Солнечные коллекторы-концентраторы

При использовании концентраторов, т.е. оптических устройств типа линз и зеркал, достигается повышение плотности потока солнечной радиации. Они собирают солнечные лучи с большей площади и направляют их на относительно небольшие по размеру собственно преобразующие панели. Это имеет место в фокусирующих коллекторах, требующих специального механизма слежения за Солнцем.

Зеркала (коллекторы-концентраторы) различают:

· плоские (линза Френеля),

· параболические,

· параболо-цилиндрические.

Последние изготавливают из тонкого металлического листа или фольги или других материалов с высокой отражающей способностью, линзы – из стекла или пластмасс. Применяют там, где требуются высокие температуры, в южных широтах.

Коэффициент концентрации параболического концентрата (площади, с которой собирались лучи к площади, на которой они концентрировались) высокий, что с другой стороны приводит к перегреву фотоэлемента – следовательно, предусматривают систему охлаждения и систему автоматического слежения.

Применение.Солнечные коллекторы — концентраторы могут производить электроэнергию с помощью фотоэлектрических элементов или двигателя Стирлинга.

Другой тип концентраторов, преломляющий – линза Френеля, предложена Огюстеном Френелем. Линзы Френеля используются для концентрации солнечного излучения на поверхности фотоэлектрического элемента. Применяются как кольцевые, так и поясные линзы. Линза Френе́ля — сложная составная линза. Состоит не из цельного шлифованного куска стекла со сферической или иными поверхностями, как обычные линзы, а из отдельных примыкающих друг к другу концентрических колец небольшой толщины, которые в сечении имеют форму призм специального профиля.

Иными словами, линза Френеля состоит из целого набора призм, составленных вершинами вместе, так что поверхность линзы, обращенная к Солнцу, напоминает растянутую гармошку. Солнечные лучи преломляются в призмах. Причем призма всегда расположена к солнцу под таким углом, что преломившиеся в ней лучи собираются на фотоэлементе, установленном за вершиной линзы. Поэтому линза одинаково хорошо работает при высоко и низко стоящем Солнце. Сегодня появились плоские линзы Френеля. У них нет гармошки, некоторые сегменты в такой призме обработаны жестким излучением, показатель преломления в них изменился.