Jít na vyhledávání

Parková sluneční elektrárna

Výklad

 

Termická účinnost žlabových kolektorů dosahuje až 90 % a závisí především na kvalitě odrazné plochy (Zdroj: © Darren Baker / stock.adobe.com)

Termická účinnost žlabových kolektorů dosahuje až 90 % a závisí především na kvalitě odrazné plochy

Žlabové sluneční kolektory patří do skupiny koncentračních kolektorů. Využívají princip soustředění slunečního záření z větší plochy do co nejmenšího ohniska s absorbérem. Tím dosahují teplot kolem 400 °C a jsou vhodné na výrobu elektrické energie v parkových slunečních elektrárnách. Alternativním způsobem využití může být například zásobování technologických procesů teplem.

Konstrukčně je žlabový kolektor vlastně dlouhé parabolické zrcadlo s tmavým trubkovým absorbérem umístěným v ohnisku. Sluneční paprsky jsou poměrně velkou parabolickou zrcadlovou plochou odráženy a koncentrovány v ohnisku, kde ohřívají teplonosné médium. Trubka s teplonosným médiem, kterým je ve většině případů olej, může být kvůli minimalizaci ztrát konstrukčně řešena jako Dewarova nádoba – termoska s vakuovou izolací Termická účinnost žlabových kolektorů dosahuje při kvalitní odrazné ploše až 90 % a výstupní teplota nezřídka dosahuje 400 °C.

Zapojením mnoha žlabových kolektorů za sebou vzniká žlabový sběrač – základní jednotka parkových slunečních elektráren (Zdroj: © Tom / stock.adobe.com)

Zapojením mnoha žlabových kolektorů za sebou vzniká žlabový sběrač – základní jednotka parkových slunečních elektráren

Zapojením mnoha žlabových kolektorů za sebou vzniká žlabový sběrač tvořící základní jednotku parkové sluneční elektrárny. Orientace žlabových kolektorů i celých sběračů bývá nejčastěji severo-jižním směrem s tím, že celý kolektor se během dne otáčí v podélné ose a sleduje zdánlivou polohu Slunce na obzoru. Systém orientovaný ve směru východ-západ má nižší účinnost, ale na druhou stranu nepotřebuje každodenní natáčení žlabů, jenom malé sezónní úpravy polohy kolektorů podle aktuální výšky Slunce.

Srdcem každé parkové sluneční elektrárny je vlastně parní elektrárna využívající teplo získané ve žlabových kolektorech (Zdroj: © tangencial / stock.adobe.com)

Srdcem každé parkové sluneční elektrárny je vlastně parní elektrárna využívající teplo získané ve žlabových kolektorech

Největší sluneční elektrárnou se žlabovými kolektory je SEGS (Solar Energy Generating Systems) – skupina devíti elektráren v Mohavské poušti v Kalifornii, které se nachází ve třech lokalitách: Daggett, Kramer Junction a Harper Lake. Realizace začala již v roce 1985 a dnes má instalovanou kapacitu 354 MW. Přibližně 90 % energie je v elektrárně generováno ze sluneční energie. Pro případ, kdy je slunečního svitu nedostatek, může elektrárna spalovat zemní plyn.

Kromě USA používají žlabové sběrače také sluneční elektrárny ve Španělsku a Itálii. Další se budují v Egyptě, Alžíru, Maroku nebo Spojených arabských emirátech. Andasol 1 s instalovaným výkonem 50 MWe je první komerční žlabová elektrárna v Evropě.

Celková účinnost žlabových parabolických elektráren při přeměně dopadajícího slunečního záření na elektrickou energii dodanou do sítě je přibližně 15 až 20 %.

Fresnelova zrcadla jako alternativa

Konstrukce a výroba žlabových kolektorů je ekonomicky náročná, levnější variantu představuje solární systém využívající tzv. fresnelových zrcadel. Funguje podobně jako fresnelova čočka, kterou známe například z osvětlení zubařských křesel. Plochá zrcadla jsou v tomto případě natáčena tak, aby odrážela sluneční paprsky do absorbéru.

Fresnelova lineární elektrárna s jedním středovým absorbérem

Fresnelova lineární elektrárna s jedním středovým absorbérem

Vrátit se nahoru
detail