سیستم خورشیدی فرنلی LFC

سیستم خورشیدی فرنلی LFC
دریافت کننده فرنلی نوعی از متمرکزکننده سهموی خطی است که در آن، پرتو‌های خورشید به جای اینکه مستقیماً به سطح سهموی برخورد کنند، از طریق تعدادی آینه تخت باریک به روی آن منعکس می‌شوند.

انواع سیستم‌های حرارتی-برقی خورشیدی: 

نیروگاه‌های خورشیدی با استفاده از متمرکز خطی سهموی.
نیروگاه‌های خورشیدی با استفاده از بشقاب سهموی.
نیروگاه‌های خورشیدی با استفاده از کلکتور مرکزی.
نیروگاه‌های خورشیدی با استفاده از دودکش خورشیدی.
نیروگاه‌های خورشیدی با استفاده ازکلکتور فرنل.

در این گونه نیروگاه ها از کلکتور فرنل برای متمرکز کردن نور خورشید روی لوله گیرنده استفاده می شود. در نیروگاههای خورشیدی دارای کلکتور فرنل همانند نیروگاه های سهموی خطی ، کلکتورها به صورت خطی و در جهت شمال جنوب نصب می شوند در این کلکتورها تعداد زیادی آینه تخت با پهنای کم و طول زیاد کنار هم دیگر قرار می گیرند ، در بالای این آینه ها، دریافت کنند‌های تعبیه شده است که متشکل از یک متمرکزکننده سهموی و یک لوله تحت خلاء است. نور خورشید با برخورد به این آینه‌های باریک، به سمت دریافت کننده منعکس شده و در آنجا دوباره توسط متمرکزکننده روی لوله دریافت کننده متمرکز می گردد. زاویه قرار گیری هر کدام از آینه ها به صورتی است که بازتاب نور خورشید را روی بخش دریافت کننده متمرکز می کنند.

در بخش دریافت کننده یک بازتاب دهنده ثانویه از نوع جفت سهموی قرار دارد که بازتاب آینه ها را جمع آوری کرده و روی لوله گیرنده می تاباند با گرم شدن لوله گیرنده سیال داخل آن گرم می شود. این لوله حاوی سیال انتقال حرارت است که می تواند آب یا روغن باشد.

                                        

برای نیروگاه های خورشیدی از این دست، عملکرد ممکن است به دو صورت باشد در سیستم های متدوال سیال عامل داخل لوله گیرنده روغن است که پس از داغ شدن به مبدلهای حرارتی منتقل شده و سپس موجب تولید بخار می شود اما در نوع دیگر که نوع بخار مستقیم (direct Steam) نامیده می شود طول کلکتورها بیش از یکصدمتر می باشد. از یکطرف لوله دریافت کننده آب وارد شده و از طرف دیگر بخار خارج می شود و نیازی به سیستم های جانبی اضافی نیست.

اولین منعکس کننده خطی فرنلی در سال ۱۹۶۱ توسط جیووانی فرانسیا در دانشگاه جنوا ایتالیا ساخته شد. فرانسیا اعلام کرد که این سیستم توانایی تأمین انرژی لازم برای سیال عامل در سیکل‌های تولید توان را دارد. این تکنولوژی توسط شرکت‌هایی مثل FMC در خلال بحران نفتی سال ۱۹۷۳ توسعه داده شد، ولی تا دهه ۹۰ میلادی تقریباً دست نخورده باقی ماند. در سال ۱۹۹۳ اولین کلکتور خطی فرنلی در دانشگاه سیدنی ساخته و در سال ۱۹۹۵ ثبت شد. در سال ۱۹۹۹، کارکرد این کلکتور با معرفی جاذب‌هایی با کارایی بالا، بهبود داده شد. در سال ۲۰۰۳ مفاهیمی در مورد هندسه سه بعدی این تکنولوژی معرفی گردید. در سال ۲۰۱۰ مقاله ای منتشر شد که نشان میداد امکان ایجاد تمرکز بیشتر و زاویه دریافت بالاتر از طریق استفاده از علم اپتیک امکان پذیر است. این امر به وسیله ایجاد درجات آزادی بیشتر در سیستم به وسیله تغییر در اندازه و انحنای آینه‌ها(قرار دادن آن‌ها در در ارتفاعات متفاوت و به حالت موجی) میسر است.

                       

برخی مزایای این سیستم را می توان بصورت فهرست وار معرفی کرد:

1. استفاده از آینه های تخت ساده و عدم نیاز به خمکاری آینه ها
2. سادگی ساخت و قیمت پایین
3. هزینه های تعمیرات و نگهداری پایین
4. عدم آسیب پذیری در مقابل باد
5. امکان بهره برداری از زمین زیر آینه

ایراد اصلی کلکتورهای فرنل این است که در هنگام طلوع و غروب آفتاب راندمان آن ها بشدت کاهش می یابد و در کل راندمان آن ها حدود70 % کلکتورهای نوع سهموی است اما سادگی و قیمت پایین الکتریسیته تولیدی از طریق آنها، نسبت به سایر سیستم ها، موجب رقابت پذیری آن ها شده است. تحقیق و توسعه در زمینه ساخت این نوع کلکتورها در حال حاضر در دنیا ادامه دارد.

یک نمونه از کلکتورهای فرنل توسط شرکت solar mondoساخته شده که تحت حمایت5 مؤسسه بزرگ اروپائی از جمله DLR و انسیتو فرانهوفر آلمان می باشد یک نمونه دیگر نیز در استرالیا توسعه داده شده است این نمونه ها از لحاظ ابعاد و عملکرد با هم تفاوت هایی دارند یک نمونه از کلکتورهای فرنل نیز در ایران ساخته شده است و در سایت انرژیهای نو طالقان نصب شده است کلیه مراحل طراحی و ساخت این نمونه توسط همکارانمان در سازمان انرژیهای نو ایران انجام شده و نمونه دیگری از انواع فرنل ها می باشد. این سیستم تا کنون مراحل نهائی راه اندازی را پشت سر گذاشته و در تست های اولیه نیز عملکردقابل قبول داشته است.

                                               
لطفا دیدگاهتان را در فرم زیر درج نمایید.
 _____         _                
/ __  \       | |               
`' / /' _   _ | |__   _ __ ___  
  / /  | | | || '_ \ | '_ ` _ \ 
./ /___| |_| || | | || | | | | |
\_____/ \__, ||_| |_||_| |_| |_|
         __/ |                  
        |___/                   
کد امنیتی نمایش داده شده در تصویر بالا را وارد فرمایید.
مطالب بیشتر در این زمینه
کاربرد دیود در صفحات خورشیدی
 ۰۵ آبان ۱۳۹۹
 گروه تحقیق و توسعه تالی الکتریک

کاربرد دیود در صفحات خورشیدی

 استفاده از دیود بای‌پس در سلول‌ها و صفحات‌ خورشیدی که به‌صورت سری به یکدیگر متصل شدند، باعث تأمین یا قطع کامل انرژی در صورت کاهش ولتاژ می‌شوند. امروزه، با رواج تولید انرژی پاک و مقرون‌ به‌ صرفه، استفاده از سلول‌های خورشیدی به صورت چشم‌گیری در حال افزایش است و مردم به نصب ...  ادامه مطلب 
انواع سلول های خورشیدی
 ۳۱ شهریور ۱۳۹۹
 گروه تحقیق و توسعه تالی الکتریک

انواع سلول های خورشیدی

سلولهای خورشیدی به دو دسته عمده سلولهای سیلیکون کریستالی و سلولهای فیلم نازک یا تین فیلم تقسیم میشوند. سلول سیلیکون کریستالی: مهم ترین ماده در این نوع سلول ، سیلیکون میباشد. بعد از اکسیژن سیلیکون بیشترین عنصر روی زمین میباشد. در طبیعت بصورت خالص وجود ندارد ولی در ترکیبات شیمیایی با اکسیژن در شکل کوارتز یا ...  ادامه مطلب 
فتوولتاییک چیست؟
 ۰۹ دی ۱۳۹۸
 گروه تحقیق و توسعه تالی الکتریک

فتوولتاییک چیست؟

وقتی نور خورشید به یک سلول فتوولتاییک می‌تابد، بین دو الکترود منفی و مثبت اختلاف پتانسیل ایجاد شده و این امر باعث جاری شدن جریان بین آن‌ها می‌گردد. می‌توان فتوولتاییک را در دسته فناوری‌های انرژی‌های تجدید پذیر قرار داد. سلو ل‌های فتوولتائیک با استفاده از اشعه خورشید و سلو ل‌های خورشیدی، و با ...  ادامه مطلب 
سوکت پنجره ای برای تولید انرژی خورشیدی
 ۰۳ آذر ۱۳۹۸
 گروه تحقیق و توسعه تالی الکتریک

سوکت پنجره ای برای تولید انرژی خورشیدی

تولید انرژی الکتریسیته بوسیله سوخت های فسیلی روشی قدیمی گشته است. انرژی خورشیدی انرژی آینده است. با آه وکیاهو سانگ مفهوم سوکت پنجره ای را طراحی نموده اند. آنچه بواقع یک شارژر خورشیدی کوچک است که می تواند به شیشه پنجره متصل شود. پنل شیشه ای در نور خورشید قرار می گیرد و می تواند 1000mAh یک باطری را ...  ادامه مطلب 
پنل خورشیدی با راندمان 80 درصد
 ۲۷ مرداد ۱۳۹۸
 گروه تحقیق و توسعه تالی الکتریک

پنل خورشیدی با راندمان 80 درصد

میانگین راندمان یک پنل خورشیدی ۱۱-۲۲% است، اما دستگاهی بر اساس آرایه‌ای از نانو لوله‌های کربنی تک جداره ساخته شده است که می‌تواند تا ۸۰% راندمان را بهبود ببخشد. این طرح بر اساس آرایه‌ای از نانو لوله‌های کربنی تک جداره ساخته شده است، که فوتون‌های حرارتی اشعه مادون قرمز یا در واقع همان گرما ...  ادامه مطلب