Солнечный концентратор представляет собой оптическое устройство в виде линз или зеркал, где обеспечивается увеличение плотности потока солнечного излучения. На сегодняшний день подобное оборудование подразумевает использование плоских зеркал, параболоцилиндрических или параболоидных – они создаются из металлического тонкого листа или фольги др.
Фокусирующие концентраторы
(коллекторы) применяют зеркальные поверхности, чтобы накапливать солнечную
энергию на специальном поглотителе, называемом «теплоприемник». Температура,
свойственная этому оборудованию, намного больше, чем на плоских коллекторах, но
они способны концентрировать исключительно солнечное прямое излучение, что является
причиной плохих показателей в облачную или туманную погоду. Наличие зеркальной поверхности
предоставляет возможность сфокусировать солнечный свет, который отражается с
большой поверхности, на небольшую поверхность абсорбера, за счет чего можно
добиться высокой температуры. В различных моделях излучение Солнца может концентрироваться
в фокусной точке или в вдоль фокальной тонкой линии. Жидкость-теплоноситель движется
по приемнику и отвечает за поглощение тепла. Следует заметить, что эксплуатация
таких коллекторов-концентраторов наиболее пригодна для районов, характеризующихся
повышенной инсоляцией в пустынных районах и близко к экватору.
Концентраторы лучше функционируют тогда, когда они направлены на Солнце. С этой целью применяются специальные следящие устройства, поворачивающие на протяжении дня коллектор к Солнцу «лицом». Одноосные наблюдающие устройства вращаются с востока на запад; двуосные - с севера на юг и с востока на запад (это предоставляет возможность наблюдать за движением Солнца на протяжении круглого года). Концентраторы применяются преимущественно в промышленных установках, поскольку они отличаются высокой стоимостью, а следящие устройства требуют непрерывного тщательно ухода. В отдельных солнечных бытовых энергосистемах применяются параболические концентраторы. Подобное оборудование используется с целью обеспечения горячего водоснабжения, очистки воды и отопления. В бытовых системах используются, преимущественно, следящие одноосные устройства - они проще двуосных и намного дешевле. Что касается цены на эти устройства, то стоит заметить, что солнечные концентраторы являются более выгодными с экономической точки зрения, если сравнивать их с обыкновенными солнечными батареями.
К недостаткам солнечных концентраторов можно отнести внушительные по площади затенения земли, что в конечном итоге становится причиной существенных изменений растительности, почвенных условий и пр. Отрицательное экологическое воздействие в области размещения станции способно вызвать нагрев воздуха во время прохождения сквозь него излучения Солнца, которое концентрируется зеркальными отражателями. В дальнейшем это может привести к изменению влажности, теплового баланса, направления ветров, а также вызвать возгорание и перегрев систем, применяющих концентраторы. Использование низкокипящих жидкостей и их неизбежная утечка из энергетических солнечных систем во время продолжительной эксплуатации является причиной существенного загрязнения питьевой воды. Наибольшую опасность представляют такие жидкости, которые содержат нитриты и хроматы, представляющие собой высокотоксичные вещества.
