همانطور که خورشید بر میدان هلیواستات یک برج خورشیدی می تابد، هر یک از این آینه های کنترل شده با کامپیوتر موقعیت خورشید را بر روی دو محور ردیابی می کنند. هلیواستات ها به گونه ای تنظیم شده اند که در طول یک روز، نور را به سمت گیرنده ای در بالای برج متمرکز کنند.
یک دکل خورشیدی چگونه کار میکند:
آینه های بزرگ، مسطح و ردیاب خورشید که به عنوان هلیواستات شناخته می شوند، نور خورشید را بر روی گیرنده ای در بالای برج متمرکز می کنند. یک سیال انتقال حرارت که در گیرنده گرم می شود برای تولید بخار استفاده می شود که به نوبه خود در یک ژنراتور توربین معمولی برای تولید برق استفاده می شود.
برج‌های خورشیدی در اولین تکرار خود از پرتوهای متمرکز خورشید برای گرم کردن آب استفاده کردند و بخار حاصل از توربین برای تولید برق استفاده کرد. مدل های جدیدتر اکنون از ترکیبی از نمک های مایع از جمله 60 درصد نیترات سدیم و 40 درصد نیترات پتاسیم استفاده می کنند. این نمک ها ظرفیت گرمایی بالاتری نسبت به آب دارند، بنابراین می توان مقداری از این انرژی گرمایی را قبل از استفاده برای جوشاندن آب ذخیره کرد، که توربین ها را به حرکت در می آورد.
این دماهای عملیاتی بالاتر همچنین باعث بهره وری بیشتر می شود و به این معنی است که حتی در روزهای ابری نیز می توان مقداری برق تولید کرد. در ترکیب با نوعی دستگاه ذخیره انرژی، این بدان معنی است که برج های خورشیدی می توانند انرژی قابل اعتمادی را در 24 ساعت شبانه روز تولید کنند.
برج برق خورشیدی
برج برق خورشیدی سیستمی است که انرژی خورشید را – به شکل نور خورشید – به برق تبدیل میکند که می‌تواند توسط مردم با استفاده از یک مجموعه خورشیدی در مقیاس بزرگ استفاده شود. این مجموعه شامل مجموعه ای از آینه های بزرگ و ردیاب خورشید است که به عنوان هلیواستات شناخته می شوند که نور خورشید را روی گیرنده ای در بالای برج متمرکز می کنند. در این گیرنده یک سیال گرم شده و برای تولید بخار استفاده می شود. سپس این بخار یک ژنراتور توربین معمولی را برای تولید الکتریسیته نیرو می‌دهد.
معایب بالقوه استفاده از برج هایی از این قبیل این است که آنها شامل تاسیسات بزرگی هستند که نیاز به سرمایه گذاری اولیه زیادی دارند. همچنین، میدان بزرگ آینه‌ها و برج‌ها که می‌تواند از 50 تا بیش از 100 متر متغیر باشد، می‌تواند بر منظره محلی تأثیر بگذارد
همانطور که در بالا به اختصار توضیح داده شد، برج برق خورشیدی یکی از اجزای اصلی یک نیروگاه خورشیدی است. این برج در مرکز مجموعه بزرگی از آینه ها قرار گرفته است. این آینه ها می توانند منحنی یا مسطح باشند، اما به طور کلی از آینه های تختی که خورشید را ردیابی می کنند استفاده می شود زیرا قیمت کمتری نسبت به آینه های منحنی دارند. همانطور که این آینه ها خورشید را ردیابی می کنند، نور خورشید فرود آمده را می گیرند و آن را به برج خورشیدی منعکس می کنند. تعداد زیادی از این آینه ها مقدار زیادی از تابش خورشیدی را روی نقطه کوچکی از برج به نام گیرنده متمرکز می کنند و مقداری مایع را در داخل آن گرم می کنند. این مایع برای انتقال گرمای نور خورشید به آب استفاده می شود. برج‌های قدیمی از بخار به‌عنوان سیال انتقال حرارت استفاده می‌کردند، اما در طرح‌های جدیدتر از نمک‌های مذاب به دلیل افزایش انتقال حرارت و قابلیت ذخیره‌سازی انرژی استفاده می‌شد. هنگامی که گرما به آب منتقل می شود، به بخار تبدیل می شود. سپس این بخار برای تولید برق به یک توربین معمولی منتقل می شود.
توجه به این نکته ضروری است که این برج های انرژی خورشیدی موتورهای حرارتی هستند زیرا انرژی گرمایی را در مقایسه با محیط اطراف خود می گیرند و آن گرما را به حرکت تبدیل می کنند. به طور خاص، این برج های انرژی خورشیدی موتورهای حرارتی خارجی هستند زیرا منبع گرما (خورشید) از سیالی که حرکت می کند و کار می کند جدا است. این احتراق خارجی است زیرا گرمای خورشید مقداری مایع را گرم می کند که سپس به بخار تبدیل می شود و برای چرخاندن یک توربین استفاده می شود.
منبع:برنیکا
