Β. Δέλας - SunOyster: Η νέα προσέγγιση στη συνδυασμένη φ/β και ηλιοθερμική τεχνολογία

Η εταιρία SunOyster Systems (SOS) που εδρεύει στο Halstenbek, μια πόλη κοντά στο Αμβούργο της Γερμανίας, έχει αναπτύξει μια νέα τεχνολογία για τη συνδυασμένη παραγωγή ηλιοθερμικής και ηλεκτρικής ενέργειας (PVT). Οι έξι πρώτες μονάδες SunOyster βρίσκονται στο δρόμο προς την κινεζική πόλη της Shuouzhou, 400 χιλιόμετρα δυτικά του Πεκίνου. Η εταιρία YongHao Power Plant αγόρασε το σύστημα προκειμένου να τροφοδοτήσει με ηλεκτρικό ρεύμα το δίκτυο της. Παράλληλα έχει την δυνατότητα να παρέχει θερμική ενέργεια στο δίκτυο τηλεθέρμανσης. Το σύστημα δύναται να παρέχει θέρμανση το χειμώνα και ψύξη το καλοκαίρι, μέσω ενός ψύκτη προσρόφησης ισχύος 10 kW. Η φωτογραφία απεικονίζει τον ιδρυτή της εταιρείας Carsten Corino δίπλα σε μία μονάδα επίδειξης SunOyster στο προαύλιο της εταιρείας στο Halstenbek. Το κάτοπτρο στην αριστερή μεριά του συστήματος έχει τοποθετηθεί σε υψηλότερο σημείο από αυτό στα δεξιά έτσι ώστε να ελαχιστοποιείται  η σκίαση του.

Κάθε ένα από τα έξι συστήματα SunOyster PVT παράγει ηλεκτρική ισχύ 2,5 kW και θερμική 9 kW σε θερμοκρασία έως 100 °C. Η μονάδα SunOyster περιλαμβάνει μόνο τη μία πλευρά ενός κανονικού παραβολικού συλλέκτη. Τα δύο ‘’ημι-κοίλα’’ κάτοπτρα ανοίγουν για την παραγωγή ενέργειας, όταν ο ήλιος λάμπει και κλείνουν όταν οι ταχύτητες του ανέμου ξεπεράσουν τα 50 km/h, προκειμένου να διασφαλιστεί η προστασία του συστήματος. Έτσι βγήκε και η ονομασία "στρείδι". Όπως ένας κοινός κοίλος συλλέκτης, εστιάζει το φως του ήλιου σε ένα σωλήνα δέκτη, έτσι και οι "ημι-κοίλοι" συλλέκτες εστιάζουν σε έναν σωλήνα δέκτη ο οποίος περιέχει έναν εσωτερικό σωλήνα από αλουμίνιο που φέρει το ρευστό μεταφοράς θερμότητας (απιονισμένο νερό ή γλυκόλη). Τα φωτοβολταϊκά στοιχεία τοποθετούνται στο εσωτερικό μέρος του σωλήνα απορρόφησης. Κάθε σύστημα SunOyster είναι ολόκληρο τοποθετημένο σε κυκλική ράγα, έτσι ώστε να μπορεί να ακολουθεί τον ήλιο από την ανατολή στη δύση, ενώ ένας πρόσθετος κινητήρας ρυθμίζει την κλίση των κάτοπτρων.

Σύμφωνα με τον ιδρυτή της εταιρίας και Διευθύνων Σύμβουλο Corino, η ιδέα πίσω από το σχεδιασμό του ‘’ημι-κοίλου’’ κατόπτρου ήταν να αποφευχθεί η σκιά στο σωλήνα δέκτη, έτσι ώστε η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από τα φωτοβολταϊκά στοιχεία να μην επηρεάζεται από τη μερική σκίαση που προκαλούν οι μεταλλικοί ράβδοι συγκράτησης του σωλήνα, όπως συμβαίνει στις κανονικές παραβολικές εγκαταστάσεις. Οι ‘’ημι-κοίλοι’’ συλλέκτες παρουσιάζουν επίσης χαμηλή αντίσταση στον άνεμο και είναι εύκολο να ενταχθούν σε διαξονικό σύστημα στήριξης. Ο συλλέκτης είναι ένα «σάντουιτς» αποτελούμενο από γυαλί και ένα λεπτό φιλμ καθρέφτη, και παράγεται από την εταιρία toughTrough στη Βρέμη της Γερμανίας.

SunOyster με Φ/Β στοιχεία τριπλού στρώματος

Στους συλλέκτες της πρώτης παρτίδας το υγρό ρέει μέσα από έναν ορθογώνιο σωλήνα, ο οποίος είναι κατάλληλος για λειτουργία μέχρι 6 bar, σύμφωνα με τον Corino. Μαζί με τις Γερμανικές εταιρείες Azur Space Solar Power, τη Zettl Process Technology και τη Delta IDL και με την υποστήριξη της Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU), η SunOyster εξέλιξε ένα νέο σωλήνα απορρόφησης PVT ο οποίος θα είναι διαθέσιμος πριν το φθινόπωρο. Έτσι, ο ορθογώνιος σωλήνας πρόκειται να αντικατασταθεί από ένα στρογγυλό σωλήνα, έτσι ώστε το σύστημα να μπορεί να λειτουργήσει σε πιέσεις έως 16 bar. Τα ΦΒ στοιχεία πυριτίου θα αντικατασταθούν από στοιχεία τριπλού στρώματος από την Azur Space, τα οποία θα περιλαμβάνουν ένα πρόσθετο φακό τύπου Fresnel με συντελεστή συγκέντρωσης 20, προκειμένου να αυξηθεί ο συνολικός συντελεστής συγκεντρώσεως στα 1,000. Σε αντίθεση με τα ΦΒ στοιχεία πυριτίου που χρησιμοποιούνται στην πρώτη παρτίδα και περιορίζονται στους 100 °C, τα στοιχεία τριπλού στρώματος επιτρέπουν θερμοκρασίες λειτουργίας μέχρι 200 °C, ενώ παράλληλα παρουσιάζουν μικρότερες απώλειες θερμότητας (0,1%/K αντί του 0,2%/Κ). Σύμφωνα με τους υπολογισμούς που βασίζονται σε 1.000 W DNI και απόδοσης των στοιχείων της τάξεως του 42%, η φωτοβολταϊκή ισχύς ενός συλλέκτη SunOyster θα είναι 4,7 kW και η θερμική 7,5 kW.

(του Βασίλη Δέλα, Μηχανολόγος Μηχανικός, Activus)

(http://activus.gr/)