Solarno ogrevanje

Zakaj slediti soncu?

Sončno sledenje je tehnologija za usmerjanje sončnega sprejemnika, reflektorja ali foto-napetostnih plošč proti soncu.


Sončno sledenje je tehnologija za usmerjanje sončnega sprejemnika, reflektorja ali foto-napetostnih plošč proti soncu. Ko se sonce premika po nebu, sledilna naprava poskrbi, da sončni sprejemnik samodejno sledi in ohranja optimalni kot, da lahko dobi največ sončnega sevanja. Nekateri sončni usmerjevalniki zelo izkoristijo sledenje, medtem ko nekateri drugi ne. Torej, sistemom za sledenje je mogoče z dodatnimi stroški in nekaterimi kompromisi pri načrtovanju dodati sistema samo, ko se izplača.

Sončni sprejemnik z usmerjevalnikom za spremljanje sonca
Sončni sprejemnik z usmerjevalnikom za spremljanje sonca

Zahtevana natančnost sledenja je odvisna od uporabe. Na primer, usmerjevalniki, zlasti pri uporabi solarnih celic, zahtevajo visoko stopnjo natančnosti, da zagotovijo, da je koncentrirana sončna svetloba usmerjena ravno v element sončne pretvorbe. Sledenje soncu z vzhoda zjutraj in proti zahodu zvečer lahko poveča učinkovitost sončne celice do 45 %. Po mnenju nekaterih proizvajalcev lahko natančno sledenje soncu dosežemo s sistemi z enojnim ali dvosmernim sledenjem.
Torej, katere vrste sistemov bi morale vključevati sledilne naprave?
Prvič, sistemi, ki izrecno uporabljajo sevanje z neposrednim snopom, imajo koristi od sledenja. V večini koncentriranih sistemov sončne energije optika sprejema le sevanje žarka in zato mora biti ustrezno usmerjena za zbiranje energije. Takšni sistemi ne proizvajajo veliko moči, če niso izpostavljeni soncu. Sledenje je potrebno za heliostate v centralnem sprejemniku (sončni stolp). Zbiralci CSP zahtevajo precej natančno sledenje soncu.
Pri foto napetostnih (PV) aplikacijah se lahko sledilne naprave uporabljajo za zmanjšanje kota pojavnosti prihajajočih sončnih žarkov na plošči PV. S tem se poveča količina proizvedene energije na enoto instalirane električne energije. Poveča se tudi učinkovitost sistema in njegova stroškovna učinkovitost, hkrati pa sledenje ni nujno potrebno za redne plošče PV, ker sprejemajo tako žarke kot difuzne sevanje.
Pri usmerjanju foto-napetostnih modulov (CPV) potrebuje optika sevalni snop in zato mora biti ustrezno naravnana, da se osvetli na sončnem sprejemniku oziroma zbiralniku PV, kjer se lahko maksimalno poveča pretvorjena energija. Moduli CPV, ki se usmerjajo z eno osjo, morajo prav tako z eno osjo slediti soncu. Ti moduli, ki se usmerjajo z dvema osema, morajo normalno slediti soncu v dveh oseh. Moduli CPV zahtevajo visoko stopnjo natančnosti pri sledenju sonca.
Obstaja veliko vrst sončnih sledilcev, ki se razlikujejo glede stroškov, kompleksnosti načrtovanja in učinkovitosti. Vendar lahko ločimo dve osnovni vrsti sistemov:
Enoosne sledilke
Sončni sledilniki z eno osjo lahko imajo vodoravno ali navpično os. Vodoravna os se uporablja v tropskih pokrajinah, kjer se sonce v opoldanskem času dvigne zelo visoko, vendar so dnevi kratki. Vertikalni tip se uporablja na visokih širinah, kjer se sonce ne dvigne zelo visoko, vendar so lahko poletni dnevi zelo dolgi. Pri koncentrirani uporabi sončne energije se enosmerne sledilke uporabljajo s paraboličnim in linearnim modelom zrcala.

Sončni sprejemniki s solarnim stolpom za pretvarjanje v višje temperature
Sončni sprejemniki s solarnim stolpom za pretvarjanje v višje temperature

Dvojne osi sledilniki
Sončni sledilniki z dvojno osjo imajo vodoravno in navpično os in tako lahko sledijo očitnemu gibanju sonca na kateri koli lokaciji. Sledenje z dvema osema se običajno uporablja za namenske programe CSP, kot so sončni stolpi in sistemi za pripravo jedi. Sledenje dvojnim osem je izjemno pomembno pri uporabah solarnega stolpa zaradi kotnih napak, ki so posledica daljših razdalj med ogledalom in osrednjim sprejemnikom, ki je v strukturi stolpa.

S sledenjem, vključenim v zasnovo sistema, je strošek sistema razumljivo višji v primerjavi s fiksnimi sistemi. Že v letu 2012, je bila med ponderirani projekti zaključena povprečna vgrajena cena v ameriških dolarjih 3,3 / W za sisteme s kristalnimi moduli in fiksnim nagibom v primerjavi s 3,6 / W za kristalni sistem s sledenjem in 3,2 / W za tanko-filmske, fiksne nagibne sisteme. Kljub temu si proizvajalci prizadevajo, da znižajo stroške sistemov za sledenje, zaradi česar so manj zapleteni, bolj kompaktni, zanesljivi in lažji za vzdrževanje.

I.K.



Knjiga Ogrevanje


Knjiga »Ogrevanje – vse za ogrevalno tehniko«, ki jo smo jo izdali meseca julija 2013, ne zagotavlja samo znanja o tehniki, zamenjuje tudi številne in že do zdaj uveljavljena mnenja strokovnjakov. Moja želja je , da se s pomočjo kakovostne strokovne knjige, kateri bodo sledile še knjige, kjer bodo opisani sodobni načini o prezračevanju, kakovostni gradnji objektov kot je ničelna energijska hiša ter izvajanje vodovodnih instalacij.

Naročite svoj izvod knjige Ogrevanje