Ученые используют зеркала телескопов в солнечных концентраторах

Американские астрономы приспосабливают зеркала, используемые в телескопах, для производства электричества путем концентрации солнечной энергии.

Опытный образец энергетической установки с автофокусировкой на солнце, разработанный сотрудниками университета Аризоны,  поддерживает два изогнутых стеклянных зеркала размером 10 на 10 футов (примерно 9,3 квадратных метра), которые обладают исключительно высокой отражательной способностью.

«Большинство зеркал, используемых на солнечных электростанциях, применяются для так называемой            термальной генерации – то есть концентрируют свет на высокой башне, которая нагревает воду и превращает ее в пар, – объясняет руководитель исследования, профессор Роджер Энджел. – Для этого требуется множество зеркал, имеющих форму цилиндра. Здесь, в Зеркальной лаборатории, мы научились с высокой точностью изгибать зеркала, чтобы они фокусировались на определенной точке или линии».

Недавно Министерство энергетики США предоставило исследовательской группе профессора Энджела 1,5 миллиона долларов для дальнейшей разработки зеркал, которые в перспективе будут использоваться для термальной генерации электричества. Процесс создания зеркал будет оптимизирован с целью эффективного внедрения в массовое производство. Ученые уже запатентовали свою технологию производства тарельчатых стеклянных зеркал.

Зеркала концентрируют свет на стеклянном шаре диаметром 5 дюймов, а далее – на 36 высокоэффективных фотогальванических элементах, первоначально разработанных для обеспечения энергией космических судов. Эти элементы преобразуют лучи более широкого солнечного спектра, чем традиционные солнечные батареи.

Сферическая линза имеет такое покрытие, которое обеспечивает максимальную степень пропускания входящих лучей. По словам профессора Энджела, студент Айвен МакКри, работающий в лаборатории, обнаружил новый способ покрытия линз для обеспечения максимального пропускания излучения.

Еще один сотрудник лаборатории Блейк Кавенор – студент факультета оптических наук в университете Аризоны – работает над усовершенствованием оптических приборов, чтобы более эффективно передавать свет, собранный зеркалами, на фотоэлементы.

«Поскольку мы фокусируем высококонцентрированный свет на фотоэлементах, нам пришлось сконструировать для них эффективную систему охлаждения, - отмечает Кавенор. – Иначе они расплавились бы за несколько секунд». К группе солнечных элементов присоединены несколько вентиляторов и теплообменников, которые поддерживают температуру батарей на 2° выше, чем у окружающего воздуха.

«Система энергетических установок с фокусировкой на солнце полностью автоматизирована, - заявляет Кавенор. – Она включается с утра и поворачивается на восток. Она «знает», где поднимется солнце, даже когда оно еще за горизонтом. Она отслеживает маршрут его движения в течение дня вплоть до заката и отключается на ночь».

Результаты последних испытаний показали, что опытный образец производит 2,5 киловатт – достаточно, чтобы обеспечить электричеством две средние американские семьи.

TheEngineer, перевод с английского – Наталья Пристром

http://www.theengineer.co.uk/sectors/energy-and-environment/news/solar-concentrator-makes-use-of-telescope-mirrors/1013087.article