聚光太阳能集热器的类型
嗨朋友们,在这篇文章中,我将讨论聚光太阳能集热器的类型,希望你会发现它有用。太阳能是将阳光转化为电能。到达地球表面的太阳能量是
嗨朋友们,在这篇文章中,我将讨论聚光太阳能集热器的类型,希望你会发现它有用。
太阳能是将阳光转化为电能。到达地球表面的太阳能量是巨大的——几乎是全世界人类消耗的能量的 6000 倍。有两种将阳光转化为电能的系统。
- 光伏系统(PV) 和,
- 聚光太阳能发电系统 (CSP)。
聚光太阳能发电系统 (CSP) 使用透镜或镜子在聚光太阳能集热器的帮助下将阳光聚焦成锐利的光束。这个强大的光束接下来聚焦在一个小型接收器上,以将流体加热到高温。
然后使用热流体产生蒸汽,该蒸汽驱动与发电机相连的蒸汽涡轮机。
聚光太阳能集热器的类型
各种类型的聚光太阳能集热器如下:
- 抛物槽收集器。
- 电力塔接收器。
- 抛物线盘收集器。
- 菲涅耳透镜收集器。
抛物槽收集器
它是一种线聚焦型收集器。在这种类型的收集器中,落在抛物面反射器区域的太阳辐射集中在抛物面的焦点处。
当反射器以具有抛物线横截面的槽的形式制造时,太阳辐射沿着一条线聚焦。沿着这条线放置一个吸收管,工作流体(通常是合成油或水)流过它。
当聚焦的太阳辐射落在吸收管上时,它将流体加热到高温。然后将工作流体吸收的热量传递给水以产生蒸汽。
太阳辐射的焦点随着太阳高度的变化而变化。为了将太阳辐射聚焦在吸收管上,槽或收集管围绕吸收管的轴线连续旋转。
使用抛物槽集热器的太阳能发电厂
这些发电厂采用一组安装有太阳追踪装置的抛物槽收集器来收集用于加热流体(水)的太阳辐射。工作温度的一般范围在 250 o C 到 400 o C之间。
这些热量被传递到一个储罐,最后传递到给水,在蒸汽发生器中产生蒸汽。
这种蒸汽用于驱动与发电机相连的涡轮机。涡轮机产生的机械能被发电机转换成电能。
汽轮机的废气在循环冷水的帮助下在冷凝器中冷凝。冷凝水在给水泵的帮助下返回锅炉。
抛物槽式集热器通常比碟形集热器更受欢迎,因为它成本低且仅需要在一个平面上跟踪太阳。
该系统在朗肯循环上工作。采用抛物槽式集热器的发电厂框图如图所示。
电力塔接收器
在这个收集器中,接收器位于塔顶。它有大量独立移动的平面镜(定日镜)分布在大面积的地面上,以将反射的太阳辐射聚焦在接收器上。定日镜安装在中央塔周围。
每个定日镜旋转到两个方向以跟踪太阳。从定日镜反射的太阳辐射被安装在大约 500 m 高的塔上的接收器吸收。
该塔支撑一束包含工作流体的垂直管。吸收器接收器中的工作流体被转化为大约 600 o C - 700 o C 的高温蒸汽。这种蒸汽被供应给与发电机相连的传统蒸汽发电厂以产生电力。
抛物线盘收集器
在这些收集器中,接收器放置在集中器的焦点处。太阳光束辐射集中在放置接收器(吸收器)的点上。太阳辐射被收集在接收器中。
少量流体在接收器中被加热到高温。这种热量用于运行与发电机耦合的原动机。
典型的抛物线盘收集器有一个直径为 6 m 的盘。该收集器需要两轴跟踪。它可以产生高达 3000 o C的温度。
由于尺寸的限制和少量的流体,碟形太阳能集热器仅适用于小功率发电(高达几千瓦)。
菲涅耳透镜聚光收集器
在该聚光器中,使用了菲涅耳透镜,该透镜由一侧具有光学质量的折射材料表面上的细线形凹槽组成,另一侧是平坦的。
每个凹槽的角度设计成菲涅耳透镜的光学特性与普通透镜相似。
正常落到透镜上的太阳辐射被透镜折射并聚焦在放置吸收管(接收器)以吸收太阳辐射的线上。
太阳能的优缺点
好处
- 太阳能是无声的、无限的和免费的。
- 它是无污染的。它不释放燃煤发电站产生的CO 2、SO 2和NO 2气体。
- 它不会导致全球变暖。
- 太阳能发电厂的运营成本非常低。
缺点
- 太阳能不是在晚上产生的。因此,需要一个互补的电力系统。
- 在多云的条件下,太阳能会大大减少。
- 它非常依赖于位置,仅适用于阳光充足的地方。
- 太阳能发电厂需要非常大的地面面积。
- 目前,太阳能发电成本很高。
- 热效率低。
- 需要蓄热系统。