Concentrator solar cu lentile Fresnel
Panourile solare folosesc razele soarelui care cad pe ele. În timp ce unele raze sunt absorbite, altele sunt reflectate. Pentru a concentra energia solară, sunt utilizate mai multe tehnologii pentru a maximiza beneficiile luminii solare.
Una dintre aceste tehnologii este utilizarea unei lentile Fresnel. Acesta este un mod eficient de a utiliza pe deplin lumina soarelui. Să aflăm mai multe despre tehnologia de colectare a lentilelor Fresnel și avantajele acesteia.
Ce este o lentilă Fresnel?
O lentilă Fresnel este o serie de inele concentrice gravate în plastic. Fiecare inel este format dintr-un element simplu de lentilă.
Aceste lentile sunt poziționate special pe o suprafață plană și oferă o distanță focală scurtă.
Au un design subțire și ușor. Lentilele Fresnel sunt disponibile atât în dimensiuni mici, cât și în mari dimensiuni, iar capacitatea lor superioară de adunare a luminii le face utile într-o varietate de aplicații.
Pe lângă celulele solare, lentilele Fresnel sunt folosite în lupe, sisteme de imagistică și lentile de proiecție în sistemele de iluminat.
Cum sunt fabricate lentilele Fresnel?
Trebuie să cunoașteți tehnologia lentilelor Fresnel pentru a înțelege aplicațiile acestora. Lentilele Fresnel au fost fabricate inițial prin șlefuirea și lustruirea manuală a sticlei. A fost o sarcină obositoare.
Mai târziu, odată cu apariția materialelor plastice de calitate optică și a tehnologiei de turnare prin injecție, lentilele Fresnel au devenit ușor fabricate și utilizate practic într-o varietate de aplicații industriale și comerciale.
Astăzi, lentilele Fresnel sunt fabricate din acril, policarbonat sau vinil, în funcție de lungimea de undă dorită.
Lentilele Fresnel pentru aplicațiile sistemului solar sunt fabricate în principal din acril, deoarece au o transmisie mare în regiunile vizibile și ultraviolete. Policarbonatul este, de asemenea, folosit pentru rezistența sa la impact și temperaturi ridicate în medii dure.
Cum funcționează o lentilă Fresnel?
Dacă te-ai uitat vreodată la o lupă, probabil ai observat că este groasă la mijloc și se îngustează la margini.
În mod similar, o bucată subțire de plastic este folosită pentru a face o lentilă Fresnel. Pe o parte este nervurat, pe cealalta este plat.
Lentilele Fresnel mari sunt folosite ca concentratoare de energie solară. Aceste lentile măresc cantitatea de lumină solară care lovește celulele solare individuale la un raport de concentrație de 500:1.
În acest fel, suprafața activă a unei celule solare poate fi redusă în volum și va fi necesar doar un volum mic de materiale de siliciu pentru celule solare.
Care sunt aplicațiile diferite ale unei lentile Fresnel?
Utilizarea lentilelor Fresnel în faruri este una dintre cele mai vechi și mai populare aplicații.
De atunci, acestea au fost utilizate într-o varietate de aplicații, inclusiv colimarea luminii, mărirea și recoltarea luminii solare.
1.Colimarea luminii.
Lentilele Fresnel sunt capabile să colimeze eficient o sursă de lumină punctuală. Setați lentila la exact o distanță focală de sursă și va colima lumina.
2.Colectarea luminii solare.
Una dintre cele mai comune utilizări este de a recolta lumina soarelui. Un concentrator solar cu o lentilă Fresnel colectează lumina solară care trece aproape paralelă.
Deci, atunci când utilizați un concentrator solar cu o lentilă Fresnel, acesta concentrează eficient lumina pe celula fotovoltaică.
Lentila Fresnel poate fi folosită și pentru a vă încălzi casa sau piscina. Încălzitoarele solare și sistemele de răcire solară folosesc, de asemenea, concentratoare solare cu lentilă Fresnel.
Este important de reținut că suprafața totală a lentilei Fresnel determină cantitatea de lumină colectată.
3.Mărire.
O altă utilizare a lentilei Fresnel este mărirea. Sunt folosite ca lentilă de proiecție sau lupă. Dar această aplicație este cea mai puțin populară datorită nivelului ridicat de distorsiune creat.
Calitatea imaginii mărite nu poate fi comparată cu calitatea unui sistem de precizie mai mare din cauza cantității mari de distorsiune.
Utilizarea unui concentrator solar cu o lentilă Fresnel în sistemele de energie solară.
Concentratorul solar cu lentile Fresnel este utilizat pe scară largă ca concentrator de energie solară deoarece oferă o eficiență optică ridicată. Are greutate minimă și costuri reduse.
Colectează lumina soarelui și o pune la dispoziție panourilor solare. Astfel, un concentrator solar cu lentilă Fresnel vă poate maximiza beneficiul de pe urma unui sistem de energie solară.
Avantajele unui concentrator solar cu lentila Fresnel
Cel mai izbitor avantaj al unui concentrator solar cu lentile Fresnel este că oferă cea mai mare eficiență în transformarea energiei solare în energie electrică.
Aceste lentile ușoare pot crește densitatea energiei solare. Astfel, concentratorul solar cu lentile Fresnel este ideal pentru producerea economică de energie fotovoltaică.
În plus, utilizarea unui concentrator face posibilă atingerea temperaturilor ridicate de până la 600°C cu un timp de menținere foarte scurt de aproximativ 1 minut. Mai mult, vă permite, de asemenea, să mențineți temperaturi ridicate de până la 1200°C pentru o perioadă lungă de timp (până la câteva ore).
Lentilele Fresnel sunt o achiziție valoroasă pentru sistemele de energie solară. Celulele fotovoltaice sunt capabile să colecteze o cantitate mare de lumină solară și astfel să producă mai multă energie solară.
Deși un concentrator solar cu lentile Fresnel este utilizat în mod obișnuit în energia solară, este ideal pentru o varietate de aplicații, deoarece este ieftin, subțire și ușor. Lentilele Fresnel nu sunt o tehnologie nouă și datează din secolul al XIX-lea, dar îmbunătățirile materialelor și tehnicilor de fabricație au extins utilizarea acestora.
