太陽放射集光器を備えた自律型太陽光発電所。スキーム、説明

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太陽光発電設備。日射集光装置を備えた自律型太陽光発電所。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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自律型太陽光発電所（コードGEM-1,5）図に示されています。 2.7 は、個人消費者の電源供給を目的としています。

太陽光発電設備。日射濃縮器を備えた自律型太陽光発電所
図2.7。太陽光発電所GEM-1,5

この設置の利点は、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する効率を 1,5 ～ 2 倍高めるフラットミラー集光器と太陽光発電モジュールを組み合わせて使用することと、日の出から日の出まで太陽を自動追跡する追跡システムに基づいています。日没により、入射太陽エネルギーの収集が増加します。

太陽光発電所GEM-1,5には、次の技術的パラメータがあります。

設備のピーク出力電力 - 1,5 kW;
日射面を受ける面積-25m2;
日射量 40 kW/m1 でピーク電力 2 W の DC 電気エネルギーを生成するように設計された太陽光発電モジュールの数 - 25 個。
濃度係数-1,5-2;
太陽の位置を追跡する-自動、-2°以上の精度。
GEM-1,5 設備による日中の電気エネルギーの生成は、建物の屋根などに固定設置された太陽光発電モジュールを含む同様の設備と比較して XNUMX 倍高くなります。

自律型太陽光発電設備（コードSFEU-1）図 2.8 に示すこのシステムは、電気エネルギーと熱エネルギーを組み合わせて生成し、ブロックモジュール設計の太陽光発電所のモジュールとして使用することを目的としています。

太陽光発電設備。日射濃縮器を備えた自律型太陽光発電所
図2.8。太陽光発電設備SFEU-1

設置機器は、太陽の動きの自動追跡システムを備えた単軸ターンテーブルに設置され、その 13 本のアームには太陽放射を集光する XNUMX つのシステムが配置されています。そのうちの XNUMX つ（図の右側）は、一組の平面ミラーで構成されており、その表面の面積と形状は、一組の単結晶で構成される光熱レシーバーコンバータの表面の形状に対応しています。シリコン素子は直列に接続され、集光器の軸に沿って延びる光電池を形成します。集光器は、その構成ミラーを調整することにより、光熱受光器のすべての要素の均一な照明を確保し、その照度を XNUMX 倍に高めます。

動作中に光熱レシーバーのラジエーターの出口から加熱された水の形で放出された熱は、ターンテーブルのもう一方のアームにあるコンセントレーターの焦点に取り付けられたパイプの形で作られた水加熱要素に入ります。。

ソーラー設備SFEU-1には、次の技術パラメータがあります。

日射量0,8 W/mでのピーク出力電力 - 10 kWおよび熱 - 1000 kW。
太陽放射を受ける太陽光発電部分の集光システムの面積 - 24 m2および32 m2 - 給湯部分。
光起電部分の限界濃度係数：光検出器の面内で不均一な照明を伴う12は悪くありません-10％、および30-給湯部分。
冷却された管状光熱受光器は、太陽エネルギーから電気エネルギーへの変換係数が 10% 以下、熱エネルギーへの変換係数が 70% 以下になります。

自動太陽追尾システムは MS-40 タイプの太陽光発電モジュールによって電力を供給され、設置の自律性 (人間の介入なし) が保証されます。

自律的な太陽紫外線のインストール（コードUV-05）図 2.9 に示されているは、材料、塗料、コーティングの加速試験を目的としています。化学汚染物質の破壊、特に飲料水の消毒に。インスタレーションのコンセントレーターは、外接円 150 mm の 420 個の平らな六角形のベベルで構成され、ターンテーブルに取り付けられています。施設の放物面トラスの直径は約 5 m、上部の曲率半径は 6 m です。

太陽光発電設備。日射濃縮器を備えた自律型太陽光発電所
図 2.9。自律型太陽紫外線設備 UV-05

サンプルの照射に必要な太陽光スペクトルの UV 部分を集中させるため、平らなファセットは、特定の UV 波長範囲の太陽光を反射し、残りの太陽スペクトルからの放射線を透過する多層干渉コーティングを施したガラスで作られています。この装置の受信反応器は、長方形断面の巨大な金属フレームで、その両側に 16 列に配置された 40 本の石英ガラス管を収容する管板が取り付けられており、UV 放射によって処理された液体が通過します。この設置は完全に自律的であり、外部電源を必要としないことに注意してください。それぞれ集光器上に配置されたピーク電力 2 W の XNUMX つの太陽光発電モジュールにより、太陽の自動追跡システムの動作が完全に保証されます。日の出から日の入りまでを XNUMX° 以下の精度で測定します。

浄水場の処理能力は最大1,5m3/時間です。 500 W/m の日射量での 70 回のパスでの有害な生物学的成分からの水の浄化効率は XNUMX% です。

知られているように、大気と太陽放射の長期にわたる複合的な影響により、建物や建物の色の変化など、さまざまな材料や製品に不可逆的な変化（劣化または自然老化）が生じる可能性があります。仕上げ材、ペイントやワニスのコーティング、繊維染料など、「焼きつき」または「退色」として知られています。そこでUV-05を使用します。さまざまな材料の紫外線加速試験のための施設として、材料老化試験の時間を数年から数週間に短縮できます。

太陽光発電所（コード-GEU-5） 図 2.10 に示されているものは、スターリング電気ユニットやガス発生器タービンなどの実際の熱機関のキャビティ受信器の直径に見合ったスポットで高濃度の日射を取得する技術をテストすることを目的としています。

太陽光発電設備。日射濃縮器を備えた自律型太陽光発電所
図 2.10. 太陽光発電所 GEU-5

太陽光発電所の集光器は、外接円直径5mmの六角形のアルミニウム素鏡（ベベル）180枚で構成された直径約420メートルの複合鏡です。ファセットは、集光器上の位置によって決定される独自の曲率半径を持つ球面ミラーです。コンセントレーターは、中心から等距離にある同心円上にそれぞれ配置された 7 種類のファセットを使用します。

GEM-5 太陽光発電所には、次の技術パラメータがあります。

複合ファセットコンセントレータの直径-5m;
アルミニウム製の球面形状のファセットを放物面の母線に沿って180列に7個並べたもの。
ファセットの形状とサイズ - 六角形、外接円の直径 - 420 mm。
ファセット反射面加工技術 - ダイヤモンド旋削;
太陽スペクトルの範囲内の反射係数は85％以上です。
計算された集中係数 - 3100、集束ビームのサイズ - 90 mmを提供します。
集光器の焦点における熱エネルギーの計算値は、日射レベル 12,3 W/m で 1000 kW です。
キャビティレシーバーで到達する温度は 550°C です。

著者：マゴメドフA.M.

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