Parabolik oluk kollektörlü güç santralleri,
güneş tarlası, buhar ve elektrik üretim sistemlerinden oluşur.
Bu santrallerde proses ısısı için, doğrusal yoğunlaştırma
yapılarak, güneş enerjisinden 300 øC'nin üzerinde sıcaklık
elde edilir ve ısı transfer akışkanı olarak yüksek sıcaklıklara
dayanıklı termal yağ kullanılır.

Güneş tarlası; bağımsız üniteler
şeklinde birbirine paralel bağlanmış parabolik oluk kollektör
gruplarından oluşan alandır. Bu üniteler, gelen güneş enerjisini
4 mm kalınlığında ve yüksek yansıtma oranına (% 94) sahip
aynalar vasıtasıyla, odakta bulunan alıcı boru üzerine yansıtırlar.
Parabolik oluk kollektörler grupları yatay eksen boyunca
dönmelerini engellemeyen metal yapılarla desteklenmiştir.
Sistemde aynaların güneşi izlemesini sağlayan bir sensör
bulunur.

Isı toplama elemanı; cam tüp, yüzeyi
yaklaşık % 97 lik bir absorbtiviteye sahip çelik alıcı boru
ve cam-metal birleştiricilerden oluşur. Alıcı boru üzerinde
meydana gelen yüksek sıcaklık nedeniyle oluşan ısı kayıplarını
azaltmak için, cam tüp ile alıcı boru arasındaki hava vakumlanmıştır.
Bu boşluk basıncı yaklaşık 0.1 atm dir. Isıya dayanıklı
cam tüp, yüksek bir geçirgenliğe ve radyasyon kayıplarını
en aza indirgemek için antireflektif bir yapıya sahiptir.
Sıcaklık nedeniyle meydana gelen genleşmelerin etkilerini gidermek için körüklü cam-metal birleştiriciler
kullanılmaktadır.

Güneş tarlası kontrol sistemi; genel
kontrol sistemi ve her kollektör grubunda bulunan lokal
kontrol ünitelerinden oluşur. Genel kontrol sistemi güneşlenme
durumunu izler ve buna göre sistemi tamamen ya da kısmen
açar ya da kapatır. Bu işlem, lokal kontrol üniteleriyle
iletişim içinde yapılır.
Lokal kontrol üniteleri, her kollektör grubunu ayrı
ayrı kontrol ederek güneşin takip edilmesini sağlarlar.

Buhar üretim sistemi; ön ısıtma,
buhar üretimi ve süper ısıtma bölümlerinden oluşur. Bu bölümlerden
geçirilerek 371^oC ve 100 bar basınca yükseltilen
buhar, elektrik üretimi için türbine gönderilir. Šretimden
sonra yeterince soğumayan buhar, yeni bir çevrime gönderilmeden,
yeniden aynı sıcaklığa kadar ısıtılır ve tekrar türbine
gönderilir. Bu ikinci çevrimden sonra artık soğuyan buhar,
sıkıştırılıp sıvı hale getirildikten sonra yeni bir çevrime
gönderilir.

Güneş enerjili güç santrallerinde,
güneş enerjisinin yetersiz kaldığı durumlarda, kesintisiz
elektrik üretimini sağlamak için ilave ısıtıcılar kullanılır.
Petrolle ya da doğal gazla çalışan ilave ısıtıcılar, aynı
sıcaklık ve basınçta buhar üretirler. Şekilde gelen güneş
enerjisinin elektriğe dönüştürülmesi ve kaçaklar görülmektedir.



Parabolik Oluk Elektrik Santrallarında
Elektrik Verimi

DÜNYADAKİ
UYGULAMALARI

Parabolik oluk kollektörlü sistemler
konusunda faaliyet gösteren LUZ İnternational (ABD), dünyada
güneş enerjisiyle üretilen toplam elektriğin % 92'sini gerçekleştirmektedir.
Bu şirket, 1984 yılında başlattığı çalışmalar ile günümüze
kadar 9 güç santralini (SEGS: Solar Electric Generating
System) işletmeye sokmuş olup 4 santral ise proje safhasındadır.

80 MW gücündeki SEGS-9, 1990 yılında
Harper Gölü'nde inşa edilen santralların ikincisi olup,
inşa edilmesi ve devreye sokulması 8.5 ay gibi kısa bir
sürede tamamlanmıştır. SEGS-8 ve SEGS-9'dan sonra 1994 yılına kadar
inşa edilecek olan 4 santral da işletmeye alındığında, 1
milyon insanın elektrik enerjisi ihtiyacını karşılayacak
ve toplam 680 MW'lık bir enerji üretilecektir.

SEGS teknolojisi, güneş enerjisini
birincil enerji
kaynağı olarak kullanan Rankin çevrimli buhar türbin sistemine
dayanır. Güneş Santralı, parabolik oluk kollektör gruplarından
(Solar Collecting Assemblies-SCA) meydana gelmiştir. Güneşi
iki boyutlu olarak takip eden ve yansıtıcı yüzeyleri vasıtasıyla
güneş ışınlarını odaklayarak çelik boru üzerinde yoğunlaştıran
kollektörler, kolonlar üzerine kurulmuş olup, esnek hortumlarla
birbirine bağlanmışlardır. Verimi arttırmak ve ısı kayıplarını en düşük
seviyeye getirmek için, absorban olarak kullanılan ve özel
bir madde ile kaplı olan bu çelik boru, içi vakumlanmış
cam bir tüp içine yerleştirilmiştir. Boruların içinden geçirilen
ısı transfer akışkanı (sentetik yağ), 380^oC civarına
kadar ısıtılır ve sistem boyunca dolaştırılarak türbin jeneratörü
için gerekli olan buhar üretilir.



SEGS Güneş Santralinin Blok Şeması

Güneş enerjisinin yetersiz olduğu
zamanlarda, kesintisiz enerji üretimini sağlamak için, doğal gazlı ısıtıcı sistem kullanılmaktadır. Güneş enerjisinin
yeterli, yetersiz veya hiç olmama durumuna göre sistem üç
değişik şekilde çalışır.

Güneş enerjinin yeterli olduğu durumlarda,
ısı transfer akışkanı doğrudan güneş tarlasından geçer.
Yetersiz veya hiç olmama durumlarında ise doğal gazlı ısıtıcılarla
desteklenir veya tamamen bu ısıtıcılar devreye sokulur.
Her iki enerji kaynağının da kullanıldığı durumda, hem güneş
enerjisinden hem doğal gazdan yararlanabilmek için by-pass
valfıaçık bırakılır. Bu durumda güneş tarlasında ısınan
sıvı, destek ısıtıcılar yardımı ile çalışma sıcaklığına
ulaşıncaya kadar ısıtılır.