Concentratore a pettine
Nuovo concentratore a pettine mobile
Principio del montante mobile, cui mantiene i pannelli solari per intera giornata in posizione perpendicolare ai raggi del sole è descritto sulla pagina “Inseguitori solari”. Utilizzo di questo montante aumenta notevolmente la quantità d’energia prodotta. Altro aumento d’energia può essere raggiunto con i concentratori dei raggi solari. Concentratori esistenti avevano dei svantaggi, cui sono stati risolti con nuova configurazione dell’intero sistema solare.
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Nuovo concentratore a pettine mobile
Nuovo sistema rappresenta una combinazione del telescopio solare relativamente economico TRAXLE con specchi supplementari, ma a differenza dal concentratore a scanalature V; sul concentratore a pettine sono completamente eliminati specchi esterni (Fig 1, Fig 2). „Pettine“ interno è realizzato da un agevole (circa C=1,6) concentratore della radiazione solare. Sugli inseguitori monoasse con l’asse orizzontale e polare lo specchio dovrebbe essere sui bordi allungato dietro i pannelli fotovoltaici in modo tale da assicurare un’illuminazione omogenea dei pannelli solari anche in caso dei cambiamenti stagionali dell’angolo tra il piano orizzontale e piano del movimento del Sole sul cielo.
Questa prolunga triangolare esistente su entrambi i bordi è visualizzata in Fig 1. Per inseguitori solari con l’asse polare e inclinazione dell’asse regolabile in base al periodo dell‘anno la prolunga dello specchio non è indispensabile
Fig. 2. come rappresenta la sezione traversale del sistema fotovoltaico con il concentratore a ppettine di radiazione.
È un vantaggio, che i concentratori delicati per le applicazioni fotovoltaiche non richiedono specchi speciali e costosi. Gli specchi però devono resistere agli agenti atmosferici per una durata minima dieci anni e alto potere riflettente complessivo per i fotoni nell’intervallo delle lunghezze d’onda di circa l=300-1100nm.
Specchio può essere costruito
- di lamiera laminata in acciaio inossidabile con trattamento speciale superficiale
- di lamiera laminata in alluminio protetta dagli effetti del vento con uno strato di polimeri (PVF)
- di un foglio acrilico ricoperto con uno strato di argento
- di un foglio acrilico ricoperto con uno strato di alluminio
A comparazione reciproca del potere riflettente e costo è vincente il materiale "b", al posto di vernice PVF lo specchio in alluminio può essere protetto con un foglio trasparente autoadesivo PVF. Costruzione dello specchio autoportante, piegato di lamiera è molto semplice.
Nuovo, agevole e mobile concentratore è molto compatto, semplice ed affidabile. È stato con successo provato sui montanti mobili esistenti. A differenza dai concentratori a scanalature “V” non è richiesto alcun sistema a specchio. Le coppie delle forze sviluppate dal vento sono notevolmente ridotte.
Nuovo concentratore a pettine è facilmente disponibile. Versione standard del concentratore mobile a pettine può essere realizzata con piccoli due pannelli fotovoltaici (50 W) fino ai due grandi pannelli fotovoltaici (120 W). Un sistema fotovoltaico grande, mobile nelle condizioni di un clima asciutto, con molto sole equivale ad un sistema fisso con venti pannelli fotovoltaici (120 W). Applicazione del concentratore a pettine sui vari sistemi mobili è altrettanto semplice. Può essere utilizzato con inseguitori monoasse con asse orizzontale e polare, inseguitori a due assi ed inseguitori girevoli a 360° per applicazioni nel cosmo o dietro circolo polare.
Rapporto di concentrazione (circa C=1,6) riduce la temperatura dei pannelli solari rispetto concentratori con concentrazione più alta di radiazione, aumentando anche l’effettività dello scambio fotovoltaico. Questo previene anche alla degradazione di chiusura dei pannelli. Nuova impostazione permette anche migliore ricircolo dell’aria intorno al collettore in paragone con il sistema a scanalatura a V. Questa versione permette di ottenere anche migliore raffreddamento. Rapporto di concentrazione (circa C=2,4) sui concentratori a scanalature “V” comporta che la chiusura EVA diviene bruna e viene ridotta l’effettività dello scambio fotovoltaico d’energia in merito alla temperatura più alta dei pannelli.
Nuovo concentratore a pettine mobile, installato sul montante mobile può raddoppiare la quantità d’energia generata ogni anno in paragone con configurazione rappresentata con i pannelli solari installati sui pannelli fissi. Aumento del 100% è reale nelle condizioni climatiche secche, con tanto sole (es. Africa del nord, Arabia, Arizona, Australia dell’ovest ecc.) l’aumento del 70% è possibile nelle condizioni d’Europa centrale. Aumento della capacità di prelevamento d’energia può arrivare fino al 150%.
Comparazione annuale della produzione d’energia tra i pannelli fissi fotovoltaici e pannelli montati sul montante mobile con l’asse polare e concentratore a pettine è stata eseguita vicino a Praga (50° latitudine nord). Risultati dimostrano, che in una giornata chiara di luglio (6,8 kWh/m2 giorno) è stato misurato aumento d’energia prodotta del 107%. Fotogalleria
