4.3. Концентрирующие коллекторы

Линзовые системы в настоящее время используются в большем масштабе только в концентрированной фотоэлектрике. От концентрированной солнечной тепловой энергетики их отделили по соображениям экономики. Здесь обычно применяют рефлекторные концентраторы.

Рисунок 4.4 Концентрация солнечных лучей линейным концентратором (слева: параболический, справа: коллектор Френеля)

Рисунок 4.5 Концентрация солнечных лучей точечными концентраторами (слева: параболический, справа: система расставленных гелиостатов)

Рефлектор, который концентрирует солнечные лучи на фокальной линии или точке, обычно имеет форму параболы. В круглой форме рефлектора солнечный свет не сконцентрирован в одну точку. Зеркала из стекла доказали на практике длительный срок службы. Отражатель должен быть отрегулирован таким образом, чтобы солнечные лучи всегда падали перпендикулярно на апертуру. Принципиальное различие между одноосевой и двухосевой системой слежения. Одноосевая система слежения концентрирует солнечные лучи на абсорбер в фокус, двухосевая - на центральную часть абсорбера в непосредственной окрестности фокуса. Слежение может быть сделано либо при помощи датчика, который определяет оптимальную ориентацию по солнцу, или вычислением положения солнца компьютером.

4.3.1. Линейные коллекторы

4.3.1.1 Типы коллекторов и геометрия коллекторов

Линейные концентраторы обычно выполняют в виде собранных параболических желобов, которые концентрируют солнечный свет на трубы абсорбера. Концентраторы либо закрыты, либо распределены. В случае, если концентратор нацелен на оптимальную позицию в трубу абсорбера, это называют коллектором Френеля. (рис. 4.4.).

В коммерческих объектах до сих пор используется, главным образом, параболические коллекторы. Коллекторы Френеля так-же получили массовое производство. Специально для солнечных тепловых электростанций были построены большие количества параболических коллекторов. Рисунок 4.6. показывает параболические коллекторы в Испании. Таблица 4.1. представляет технические данные различных коммерческих параболических коллекторов.

Таблица 4.1. Технические данные параболических коллекторов

Тип коллектора	LS-1	LS-2	LS-3	SGX-2	EuroTrough
Первая установка (год)	1984	1986	1988	2006	2001
Коэффициент концентрации C	61	71	82	82	82
Ширина апертуры, м	2,5	5,0	5,76	5,76	5,76
Длина коллектора, м	50	48	99	100	150
Площадь апертуры, м2	128	235	545	470	825
Диаметр трубки абсорбера в мм	42,4	70	70	70	70

Рисунок 4.6. Параболический коллектор в исследовательском институте PSA в Алмерии в южной Испании

Рисунок 4.7. Геометрия параболического коллектора

Форма желоба параболического коллектора с фокусным расстоянием f и расширением коллектора в x- и y- координатах можно рассматривать в целом

как показывает рисунок 4.7.