Parabolik oluk ve lineer Fresnel toplayıcıların güneş alanlarını odaklayan hat, gelen radyasyonu yoğunlaştırıcının odak hattına yerleştirilmiş bir soğurucuya yansıtır. Kollektör güneşi tek eksende takip eder.

Bu “tek boyutlu konsantrasyon” nedeniyle, 15 ila 30 arasındaki geometrik konsantrasyon faktörleri, yukarıda tartışılan iki boyutlu toplayıcılarınkinden oldukça düşüktür.

Bu nedenle güneş enerjisi santrallerine göre daha düşük sıcaklıklar elde edilir. Bununla birlikte, bu dezavantaj, daha düşük spesifik maliyetlerin yanı sıra daha basit bir yapı ve bakım ile telafi edilir.

Hat odaklı güneş enerjisi santralleri modüler bir yapıya sahiptir. Bu özellik ve güneş alanının şekli nedeniyle, hat odaklı güneş enerjisi santralleri geçmişte “güneş tarlaları” olarak da anılırdı.

Teknik Açıklama

Aşağıda, parabolik oluk enerji santrallerinin teknolojisi ve Fresnel toplayıcı ve ilgili tüm bileşenler açıklanmaktadır.

Sistem bileşenleri

Parabolik oluk santrallerini oluşturan sistem elemanları kollektör, soğurucu, ısı transfer akışkanı devresi ve güç bloğundan oluşmaktadır.

Koleksiyonerler. Tipik olarak 100 m olan, ancak günümüzde 150 m uzunluğunda olabilen kollektörler, tek eksenli güneş takibi ile sağlanır. Parabolik olukların yıllık ortalama kosinüs kayıpları %10 ila 13 arasında değişirken, Fresnel konseptlerininkiler iki katıdır.

Kollektör içindeki optik ve termal kayıplar düşüldükten sonra, aynalara gelen radyasyonun %40 ila %70’i teknik olarak kullanılabilir. Yüzde, santralin tasarımına, saha büyüklüğüne ve coğrafi konumuna bağlıdır. Aşağıda, ana kollektör tipleri tartışılmaktadır.

Parabolik oluk toplayıcıları : Bu toplayıcı tipi, gelen radyasyonu odak hattında konumlandırılmış bir tüp üzerinde yoğunlaştıran bir parabolik reflektör ile karakterize edilir.

Reflektörün kendisi, bir yansıtıcı tabaka (metal folyo, ince cam aynalar) ile donatılmış bir yüzeyden veya kafes tipi bir yapıda düzenlenmiş birkaç kavisli ayna bölümünden oluşabilir; ikinci varyant ticari olarak uygulanmaktadır. Kollektörler bir montaj yapısına monte edilir ve boylamasına ekseni takip eden tek eksenli bir sistemle güneşin günlük rotasını takip eder.

Ayna bölümleri, güneş spektrumunda yüksek yansıtma değerleri elde etmek için tipik olarak geri gümüşlenmiş beyaz düşük demirli camdan oluşur. Ayna bölümleri temiz olduğunda, ortalama güneş yansıtma oranı yaklaşık %94’tür. Cam hava koşullarına dayanıklı olduğundan, temizlenen reflektörün yansıtıcılığı pratikte değişmeden kalır.

Bir kollektör (SCA = Solar Collector Assembly), her biri tipik olarak 12 m uzunluğunda olan bir dizi kollektör elemanından (SCE = Solar Collector Elements) oluşur. Bugüne kadar yapılmış en büyük toplayıcı (Skal-ET) 12 SCE’den (merkezi tahrik pilonunun her iki yanında 6 adet) oluşur. Toplam uzunluğu 150 m ve açıklık genişliği 5.77 m’dir.

Her bir kollektör ünitesi, kollektörün konumunu izlemek için bir açısal konum sensörü ve isteğe bağlı olarak ek olarak bir güneş sensörü ile donatılmıştır. Tahrik olarak dişli kutuları veya halatlı vinçlerle sağlanan ilk elektrik motorları kullanıldı. Daha yeni LS-3 ve EuroTrough toplayıcılar için uygun maliyetli hidrolik tahrikler uygulanmıştır.

Enerji Santralleri
Yoğunlaştırılmış güneş enerjisi sistemleri
Biyokütlenin Dezavantajları
Elektrik Enerji santralleri Ders Notları
Pv hücreler görevlerini yerine getirirken aşağıda verilenlerden kaç tanesini kullanabilirler
PV hücreler görevlerini yerine getirirken
Elektrik Enerjisi ÜRETİMİ dersi

Fresnel Toplayıcılar

Bu kollektör tipi için parabol profili, bireysel segmentlerle yaklaşık olarak hesaplanır. Yaklaşık 2 m’ye kadar genişliğe sahip bireysel uzun dikdörtgen ayna parçaları, gelen radyasyonu ortak bir odak hattına yansıtacak şekilde güneşi helyostat alanlarına benzer şekilde takip eder.

Tüm segmentler aynı seviyede monte edilmiştir (zemine yakın veya montaj yapılarında daha yüksek). Daha düşük genişliklerinden dolayı parabolik oluklu kollektörlere kıyasla daha düşük rüzgar yüklerine maruz kalırlar. Ancak farklı kesimler birbirini gölgeliyor.

Spesifik geometrileri nedeniyle, Fresnel toplayıcılar, parabolik oluk toplayıcılarla karşılaştırıldığında daha düşük konsantrasyonlar ve daha düşük optik verimlilik ile karakterize edilir. Bu tür kayıplar, değişen ayna konumları ile en azından kısmen telafi edilebilir.

Her bir yansıtıcı parça ağırlık merkezinin etrafında döner. Segmentler, bireysel veya grup olarak çalıştırılır. Fresnel toplayıcılar bu nedenle, özellikle daha fazla sayıda sürücünün kullanılması gerektiğinden, parabolik oluk toplayıcılardan daha karmaşık bir kontrol sistemi gerektirir.

Bu nedenle, Fresnel toplayıcıların bugüne kadar yalnızca küçük ölçekte test edilmiş olması ve yine küçük ölçekte, ilk kez 2004’ten beri Avustralya’nın Liddell kentinde ticari olarak uygulanması gerekiyor.

Absorber / Isı Toplama Elemanı (HCE)

Kolektörlerin odak çizgisinde soğurucu olarak bireysel yatay tüpler kullanılır; Fresnel toplayıcılar için ayrıca daha geniş odak çizgileri nedeniyle tüp gruplarının kullanılması gerekebilir. Günümüzün parabolik oluklu toplayıcıların (yani Isı Toplama Elemanı (HCE)) paslanmaz çelik emici boruları, ısı kayıplarını en aza indirmek için boşaltılmış bir cam boru içine kapatılmıştır.

Parabolik oluklu toplayıcılarda vakum aynı zamanda hassas, oldukça seçici kaplamayı korumaya da hizmet eder. Günümüzde, bu tür seçici kaplamalar 450 ila 500 °C sıcaklıklara kadar kararlı kalmaktadır; güneş absorpsiyonu %95’in üzerindedir ve 400 °C’lik bir sıcaklıkta emisivite altındadır.

Kanıtlanmış HCE tasarımına ek olarak b) ve c) ikincil bir yoğunlaştırıcı ve bir tüp demeti alıcısı kullanan iki ek varyantı göstermektedir. Her iki seçenek de Fresnel toplayıcılarının optiğine uyacak şekilde önerilmiştir.

Isı Transfer Ortamı

Bugüne kadar, emici tüplerde ısı transfer ortamı olarak yüksek kaynama noktalı, sentetik termal yağ uygulanmıştır. Yağın sınırlı termal kararlılığı nedeniyle, maksimum çalışma sıcaklığı hemen hemen 400 °C ile sınırlıdır. Bu sıcaklık, yağın basınçlı tutulmasını gerektirir (yaklaşık 12 ila 16 bar).

Bu nedenle kollektör boruları, genleşme depoları ve ısı eşanjörleri basınca dayanıklı tasarımda olmalıdır. Bu nedenle nispeten yüksek yatırımlar gereklidir.

Bu nedenle, alternatif olarak, ısı transfer ortamı olarak erimiş tuz önerilmiştir. Erimiş tuz, bir yandan daha düşük spesifik maliyetlerin, daha yüksek bir ısı kapasitesinin ve dolayısıyla potansiyel olarak daha yüksek çalışma sıcaklığının avantajları ve diğer yandan iz ısıtma gerektiren ortamın daha yüksek viskozitesi ve daha yüksek bir erime sıcaklığının avantajları ile karakterize edilir.

Daha yüksek ısı kapasitesi nedeniyle, termal yağa kıyasla pompalama gücü gereksinimlerinin hala daha düşük olması beklenmektedir. Bugüne kadar, bu varyantın yalnızca prototipleri üretildi.

Bu nedenle, büyük maliyet tasarrufu ve verimlilik potansiyelleri beklendiğinden, kollektör tüpleri içinde doğrudan buhar üretiminin araştırılması teşvik edilmektedir. Avantajları, bir çalışma ortamı olarak buharın mümkün olan daha yüksek çalışma sıcaklığı ve gerekli ısı eşanjörleri dahil ikincil bir ısı transfer sıvısı döngüsünün olmamasıdır.

Yatay borularda suyun buharlaşmasıyla ilgili beklenen sorunlar (iki fazlı akış ve dolayısıyla farklı ısı iletimi dahil) mevcut teknolojiyle (nispeten yüksek resirkülasyon oranına sahip cebri sirkülasyon kazanı ve su/buhar ayırıcı) çözülebilir. Bu nedenle hat odaklama toplayıcıları ile doğrudan doymuş buhar üretmek mümkündür.

Bununla birlikte, yüksek buhar basıncı (genellikle 50 ila 100 bar arasında) nispeten yüksek bir boru duvar kalınlığı gerektirir, bu nedenle çok geniş toplayıcılar için boru demetleri, kanıtlanmış tek bir borudan daha uygun olabilir.

The post Fresnel Toplayıcılar – Enerji Mühendisliği Ödevleri – Enerji Mühendisliği Ödev Hazırlatma – Enerji Mühendisliği Alanında Tez Yazdırma – Enerji Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).