Korjaus Design Huonekalut

Miten aurinkokeskitin toimii? Parabolinen aurinkokeräin. Kuuman veden toimitus maassa ja kotona Parabolisen aurinkokeskittimen valmistus

Halusin jo pitkään valmistaa parabolisen aurinkokeskittimen. Luettuani paljon kirjallisuutta parabolisen peilin muotin valmistamisesta päätin yksinkertaisimpaan versioon - satelliittiantenniin. Satelliittiantennilla on parabolinen muoto, joka kerää heijastuneet säteet yhteen pisteeseen.

Huolehdin Harkovin levyistä "Variant" perustana. Minulle hyväksyttävällä hinnalla sain vain 90 senttimetrin tuotteen. Kokemukseni tavoitteena on kuitenkin korkea lämpötila. Hyvien tulosten saavuttamiseksi tarvitset peilialueen - mitä enemmän, sitä parempi. Siksi levyn tulisi olla 1,5 m ja mieluiten 2 m. Kharkovin valmistajan valikoimassa on näitä kokoja, mutta ne on valmistettu alumiinista, ja siksi hinnat ovat kohtuuttomat. Minun piti sukeltaa Internetiin etsiessäni käytettyä tuotetta. Ja täällä Odessassa rakentajat, jotka purkivat jotakin esinettä, tarjosivat minulle 1,36 m x 1,2 m satelliittiantennia, joka oli valmistettu muovista. Hieman lyhyt toiveistani, mutta hinta oli hyvä ja tilasin yhden lautasen.

Saatuani levyn muutamassa päivässä huomasin, että se on valmistettu Yhdysvalloissa, siinä on voimakkaita jäykisteitä (olin huolissani, jos kotelo oli riittävän vahva eikä johtanut sitä peilien kiinnityksen jälkeen) ja vahva suunta mekanismi, jossa on monia asetuksia.

Ostin myös 3 mm paksuja peilejä. Tilasin 2 neliömetriä. - hieman marginaalilla. Peilit myydään enimmäkseen 4 mm paksuina, löysin C: n leikkaamaan helpommin. Päätin tehdä tiivisteen peilien koon 2 x 2 cm.

Pääkomponenttien keräämisen jälkeen aloin tehdä telineen navalle. Siellä oli useita kulmia, putkia ja profiileja. Leikattu kokoon, kypsennetty, puhdistettu ja maalattu. Tässä tapahtui:

Joten, kun olen tehnyt jalustan, aloitan peilien leikkaamisen. Peilit ovat 500 x 500 mm. Ensinnäkin leikkasin sen puoliksi ja sitten 2 x 2 cm: n ritilällä.Kokeilin joukkoa lasileikkureita, mutta nyt ei ole mahdollista löytää ainakin jotain järkevää kaupoista. Uusi lasileikkuri leikkaa täydellisesti 5-10 kertaa, ja siinä kaikki .... Sen jälkeen voit heti heittää sen pois. Ehkä on olemassa joitain ammattimaisia, mutta niitä ei pitäisi ostaa rautakaupoista. Siksi, jos joku aikoo tehdä tiivisteen peileistä, peilien leikkaaminen on vaikein kysymys!

Peilit leikataan, kolmijalka on valmis, olen alkanut liimata peilit! Prosessi on pitkä ja tylsä. Peilien määrä valmiissa rikastimessa osoittautui 2480 kappaleeksi. Clay valitsi väärän. Ostin erikoisliiman peileille - se pitää hyvin, mutta on paksu. Kun liimaat, puristat pisaran peiliin ja painat sitä sitten levyn seinää vasten, on mahdollista painaa peili epätasaisesti (jossain vahvempi, jossain heikompi). Tämän vuoksi peiliä ei saa liimata tiukasti, ts. ei suunnata auringonsäteensä tarkennukseen vaan sen lähelle. Ja jos tarkennus on epäselvä, korkeita tuloksia ei ole odotettavissa. Tulevaisuudessa sanon, että keskittymäni osoittautui epäselväksi (josta päättelen, että oli tarpeen levittää erilaista liimaa). Vaikka kokeen tulokset olivat miellyttäviä, tarkennus oli kooltaan noin 10 cm ja vielä epäselvä, noin 3–5 cm. Mitä pienempi tarkennus, sitä tarkempi säteiden tarkennus, sitä korkeampi lämpötila . Minulla kesti melkein 3 täyttä päivää peilien liimaamiseen. Leikattujen peilien pinta -ala oli noin 1,5 neliömetriä. Avioliitto oli aluksi, kunnes hän sopeutui - paljon, myöhemmin paljon vähemmän. Vialliset peilit olivat todennäköisesti enintään 5%.

Parabolinen aurinkokenno on valmis.

Mitattuna maksimilämpötila rikastimen painopisteessä oli vähintään 616,5 astetta. Auringon säteet auttoivat sytyttämään puulaudan, sulattaa tinaa, lyijyn upottimen ja alumiinisen olutpullon. Tein kokeen 25. elokuuta 2015 Harkovin alueella, Novaja Vodolagan kylässä.

Seuraavan vuoden suunnitelmat (ja ehkä se onnistuu talvella) rikasteen mukauttamiseksi käytännön tarpeisiin. Mahdollisesti veden lämmittämiseen, mahdollisesti sähkön tuottamiseen.

Joka tapauksessa luonto on antanut meille kaikille voimakkaan energialähteen, meidän on vain opittava käyttämään sitä. Auringon energia kattaa kaikki ihmiskunnan tarpeet tuhat kertaa. Ja jos ihminen voi ottaa ainakin pienen osan tästä energiasta, tämä on sivilisaation suurin saavutus, jonka ansiosta pelastamme planeettamme.

Alla on video, jossa näet aurinkokeskittimen valmistusprosessin satelliittiantennin pohjalta ja rikastimen avulla tehdyt kokeet.

Toimintaperiaatteen mukaan aurinkokeskittimet ovat hyvin erilaisia ​​kuin. Lisäksi lämpötyyppiset aurinkovoimalat ovat monien ominaisuuksiensa vuoksi paljon tehokkaampia kuin aurinkosähkövoimalat.

Aurinkokeskittimen tehtävänä on kohdistaa auringon säteet säiliöön, jossa on jäähdytysnestettä, joka voi olla esimerkiksi öljyä tai vettä, jotka imevät hyvin aurinkoenergiaa. Pitoisuusmenetelmät ovat erilaisia: paraboliset lieriömäiset konsentraattorit, paraboliset peilit tai heliocentriset tornit.

Joissakin keskittimissä auringon säteily kohdistuu polttoväliä pitkin, toisissa - polttopisteeseen, jossa vastaanotin sijaitsee. Kun auringon säteily heijastuu suuremmalta pinnalta pienemmälle pinnalle (vastaanottimen pintaan), saavutetaan korkea lämpötila, jäähdytysneste imee lämpöä ja kulkee vastaanottimen läpi. Järjestelmä kokonaisuudessaan sisältää myös varastointiosan ja voimansiirtojärjestelmän.

Keskittimien tehokkuus heikkenee huomattavasti pilvisinä aikoina, koska vain suora auringon säteily keskittyy. Tästä syystä tällaiset järjestelmät saavuttavat suurimman tehokkuuden alueilla, joilla insolaatio on erityisen korkea: aavikoilla, päiväntasaajan alueella. Auringonsäteilyn käytön tehostamiseksi rikastimet on varustettu erityisillä seurantalaitteilla, seurantajärjestelmillä, jotka varmistavat keskittimien tarkimman suunnan auringon suuntaan.

Koska aurinkokeskittimien kustannukset ovat korkeat ja seurantajärjestelmät vaativat säännöllistä huoltoa, niiden käyttö rajoittuu pääasiassa teollisiin sähköntuotantojärjestelmiin.

Tällaisia ​​laitteistoja voidaan käyttää hybridijärjestelmissä, esimerkiksi hiilivetypolttoaineen kanssa, jolloin varastointijärjestelmä vähentää tuotetun sähkön kustannuksia. Tämä on mahdollista, koska sukupolvi tapahtuu ympäri vuorokauden.

Paraboliset putkimaiset aurinkokeskittimet ovat jopa 50 metriä pitkiä, ne näyttävät pitkänomaiselta peiliparabolilta. Tällainen tiiviste koostuu koverasta peilistä, joista jokainen kerää rinnakkaisia ​​auringon säteitä ja tarkentaa ne tiettyyn kohtaan. Tällaisen paraabelin varrella putki, jossa on jäähdytysneste, sijaitsee niin, että kaikki peilien heijastamat säteet kohdistuvat siihen. Lämpöhäviön vähentämiseksi putkea ympäröi lasiputki, joka ulottuu sylinterin polttolinjaa pitkin.

Nämä rikastimet on järjestetty riveiksi pohjoisesta etelään, ja ne on varmasti varustettu aurinkoseurantajärjestelmillä. Linjaan kohdistettu säteily lämmittää jäähdytysnesteen lähes 400 asteeseen, se kulkee lämmönvaihtimien läpi muodostaen höyryä, joka pyörittää generaattorin turbiinia.

Oikeudenmukaisuuden vuoksi on huomattava, että valokenno voi sijaita myös putken paikassa. Huolimatta siitä, että valokennoilla rikastimien mitat voivat olla pienemmät, tämä on täynnä tehokkuuden heikkenemistä ja ylikuumenemisen ongelmaa, mikä edellyttää korkealaatuisen jäähdytysjärjestelmän kehittämistä.

Kalifornian autiomaassa 80 -luvulla rakennettiin 9 voimalaitosta parabolisilla lieriömäisillä rikastimilla, joiden kokonaiskapasiteetti oli 354 MW. Sitten sama yritys (Luz International) pystytti myös Deggettiin 13,8 MW: n SEGS I -hybridilaitoksen, joka sisälsi lisäksi maakaasu -uuneja. Yleensä yhtiö on rakentanut vuodesta 1990 lähtien hybridivoimalaitoksia, joiden kokonaiskapasiteetti on 80 MW.

Aurinkoenergian tuotantoa kehitetään parabolisissa voimalaitoksissa Marokossa, Meksikossa, Algeriassa ja muissa kehitysmaissa Maailmanpankin rahoituksella.

Tämän seurauksena asiantuntijat päättelevät, että nykyään paraboliset voimalaitokset ovat sekä kannattavuudeltaan että tehokkuudeltaan huonompia kuin torni- ja levytyyppiset aurinkovoimalat.


- nämä ovat satelliittiantennien tapaan parabolisia peilejä, joilla auringon säteet kohdistetaan vastaanottimeen, joka sijaitsee kunkin tällaisen lautasen keskellä. Samaan aikaan jäähdytysnesteen lämpötila tällä lämmitystekniikalla saavuttaa 1000 astetta. Lämmönsiirtoneste syötetään välittömästi generaattoriin tai moottoriin, joka yhdistetään vastaanottimeen. Tässä käytetään esimerkiksi Stirling- ja Brighton -moottoreita, jotka voivat parantaa merkittävästi tällaisten järjestelmien suorituskykyä, koska optinen hyötysuhde on korkea ja alkukustannukset alhaiset.

Parabolisen astiatyyppisen aurinkovoimalan tehokkuuden maailmanennätys on 29%: n hyötysuhde, joka saavutetaan, kun lämpöenergia muunnetaan sähköenergiaksi, astiatyyppisessä laitoksessa yhdistettynä Stirling-moottoriin Rancho Mirage.

Modulaarisen rakenteensa ansiosta aurinkopaneelijärjestelmät ovat erittäin lupaavia, ja niiden avulla voit helposti saavuttaa vaaditut tehotasot sekä julkisiin sähköverkkoihin kytketyille hybridi-kuluttajille että erillisille. Esimerkki on STEP -hanke, joka koostuu Georgian osavaltiossa sijaitsevasta 114 halkaisijaltaan 7 metrin parabolisesta peilistä.

Järjestelmä tuottaa keski-, matala- ja korkeapainehöyryä. Matalapainehöyry syötetään neulomatehtaan ilmastointijärjestelmään, keskipainehöyry syötetään itse neulomateollisuuteen ja korkeapainehöyry syötetään suoraan sähkön tuottamiseksi.

Tietenkin aurinkokiekkotiivisteet yhdessä Stirling -moottorin kanssa kiinnostavat suurten energiayhtiöiden omistajia. Siten Science Applications International Corporation kehittää yhteistyössä kolmen energiayhtiön kanssa Stirling -moottoria ja parabolisia peilejä käyttävää järjestelmää, joka pystyy tuottamaan 25 kW sähköä.

Tornityyppisissä aurinkovoimaloissa, joissa on keskusvastaanotin, auringonsäteily kohdistuu tornin yläosassa olevaan vastaanottimeen.... Tornien ympärille on sijoitettu suuria määriä heijastimet-heliostaatit... Heliostaatit on varustettu kaksiaksiaalisella auringonseurantajärjestelmällä, jonka ansiosta niitä käännetään aina niin, että säteet ovat paikallaan lämmön vastaanottimessa.

Vastaanotin absorboi lämpöenergiaa, joka sitten kääntää generaattorin turbiinin.

Vastaanottimessa kiertävä nestemäinen jäähdytysneste siirtää höyryn lämmönvaraajaan. Yleensä teoksia ovat vesihöyry, jonka lämpötila on 550 astetta, ilma ja muut kaasumaiset aineet, joiden lämpötila on enintään 1000 astetta, orgaaniset nesteet, joiden kiehumispiste on alhainen - alle 100 astetta, sekä nestemäinen metalli - jopa 800 astetta.

Aseman tarkoituksesta riippuen höyry voi pyörittää turbiinia sähkön tuottamiseksi tai käyttää suoraan jonkinlaiseen tuotantoon. Vastaanottimen lämpötila on 538 - 1482 astetta.

Solar One -voimatorni Etelä-Kaliforniassa, yksi ensimmäisistä lajissaan, tuotti alun perin sähköä höyryvesijärjestelmän kautta ja tuotti 10 MW. Sitten sitä uudistettiin ja parannetusta vastaanottimesta, joka nyt toimii sulatetuilla suoloilla ja lämmön varastointijärjestelmällä, tuli merkittävästi tehokkaampaa.

Tämä on johtanut läpimurtoon aurinkokeskusteknologiassa lämmönvarastointitornivoimalaitoksissa: tällaisen voimalaitoksen sähköä voidaan tuottaa tarpeen mukaan, koska lämmönvarastointijärjestelmä voi varastoida lämpöä jopa 13 tuntia.

Suolasuolatekniikka mahdollistaa aurinkolämmön varastoinnin 550 asteeseen, ja sähköä voidaan nyt tuottaa milloin tahansa vuorokauden aikaan ja säällä. Torni -asemasta "Solar Two", jonka kapasiteetti on 10 MW, tuli tämän tyyppisten teollisuusvoimalaitosten prototyyppi. Tulevaisuudessa - teollisuuslaitosten rakentaminen, joiden kapasiteetti on 30-200 MW suurille teollisuusyrityksille.

Näkymät ovat valtavat, mutta kehitystä haittaavat suurten alueiden tarve ja teollisen mittakaavan torniasemien rakentamisen huomattavat kustannukset. Esimerkiksi 100 megawatin torniaseman sijoittamiseen tarvitaan 200 hehtaaria, kun taas ydinvoimala, joka pystyy tuottamaan 1000 megawattia sähköä, vaatii vain 50 hehtaaria. Paraboliset lieriömäiset asemat (modulaariset) pienille kapasiteeteille ovat puolestaan ​​kustannustehokkaampia kuin torniasemat.

Täten torni- ja paraboliset lieriömäiset rikastimet soveltuvat 30-200 MW: n voimalaitoksille, jotka on kytketty verkkoon. Modulaariset levykeskittimet soveltuvat vain muutamaa megawattia tarvitsevien verkkojen itsenäiseen virransyöttöön. Sekä torni- että levyjärjestelmien valmistus on kallista, mutta ne antavat erittäin suuren hyötysuhteen.

Kuten näette, paraboliset sylinterimäiset rikastimet ovat optimaalisessa asemassa lupaavimpana aurinkokeskittymätekniikkana tulevina vuosina.

(Kanada) on kehittänyt monipuolisen, tehokkaan, tehokkaan ja yhden taloudellisimmista aurinkokennojen parabolisista rikastimista (CSP - Concentrated Solar Power), joiden halkaisija on 7 metriä, sekä tavallisille asunnonomistajille että teollisuuskäyttöön. Yritys on erikoistunut mekaanisten laitteiden, optiikan ja elektroniikan valmistukseen, mikä on auttanut sitä luomaan kilpailukykyisen tuotteen.

Valmistajan itsensä mukaan SolarBeam 7M aurinkokeskittymä on muita aurinkokennoja parempi: litteät aurinkokeräimet, tyhjiökeräimet, "kourutyyppiset" aurinkokeskittimet.

Solarbeam -aurinkokeskittimen ulkokuva

Kuinka se toimii?

Aurinkokeskittimen automatiikka seuraa auringon liikettä kahdessa tasossa ja ohjaa peilin täsmälleen aurinkoon, jolloin järjestelmä voi kerätä mahdollisimman paljon aurinkoenergiaa aamusta iltaan. Vuodenajasta tai käyttöpaikasta riippumatta SolarBeam säilyttää kohdistustarkkuuden jopa 0,1 astetta aurinkoon nähden.

Aurinkokeskittimelle putoavat säteet kohdistuvat yhteen pisteeseen.

SolarBeam 7M Laskenta ja suunnittelu

Stressitestit

Järjestelmän suunnittelussa käytettiin 3D -mallinnusmenetelmiä ja ohjelmistotestitestausta. Testit suoritetaan FEM (Finite Element Analysis) -menetelmällä osien ja kokoonpanojen jännitysten ja siirtymien laskemiseksi sisäisten ja ulkoisten kuormien vaikutuksesta suunnittelun optimoimiseksi ja tarkistamiseksi. Tämä tiukka testaus viittaa siihen, että SolarBeam voi toimia äärimmäisissä tuuli- ja ilmasto -olosuhteissa. SolarBeam on simuloinut onnistuneesti jopa 160 km / h (44 m / s) tuulikuormia.

Parabolisen heijastimen rungon ja tukiliitännän jännitystestaus

Kuva Solarbeam Hub Mountista

Aurinkokeskittimen telineen jännitystestaus

Tuotantotaso

Usein parabolisten rikastimien valmistuskustannukset estävät niiden massiivisen käytön yksittäisrakentamisessa. Suuttimien ja heijastavasta materiaalista valmistettujen suurten segmenttien käyttö on vähentänyt tuotantokustannuksia. Solartron on hyödyntänyt monia autoteollisuuden innovaatioita kustannusten alentamiseksi ja tuotannon lisäämiseksi.

Luotettavuus

SolarBeam on testattu pohjoisen ankarissa olosuhteissa ja tarjoaa korkean suorituskyvyn ja kestävyyden. SolarBeam on suunniteltu kaikkiin sääolosuhteisiin, mukaan lukien korkeat ja matalat ympäristön lämpötilat, lumikuorma, jäätyminen ja kova tuuli. Järjestelmä on suunniteltu kestämään vähintään 20 vuotta ilman vähäistä huoltoa.

Paraboliseen SolarBeam 7M -peiliin mahtuu jopa 475 kg jäätä. Tämä on suunnilleen yhtä suuri kuin 12,2 mm jääpaksuus koko 38,5 m2: n alueella.
Asennus toimii normaalisti lumisateella peilisegmenttien kaarevan rakenteen ja "automaattisen lumenpoiston" ansiosta.

Suorituskyky (vertailu tyhjiö- ja tasokeräimiin)

Q / A = F ’(τα) en Kθb (θ) Gb + F’ (τα) en Kθd Gd -c6 u G * - c1 (tm -ta) - c2 (tm -ta) 2 - c5 dtm / dt

Keskittymättömien aurinkokeräinten hyötysuhde laskettiin seuraavan kaavan avulla:

Tehokkuus = F Keräimen hyötysuhde - (kaltevuus * Delta T) / G Auringon säteily

SolarBeam Hubin suorituskykykäyrä osoittaa yleisen korkean hyötysuhteen koko lämpötila -alueella. Litteät aurinkokeräimet ja tyhjiökeräimet osoittavat alhaisempaa tehokkuutta, kun vaaditaan korkeampia lämpötiloja.

Vertailevat tontit Solartronista ja litteistä / tyhjiö -aurinkokeräimistä

Solartron -tehokkuus verrattuna lämpötilaeroon dT

On tärkeää huomata, että yllä oleva kaavio ei sisällä tuulen lämpöhäviötä. Lisäksi yllä olevat tiedot osoittavat maksimaalisen tehokkuuden (keskipäivällä) eivätkä edusta tehokkuutta aikana. Tiedot on annettu yhdestä parhaista saatavilla olevista tasaisista ja tyhjiöjakotukista. Sen lisäksi, että SolarBeamTM on erittäin tehokas, se tuottaa jopa 30% enemmän energiaa seuraamalla aurinkoa kahdella akselilla. Maantieteellisillä alueilla, joilla vallitsee alhainen lämpötila, litteiden ja evakuoitujen keräilijöiden tehokkuus heikkenee merkittävästi suuren absorbointialueen vuoksi. SolarBeamTM: ssä on absorboija, jonka pinta -ala on vain 0,0625 m2 suhteessa 15,8 m2: n keräyspinta -alaan, jolloin saavutetaan alhainen lämpöhäviö.

Huomaa myös, että kaksiakselisen seurantajärjestelmän ansiosta SolarBeamTM Hub toimii aina parhaalla mahdollisella tehokkuudella. SolarBeamin tehokas keräilyalue on aina sama kuin peilin todellinen pinta -ala. Litteät (kiinteät) kollektorit menettävät potentiaalienergiansa alla olevan yhtälön mukaisesti:
PL = 1 - COS i
jossa PL on energian menetys%, siirtymän enimmäismäärä asteina)

Ohjausjärjestelmä

SolarBeam-ohjaus käyttää "EZ-SunLock" -tekniikkaa. Tämän tekniikan avulla järjestelmä voidaan asentaa ja konfiguroida nopeasti kaikkialla maailmassa. Seurantajärjestelmä seuraa aurinkoa 0,1 asteen tarkkuudella ja käyttää tähtitieteellistä algoritmia. Järjestelmä pystyy lähettämään yleisesti etäverkkojen kautta.

Epänormaalit tilanteet, joissa "levy" pysäköidään automaattisesti turvalliseen asentoon.

  • Jos piirin jäähdytysnesteen paine laskee alle 7 PSI
  • Kun tuulen nopeus on yli 75 km / h
  • Sähkökatkon sattuessa UPS (keskeytymätön virtalähde) siirtää astian turvalliseen asentoon. Kun sähköt palautuvat, automaattinen auringonseuranta jatkuu.

Seuranta

Joka tapauksessa ja erityisesti teollisissa sovelluksissa on erittäin tärkeää tietää järjestelmän tila luotettavuuden varmistamiseksi. Sinun on varoitettava ennen kuin ongelma ilmenee.

SolarBeam voi valvoa SolarBeam -etähallintapaneelin kautta. Tämä paneeli on helppokäyttöinen ja sisältää tärkeitä SolarBeamin tilaa, diagnostiikkaa ja energiantuotantotietoja.

Etämääritys ja hallinta

SolarBeam voidaan konfiguroida etänä ja muuttaa asetuksia nopeasti. Levyä voidaan ohjata etänä mobiililaitteen selaimella tai tietokoneella, mikä yksinkertaistaa tai poistaa paikan päällä olevat ohjausjärjestelmät.

Hälytykset

Hälytyksen tai huoltotarpeen sattuessa laite lähettää sähköpostiviestin nimetylle huoltohenkilöstölle. Kaikki hälytykset voidaan räätälöidä käyttäjän mieltymysten mukaan.

Diagnostiikka

SolarBeamilla on etädiagnostiikkaominaisuudet järjestelmän lämpötiloille ja paineille, sähköntuotannolle ja muulle. Yhdellä silmäyksellä näet järjestelmän tilan.

Raportointi ja kaaviot

Jos tarvitaan energiantuotantoraportteja, ne on helppo saada jokaiselta levyltä. Raportti voi olla kaavion tai taulukon muodossa.

Asennus

SolarBeam 7M on alun perin suunniteltu laajamittaisiin CSP -asennuksiin, mikä tekee asennuksesta mahdollisimman helppoa. Suunnittelu mahdollistaa tärkeiden komponenttien nopean kokoamisen eikä vaadi optista kohdistusta, mikä tekee asennuksesta ja järjestelmän käynnistyksestä halpaa.

Asennusaika

Kolmen hengen tiimi voi asentaa yhden SolarBeam 7M: n alusta loppuun 8 tunnissa.

Majoitusvaatimukset

SolarBeam 7M on 7 metriä leveä ja 3,5 metrin siirtymä. Kun asennat useita SolarBeam 7M -laitteita, noin 10 x 20 metrin alue on varattava järjestelmää kohti, jotta maksimoidaan auringon hyöty mahdollisimman pienellä varjostuksella.

Kokoonpano

Parabolinen napa on suunniteltu asennettavaksi maahan käyttäen mekaanista nostojärjestelmää, mikä mahdollistaa ristikkojen, peiliosien ja kiinnikkeiden nopean ja helpon asennuksen.

Käyttöalueet

Sähkön tuottaminen ORC (Organic Rankine Cycle) -yksiköillä.

Teollisuuden veden suolanpoistolaitokset

SolarBeam voi toimittaa suolanpoistolaitoksen lämpöenergiaa

Kaikilla teollisuudenaloilla, joilla tarvitaan paljon lämpöenergiaa tekniseen kiertoon, kuten:

  • Ruoka (ruoanlaitto, sterilointi, alkoholin tuotanto, pesu)
  • Kemianteollisuus
  • Muovi (lämmitys, poisto, erotus, ...)
  • Tekstiili (valkaisu, pesu, puristus, höyrykäsittely)
  • Öljy (sublimaatio, öljytuotteiden kirkastaminen)
  • Ja paljon enemmän

Asennuspaikka

Sopivia asennuspaikkoja ovat alueet, jotka saavat vähintään 2000 kWh auringonvaloa neliömetriä kohti vuodessa (kWh / m2 / vuosi). Pidän seuraavia maailman alueita lupaavimpina valmistajina:

  • Entisen Neuvostoliiton alueet
  • Lounais -USA
  • Keski- ja Etelä -Amerikka
  • Pohjois -ja Etelä -Afrikka
  • Australia
  • Euroopan Välimeren maat
  • Lähi-itä
  • Intian ja Pakistanin autiomaa
  • Kiinan alueet

Solarbeam-7M-mallin tekniset tiedot

  • Huipputeho - 31,5 kW (1000 W / m2 teholla)
  • Energian keskittymisaste - yli 1200 kertaa (piste 18 cm)
  • Suurin tarkennuksen lämpötila - 800 ° С
  • Maksimi jäähdytysnesteen lämpötila - 270 ° С
  • Operatiivinen tehokkuus - 82%
  • Heijastimen halkaisija - 7 m
  • Parabolinen peilialue - 38,5 m2
  • Polttoväli - 3,8 m
  • Servomoottorien sähkönkulutus - 48W + 48W / 24V
  • Tuulennopeus käytön aikana - jopa 75 km / h (20 m / s)
  • Tuulennopeus (vikasietotilassa) - jopa 160 km / h
  • Auringon seuranta atsimuutissa - 360 °
  • Pystysuuntainen auringon seuranta - 0-115 °
  • Tuen korkeus - 3,5 m
  • Heijastimen paino - 476 kg
  • Kokonaispaino -1083 kg
  • Vaimentimen koko - 25,4 x 25,4 cm
  • Vaimennuspinta -645 cm2
  • Imusuodattimen jäähdytysnesteen tilavuus - 0,55 litraa

Heijastimen kokonaismitat

Lopuksi otin tyhjöputken 20 putkelle, koon niistä rikastimen. 1 vedellä täytetty putki (3 litraa) kuumennettiin 20 ° C: sta 68,3 ° C: seen (kiehuvaa vettä kosketukseen) 2 tunnissa 40 minuutissa. Ikkunan ulkopuolella 26. toukokuuta auringossa 42 * C varjossa 15 * C kokeen ajankohdasta 16.27 - 18.50 aurinko laskee ...
Ja rikastimessa mittari näytti 19 minuuttia! jopa samaan 68 * С. Nopeutta voidaan lisätä lisäämällä navan aluetta, mutta tuulivoima kasvaa ja rakenteen eheys heikkenee ...
Rikastimen pinta -ala on 1,0664 neliömetriä (62x172 cm).
Polttoväli 16 cm.
Osta 1-kuoppainen tyhjiöputki ja poista siitä kuten 7 versiossa, jos lasket alueen mukaan. Alla on video yhdestä edelläkävijästä, joka sai minut suorittamaan tehtäväni.

Toistaiseksi ongelma on akryylin heikko tarttuvuus peililiimalla. Irrotettavissa helposti alustasta ... Lisäksi peililiima on erittäin pehmeää ja järjestelmän "kävelee" on vahvistettava rakennetta.
sanoi):
FarSeerin neuvosta; Asensin akselin vaakasuoraan (itä-länsi-suunta talveksi). Tämä järjestely on rakenteellisesti yksinkertaisempi, tuulikuormat ovat pienemmät ja myös sateiden ajautuminen (kaatuminen) on helpompaa.
Koska sijoitan "kauhojani" vaakasuoraan itä-länsi-suuntiin, jotta en jää jumiin seurantalaitteisiin, jouduin miettimään, miten lämmönpoistoa voidaan tehostaa, koska standardi, jossa on nestettä ei toimi teoriassa, joten koska kondenssiveden poistoa ei ole ja höyryn nousu ylös lämmön luovuttamiseksi. Valmistettu 2 tyyppistä lämmönpoistoa tyhjiöputkesta.
Vaihtoehto 1 (oikealla, kuvassa 1) Alkuperäinen kärki (sakeutuminen höyryn keräämiseen) pestään aktiivisesti jäähdytysnesteellä.
Vaihtoehto 2 (keskimäärin kuvassa 1) otetaan 2 putkea, yksi 10 mm. halkaisijaltaan muut 15 mm. halkaisijaltaan ja työnnettynä toisiinsa, analogisesti talteenottimien kanssa, sisäinen ei saavuta muutaman cm: n päätä ja ulompi on liitetty päähän, ja ylhäältä nämä putket on irrotettu tee, katso kuva. Kokeet ovat osoittaneet, että vaakasuoran putken ja alle 45 *: n välillä noin 80 * lämpötilassa ero oli noin 5 *, vaikka minulle sanottiin, että vaaka -asennossa tämä putki ei toimi ollenkaan!
Odotan, että lämpimämpi kaivaa reikiä pylväiden alle, koska maa on edelleen jäätynyt eikä ole realistista kaivaa sitä.
Mitä tulee hätätilanteisiin, kaikki on jo hyvin harkittua, on olemassa 1,5 kW: n Smart -paristoton yksikkö, jossa on lisäakkuja.
Toinen ja mielestäni merkittävin hetki hätätilanteiden ratkaisemisessa, peilien tai rikastimen sulkeminen auringosta tai kääntäminen pois tarkennusakselista, mikä tuo rikastimen minimitehoon yksinkertaisessa tyhjiöputkessa kuumin kausi, esimerkiksi saman periaatteen mukaisesti, voidaan säätää rikastimien kokonaistehoa tuoden osan epätarkkuudesta.

Katso muunnelmana romumateriaalista valmistetusta rikastimesta.

(Kanada) on kehittänyt monipuolisen, tehokkaan, tehokkaan ja yhden taloudellisimmista aurinkokennojen parabolisista rikastimista (CSP - Concentrated Solar Power), joiden halkaisija on 7 metriä, sekä tavallisille asunnonomistajille että teollisuuskäyttöön. Yritys on erikoistunut mekaanisten laitteiden, optiikan ja elektroniikan valmistukseen, mikä on auttanut sitä luomaan kilpailukykyisen tuotteen.

Valmistajan itsensä mukaan SolarBeam 7M aurinkokeskittymä on muita aurinkokennoja parempi: litteät aurinkokeräimet, tyhjiökeräimet, "kourutyyppiset" aurinkokeskittimet.

Solarbeam -aurinkokeskittimen ulkokuva

Kuinka se toimii?

Aurinkokeskittimen automatiikka seuraa auringon liikettä kahdessa tasossa ja ohjaa peilin täsmälleen aurinkoon, jolloin järjestelmä voi kerätä mahdollisimman paljon aurinkoenergiaa aamusta iltaan. Vuodenajasta tai käyttöpaikasta riippumatta SolarBeam säilyttää kohdistustarkkuuden jopa 0,1 astetta aurinkoon nähden.

Aurinkokeskittimelle putoavat säteet kohdistuvat yhteen pisteeseen.

SolarBeam 7M Laskenta ja suunnittelu

Stressitestit

Järjestelmän suunnittelussa käytettiin 3D -mallinnusmenetelmiä ja ohjelmistotestitestausta. Testit suoritetaan FEM (Finite Element Analysis) -menetelmällä osien ja kokoonpanojen jännitysten ja siirtymien laskemiseksi sisäisten ja ulkoisten kuormien vaikutuksesta suunnittelun optimoimiseksi ja tarkistamiseksi. Tämä tiukka testaus viittaa siihen, että SolarBeam voi toimia äärimmäisissä tuuli- ja ilmasto -olosuhteissa. SolarBeam on simuloinut onnistuneesti jopa 160 km / h (44 m / s) tuulikuormia.

Parabolisen heijastimen rungon ja tukiliitännän jännitystestaus

Kuva Solarbeam Hub Mountista

Aurinkokeskittimen telineen jännitystestaus

Tuotantotaso

Usein parabolisten rikastimien valmistuskustannukset estävät niiden massiivisen käytön yksittäisrakentamisessa. Suuttimien ja heijastavasta materiaalista valmistettujen suurten segmenttien käyttö on vähentänyt tuotantokustannuksia. Solartron on hyödyntänyt monia autoteollisuuden innovaatioita kustannusten alentamiseksi ja tuotannon lisäämiseksi.

Luotettavuus

SolarBeam on testattu pohjoisen ankarissa olosuhteissa ja tarjoaa korkean suorituskyvyn ja kestävyyden. SolarBeam on suunniteltu kaikkiin sääolosuhteisiin, mukaan lukien korkeat ja matalat ympäristön lämpötilat, lumikuorma, jäätyminen ja kova tuuli. Järjestelmä on suunniteltu kestämään vähintään 20 vuotta ilman vähäistä huoltoa.

Paraboliseen SolarBeam 7M -peiliin mahtuu jopa 475 kg jäätä. Tämä on suunnilleen yhtä suuri kuin 12,2 mm jääpaksuus koko 38,5 m2: n alueella.
Asennus toimii normaalisti lumisateella peilisegmenttien kaarevan rakenteen ja "automaattisen lumenpoiston" ansiosta.

Suorituskyky (vertailu tyhjiö- ja tasokeräimiin)

Q / A = F ’(τα) en Kθb (θ) Gb + F’ (τα) en Kθd Gd -c6 u G * - c1 (tm -ta) - c2 (tm -ta) 2 - c5 dtm / dt

Keskittymättömien aurinkokeräinten hyötysuhde laskettiin seuraavan kaavan avulla:

Tehokkuus = F Keräimen hyötysuhde - (kaltevuus * Delta T) / G Auringon säteily

SolarBeam Hubin suorituskykykäyrä osoittaa yleisen korkean hyötysuhteen koko lämpötila -alueella. Litteät aurinkokeräimet ja tyhjiökeräimet osoittavat alhaisempaa tehokkuutta, kun vaaditaan korkeampia lämpötiloja.

Vertailevat tontit Solartronista ja litteistä / tyhjiö -aurinkokeräimistä

Solartron -tehokkuus verrattuna lämpötilaeroon dT

On tärkeää huomata, että yllä oleva kaavio ei sisällä tuulen lämpöhäviötä. Lisäksi yllä olevat tiedot osoittavat maksimaalisen tehokkuuden (keskipäivällä) eivätkä edusta tehokkuutta aikana. Tiedot on annettu yhdestä parhaista saatavilla olevista tasaisista ja tyhjiöjakotukista. Sen lisäksi, että SolarBeamTM on erittäin tehokas, se tuottaa jopa 30% enemmän energiaa seuraamalla aurinkoa kahdella akselilla. Maantieteellisillä alueilla, joilla vallitsee alhainen lämpötila, litteiden ja evakuoitujen keräilijöiden tehokkuus heikkenee merkittävästi suuren absorbointialueen vuoksi. SolarBeamTM: ssä on absorboija, jonka pinta -ala on vain 0,0625 m2 suhteessa 15,8 m2: n keräyspinta -alaan, jolloin saavutetaan alhainen lämpöhäviö.

Huomaa myös, että kaksiakselisen seurantajärjestelmän ansiosta SolarBeamTM Hub toimii aina parhaalla mahdollisella tehokkuudella. SolarBeamin tehokas keräilyalue on aina sama kuin peilin todellinen pinta -ala. Litteät (kiinteät) kollektorit menettävät potentiaalienergiansa alla olevan yhtälön mukaisesti:
PL = 1 - COS i
jossa PL on energian menetys%, siirtymän enimmäismäärä asteina)

Ohjausjärjestelmä

SolarBeam-ohjaus käyttää "EZ-SunLock" -tekniikkaa. Tämän tekniikan avulla järjestelmä voidaan asentaa ja konfiguroida nopeasti kaikkialla maailmassa. Seurantajärjestelmä seuraa aurinkoa 0,1 asteen tarkkuudella ja käyttää tähtitieteellistä algoritmia. Järjestelmä pystyy lähettämään yleisesti etäverkkojen kautta.

Epänormaalit tilanteet, joissa "levy" pysäköidään automaattisesti turvalliseen asentoon.

  • Jos piirin jäähdytysnesteen paine laskee alle 7 PSI
  • Kun tuulen nopeus on yli 75 km / h
  • Sähkökatkon sattuessa UPS (keskeytymätön virtalähde) siirtää astian turvalliseen asentoon. Kun sähköt palautuvat, automaattinen auringonseuranta jatkuu.

Seuranta

Joka tapauksessa ja erityisesti teollisissa sovelluksissa on erittäin tärkeää tietää järjestelmän tila luotettavuuden varmistamiseksi. Sinun on varoitettava ennen kuin ongelma ilmenee.

SolarBeam voi valvoa SolarBeam -etähallintapaneelin kautta. Tämä paneeli on helppokäyttöinen ja sisältää tärkeitä SolarBeamin tilaa, diagnostiikkaa ja energiantuotantotietoja.

Etämääritys ja hallinta

SolarBeam voidaan konfiguroida etänä ja muuttaa asetuksia nopeasti. Levyä voidaan ohjata etänä mobiililaitteen selaimella tai tietokoneella, mikä yksinkertaistaa tai poistaa paikan päällä olevat ohjausjärjestelmät.

Hälytykset

Hälytyksen tai huoltotarpeen sattuessa laite lähettää sähköpostiviestin nimetylle huoltohenkilöstölle. Kaikki hälytykset voidaan räätälöidä käyttäjän mieltymysten mukaan.

Diagnostiikka

SolarBeamilla on etädiagnostiikkaominaisuudet järjestelmän lämpötiloille ja paineille, sähköntuotannolle ja muulle. Yhdellä silmäyksellä näet järjestelmän tilan.

Raportointi ja kaaviot

Jos tarvitaan energiantuotantoraportteja, ne on helppo saada jokaiselta levyltä. Raportti voi olla kaavion tai taulukon muodossa.

Asennus

SolarBeam 7M on alun perin suunniteltu laajamittaisiin CSP -asennuksiin, mikä tekee asennuksesta mahdollisimman helppoa. Suunnittelu mahdollistaa tärkeiden komponenttien nopean kokoamisen eikä vaadi optista kohdistusta, mikä tekee asennuksesta ja järjestelmän käynnistyksestä halpaa.

Asennusaika

Kolmen hengen tiimi voi asentaa yhden SolarBeam 7M: n alusta loppuun 8 tunnissa.

Majoitusvaatimukset

SolarBeam 7M on 7 metriä leveä ja 3,5 metrin siirtymä. Kun asennat useita SolarBeam 7M -laitteita, noin 10 x 20 metrin alue on varattava järjestelmää kohti, jotta maksimoidaan auringon hyöty mahdollisimman pienellä varjostuksella.

Kokoonpano

Parabolinen napa on suunniteltu asennettavaksi maahan käyttäen mekaanista nostojärjestelmää, mikä mahdollistaa ristikkojen, peiliosien ja kiinnikkeiden nopean ja helpon asennuksen.

Käyttöalueet

Sähkön tuottaminen ORC (Organic Rankine Cycle) -yksiköillä.

Teollisuuden veden suolanpoistolaitokset

SolarBeam voi toimittaa suolanpoistolaitoksen lämpöenergiaa

Kaikilla teollisuudenaloilla, joilla tarvitaan paljon lämpöenergiaa tekniseen kiertoon, kuten:

  • Ruoka (ruoanlaitto, sterilointi, alkoholin tuotanto, pesu)
  • Kemianteollisuus
  • Muovi (lämmitys, poisto, erotus, ...)
  • Tekstiili (valkaisu, pesu, puristus, höyrykäsittely)
  • Öljy (sublimaatio, öljytuotteiden kirkastaminen)
  • Ja paljon enemmän

Asennuspaikka

Sopivia asennuspaikkoja ovat alueet, jotka saavat vähintään 2000 kWh auringonvaloa neliömetriä kohti vuodessa (kWh / m2 / vuosi). Pidän seuraavia maailman alueita lupaavimpina valmistajina:

  • Entisen Neuvostoliiton alueet
  • Lounais -USA
  • Keski- ja Etelä -Amerikka
  • Pohjois -ja Etelä -Afrikka
  • Australia
  • Euroopan Välimeren maat
  • Lähi-itä
  • Intian ja Pakistanin autiomaa
  • Kiinan alueet

Solarbeam-7M-mallin tekniset tiedot

  • Huipputeho - 31,5 kW (1000 W / m2 teholla)
  • Energian keskittymisaste - yli 1200 kertaa (piste 18 cm)
  • Suurin tarkennuksen lämpötila - 800 ° С
  • Maksimi jäähdytysnesteen lämpötila - 270 ° С
  • Operatiivinen tehokkuus - 82%
  • Heijastimen halkaisija - 7 m
  • Parabolinen peilialue - 38,5 m2
  • Polttoväli - 3,8 m
  • Servomoottorien sähkönkulutus - 48W + 48W / 24V
  • Tuulennopeus käytön aikana - jopa 75 km / h (20 m / s)
  • Tuulennopeus (vikasietotilassa) - jopa 160 km / h
  • Auringon seuranta atsimuutissa - 360 °
  • Pystysuuntainen auringon seuranta - 0-115 °
  • Tuen korkeus - 3,5 m
  • Heijastimen paino - 476 kg
  • Kokonaispaino -1083 kg
  • Vaimentimen koko - 25,4 x 25,4 cm
  • Vaimennuspinta -645 cm2
  • Imusuodattimen jäähdytysnesteen tilavuus - 0,55 litraa

Heijastimen kokonaismitat