Nowy sposób na zwiększenie wydajności systemów skupiających światło słoneczne

Nowy sposób na zwiększenie wydajności systemów skupiających światło słoneczne

Naukowcy z Sandia National Laboratories (SNL) opracowali dedykowany system kalibrujący wyznaczający różnice w ustawieniu poszczególnych zwierciadeł w układach skupiających światło słoneczne, stosowanych m.in. w elektrowniach słoneczno-termalnych. Nowe rozwiązanie ma zapewnić kontrolę nad procesem montażu zwierciadeł oraz w okresie eksploatacji obiektu.

Metoda umożliwia na wykrycie niewłaściwego ustawienia zwierciadeł względem punktu w którym zainstalowany jest element absorbujący. Tego typu wady montażowe wpływają negatywnie na sprawność systemu, ponieważ nie wykorzystywana jest część docierającego do parabolicznych luster światła słonecznego.

Istotą rozwiązania naukowców z SNL jest specjalna metoda fotografii, tzw. theoretical overlay photographic (TOP). Polega ona na nałożeniu dwóch obrazów: pierwszego, wynikającego usytuowania zwierciadła względem odbiornika ciepła i drugiego, będącego wynikiem teoretycznie wyznaczonego punktu skupienia światła. Dzięki takiemu zestawieniu obrazów możliwe jest wyznaczenie optymalnej konfiguracji zwierciadeł i odbiornika.

Przeprowadzenie badań z użyciem technologii TOP polega na sfotografowaniu luster za pomocą pięciu aparatów fotograficznych umieszczonych jeden pod drugim. Dwa aparaty znajdujące się w dolnej i dwa znajdujące się w górnej części fotografują cztery rzędy luster na module parabolicznym. Aparat znajdujący się pośrodku fotografuje centralną część urządzenia, do której przymocowane jest urządzenie służące do właściwego usytuowania układu pomiarowego względem układu koncentrycznego.

Technologia TOP może być stosowana zarówno w trakcie budowy nowych układów koncentrycznych, jak i podczas remontu już eksploatowanych. Zaletą tej metody badawczej jest łatwość wykonania pomiarów bezpośrednio na obiekcie. Metoda nie wymaga również zastosowania skomplikowanego oprzyrządowania, a także nie wiąże się z koniecznością demontażu odbiornika ciepła.

(au)