Plochá zrcadla (heliostaty) soustřeďují sluneční záření do jednoho místa (ohniska), v němž je nádoba s pracovním médiem, např. vodou. V ohnisku vznikají velmi vysoké teploty (cca 3 000 °C – považte: železo se taví při 1 500 °C, z kovů by vydržel jen wolfram, který taje při 3 400 °C). Zatím jsou podobná zařízení určená jen k pokusům a výzkumům, ale teoreticky jde vzniklé teplo použít k přeměně vody na páru o vysokém tlaku, která se dá využít pro pohon parní turbíny jako v klasické elektrárně. Vzhledem k vysoké teplotě ale může být pracovním médiem např. olej. Kromě výroby elektřiny se tak vysoká teplota může využít i v jiných technologických nebo chemických procesech. Heliostaty jsou vždy pohyblivé, aby sledovaly Slunce.

Dosud největší postavená experimentální sluneční pec je Odeillo ve Francii, téměř identická (jen o 20 let mladší) je Parkent v Uzbekistánu, další jsou např. v USA.

Parková elektrárna

Sluneční koncentrační elektrárna SEGS v Kalifornii, USA (Zdroj: © visivasnc / stock.adobe.com)

Sluneční koncentrační elektrárna SEGS v Kalifornii, USA

Je tvořena řadami či poli slunečních kolektorů různého tvaru (např. paraboly, koryta, Fressnelova zrcadla), které soustřeďují sluneční záření na centrální trubici, v níž proudí teplonosné médium. Nejznámější je elektrárna SEGS v Kalifornii s výkonem 30 MW, která má v pohyblivých rámech celkem 1,5 milionu zrcadlových obloukových ploch.

Věžová elektrárna

Tisíce zrcadel odrážejí sluneční paprsky a koncentrují je do absorbéru na vrcholku centrální věže (Zdroj: © visivasnc / stock.adobe.com)

Tisíce zrcadel odrážejí sluneční paprsky a koncentrují je do absorbéru na vrcholku centrální věže

Zrcadla jsou umístěná v soustředných kruzích kolem vysoké věže, která je tak v ohnisku. Nejvíc takových experimentálních elektráren je postaveno v Kalifornii a Novém Mexiku v USA, kde mají v průměru 320 slunečných dnů v roce. Některé ohřívají vodu (až na teplotu páry 560 °C, některé používají olejový nebo štěrkový akumulátor tepelné energie, aby turbogenerátor mohl pracovat ještě chvíli i po západu Slunce. Například jedna z novějších věžových elektráren Crescent Dunes v Nevadě, USA, umožňuje uložit naakumulovanou energii až na 10 hodin.

Věžové solární elektrárny dosahují účinnosti max. 17 % a jsou stále jen ve stadiu pokusných zařízení. Nastavovací zrcadla jsou řízena počítači, ale i tak je technicky i finančně obtížné je přesně nastavit, zrcadla se také musejí stále čistit od pouštního prachu.

Pohled na tepelnou solární věžovou elektrárnu shora (Zdroj: © visivasnc / stock.adobe.com)

Pohled na tepelnou solární věžovou elektrárnu shora

Vrátit se nahoru
detail