Sažetak
Među različitim dostupnim obnovljivim izvorima energije kao što su vjetar, geotermalna energija, energija plime i oseke, biomasa itd., iskorištavanje solarne energije postalo je prilično popularno u većini zemalja. Različiti kolektori su modelirani, dizajnirani, proizvedeni i ispitani za rad u različitim rasponima temperatura kao što su niskotemperaturni kolektori (ravna ploča 30–80 °C, vakuumska cijev 50–200 °C i složeni parabolični kolektor 60–240 °C), srednjotemperaturni kolektori (linearni Fresnel reflektor 60–250 °C, cilindrično korito 60–300 °C, parabolični do 60–400 °C) i visokotemperaturni kolektori (parabolični tanjirasti reflektor 100–1500 °C, heliostatski kolektor polja 150–2000 °C). U primjenama kao što je isporuka procesne topline i proizvodnja pare, parabolični koritasti kolektor je najpopularniji među ostalim kolektorima. Brojna teorijska i eksperimentalna istraživanja provode se gotovo više od tri desetljeća kako bi se poboljšala optička i toplinska učinkovitost sustava. Optička učinkovitost ovisi o svojstvima materijala kao što su refleksija zrcala, propusnost staklenog pokrova, apsorpcija - emisija prijemnika, faktor presretanja, faktor geometrije i upadni kut. Svojstva reflektirajućih, apsorbirajućih i prijenosnih površina veća su od 95%, a emisivnost je također dosegla niske vrijednosti od 0,02. Provedeno je i nekoliko istraživanja krajnjih gubitaka. Toplinska učinkovitost ovisi o ukupnom koeficijentu gubitka koji uključuje gubitke kondukcijom, konvekcijom i zračenjem. Gubici konvekcije i zračenja svedeni su na najmanju moguću mjeru upotrebom metalnih staklenih vakuumskih cijevi i selektivnih površinskih premaza na prijemniku. Gubici vodljivosti traju i ovise o materijalu strukture. Istraživanja otkrivaju da su kvar vakuuma, nakupljanje vodika u prijemniku i lom cijevi na kraju prijemnika dosta problema koji rezultiraju gubitkom topline. Postoji samo uzak jaz u poboljšanju svojstava materijala, osim što veliki izgledi leže u smanjenju degradacije premaza i njegovih svojstava na visokoj temperaturi. Stoga velika prilika za daljnja istraživanja leži u poboljšanju prijenosa topline prijamne cijevi, razvoju jeftine i vrlo krute strukture, jeftinijeg i preciznijeg mehanizma za praćenje. Provedena su brojna numerička i/ili eksperimentalna istraživanja performansi novog šupljinskog apsorbera za određivanje toplinske ili optičke učinkovitosti i/ili gubitka pumpanja pri zamjeni konvencionalnog cjevastog prijemnika u paraboličnom koritu, linearnom Fresnelu i paraboličnom tanjurastom kolektoru. Provedena su istraživanja korištenjem pasivnih metoda za povećanje brzine prijenosa topline u domeni izmjenjivača topline i stoga je slična praksa isprobana u prijemniku PTC-a gdje su neki od umetaka korištenih u izmjenjivaču topline isprobani u cijevi prijemnika. PTC-a također. Pregled takvih radova dat je u ovom radu uz pregled ostalih radova koji su provedeni na poboljšanju optičke i toplinske učinkovitosti solarnog PTC-a. Na kraju se raspravljalo o isporuci procesne topline i proizvodnje pare zajedno s ekonomskom analizom PTC-a, nakon čega su slijedili budući istraživački izgledi u kolektoru s paraboličnim koritom i modeli ekonomske procjene.
Ranko Goić
Redoviti profesor | Katedra za električne mreže i postrojenja
Redoviti profesor na Fakultetu elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje u Splitu, stručan u područjima prijenosa i distribucije električne energije, obnovljivih izvora energije (OIE), planiranja, optimizacije i vođenja elektroenergetskog sustava te energetske ekonomike.