濃縮電池板捕捉陽光新技術(shù)

光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)，它的關(guān)鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進行封裝保護可形成大面積的太陽能電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置 。

它們主要由電子元器件構(gòu)成，不涉及機械部件。一年春夏秋冬周而復(fù)始，每天日升日落，太陽的光照角度時時刻刻都在變化。如果太陽能電池板能夠時刻正對太陽，那么發(fā)電效率將會達到最佳狀態(tài)。世界上通用的太陽跟蹤控制系統(tǒng)都需要根據(jù)太陽能電池板安放點的經(jīng)緯度等信息，計算出太陽在一年中每一天的不同時刻所在的角度，將一年中每個時刻的太陽位置存儲到可編程邏輯控制器、單片機或電腦軟件中，也就是說靠計算太陽位置以實現(xiàn)跟蹤。采用的是電腦數(shù)據(jù)理論，需要地球經(jīng)緯度地區(qū)的數(shù)據(jù)和設(shè)定，一旦安裝就不便移動或裝拆。由于原理、電路、技術(shù)和設(shè)備復(fù)雜，倘若太陽能電池板移動了，就必須重新設(shè)定數(shù)據(jù)和調(diào)整各個參數(shù)。

濃縮電池板，借助反光鏡或是透鏡使陽光匯聚在電池板上，缺點是要不停地控制它的焦點一直在電池板上，因為太陽在不停地動。而聚光發(fā)電技術(shù)則需要通過反光鏡或者透鏡等裝置將太陽光聚集到一點，再進行光能到太陽能的轉(zhuǎn)化 。

聚光太陽能發(fā)電是新能源發(fā)電的一種，使用拋物鏡將光線聚集到裝有合成油的吸熱管上，再把加熱到約 400℃的合成油輸送到熱交換器里，靠合成油的高熱量把熱交換器里的循環(huán)水加熱，水加熱后產(chǎn)生的水蒸氣推動渦輪轉(zhuǎn)動，使發(fā)電機運轉(zhuǎn)發(fā)電。與傳統(tǒng)發(fā)電方式相比，聚光太陽能發(fā)電不會對環(huán)境造成污染，并且太陽能是取之不盡用之不竭的能源，因此被越來越多的國家采納并投入生產(chǎn)運營 。

采用聚透鏡提高受光強度

為達到弱光高效發(fā)電的目的，設(shè)想一種高效太陽能光伏電池板，其技術(shù)方案包括太陽能電池板和覆蓋在太陽能電池板受光面上的微棱透鏡板。微棱透鏡板由多個凸透鏡緊密排列而成，利用構(gòu)成微棱透鏡板的多個凸透鏡將照射到太陽能電池板的平行太陽光會聚成多個亮度更高的光束，提高了光電轉(zhuǎn)換效率和光照強度較弱時太陽能電池板的輸出電壓，使太陽能電池板在太陽光較弱時也可正常供電。

微棱透鏡板可以選擇菲涅爾透鏡，其特點是焦距短，比一般的透鏡的材料用量更少、質(zhì)量與體積更小。和早期的透鏡相比，菲涅耳透鏡更薄，因此可以傳遞更多的光。光線從一側(cè)進人，經(jīng)過菲涅爾透鏡在另一側(cè)出來聚焦成一點形成聚光鏡 。

采用反射鏡改變光線的照射角度

因為季節(jié)和每天時刻的不同，太陽照射角度都在不斷變化，為使陽光都能以

為使陽光能垂直照射在極板上，放置一面反射鏡，并以伸縮支架來控制角度隨時間的變化 。

世界能源危機和環(huán)境污染使得開發(fā)利用可再生能源和各種綠色能源以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展成為人類必須采取的措施。近年來，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)得到了長足的發(fā)展，太陽能光伏發(fā)電不僅是當(dāng)今能源的一個重要補充，更具備成為未來主要能源之一的潛力。

目前，太陽能的利用形式主要有光熱利用、光化學(xué)轉(zhuǎn)換和光伏發(fā)電利用3種形式。光伏發(fā)電以電能作為最終輸出形式，具有傳輸極其方便的特點，在通用性、可存儲性等方面具有前兩者無法替代的優(yōu)勢。且由于光伏電池的原料——硅的儲量十分豐富、光伏電池轉(zhuǎn)換效率的不斷提高、生產(chǎn)成本的不斷下降，都促使太陽能光伏發(fā)電在能源、環(huán)境和人類社會未來發(fā)展中占據(jù)重要地位，因而光伏發(fā)電受到廣泛關(guān)注。

但在實際應(yīng)用中，光伏發(fā)電還存在著很多問題：光伏發(fā)電成本高，光電轉(zhuǎn)換效率低，多種因素阻礙并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的推廣等。安裝方面所呈現(xiàn)的問題也不容小覷?，F(xiàn)行的電池板安裝方案存在著很多不足，如：介于日光光強變化的隨機性，光伏系統(tǒng)的有效日發(fā)電時間短；大型光伏發(fā)電系統(tǒng)無法跟蹤太陽角度；系統(tǒng)無法自除雪；電池板無法抵抗臺風(fēng)襲擊；陰影遮擋電池板易出現(xiàn)孤島效應(yīng)等。

而濃縮電池板，針對以上太陽電池板系統(tǒng)安裝過程中遇到的問題，借助反光鏡或是透鏡使陽光匯聚在電池板上 。

氣浮濃縮法多用于濃縮污泥顆粒較輕（相對密度接近于1）的污泥，如剩余活性污泥、生物濾池污泥等。近幾年在混合污泥（初沉污泥 剩余污泥）濃縮方面也得到了推廣應(yīng)用。

氣浮濃縮有部分回流氣浮濃縮系統(tǒng)和無回流氣浮濃縮系統(tǒng)兩種，其中部分回流氣浮濃縮系統(tǒng)應(yīng)用較多。另外，氣浮濃縮池分為圓形和矩形兩類，小型氣浮裝置（處理能力小于100m³/h）多采用矩形氣浮濃縮池，大中型氣浮裝置（處理能力大于100m³/h）多采用輻流式氣浮濃縮池。氣浮濃縮池一般采用水密性鋼筋混凝土建造，小水量也有的采用鋼板焊制或者其他非金屬材料制作。右為氣浮濃縮池的兩種形式。

氣浮濃縮工藝流程：澄清水從池底引出，一部分外排，一部分用水泵引入壓力溶氣罐加壓溶氣。溶氣水通過減壓閥從底部進入進水室，減壓后的溶氣水釋放出大量微小氣泡，并迅速依附在待氣浮的污泥顆粒上，攜帶固體上升，形成浮渣層。濃縮污泥在池面由刮泥機刮出池外。

重力濃縮本質(zhì)上是一種沉淀工藝，屬于壓縮沉淀。重力濃縮池按其運轉(zhuǎn)方式可以分為連續(xù)式和間歇式兩種。連續(xù)式主要用于大、中型污水處理廠，間歇式主要用于小型污水處理廠或工業(yè)企業(yè)的污水處理廠。重力濃縮池一般采用水密性鋼筋混凝土建造，設(shè)有進泥管、排泥管和排上清液管，平面形式有圓形和矩形兩種，一般多采用圓形。

間歇式重力濃縮池的進泥與出水都是間歇的，因此，在濃縮池不同高度上應(yīng)設(shè)多個上清液排出管。間歇式操作管理麻煩，且單位處理污泥所需的池容積比連續(xù)式的大。圖1為間歇式重力濃縮池示意圖。

連續(xù)式重力濃縮池的進泥與出水都是連續(xù)的，排泥可以是連續(xù)的，也可以是間歇的。當(dāng)池子較大時采用輻流式濃縮池；當(dāng)池子較小時采用豎流式濃縮池。豎流式濃縮池采用重力排泥，輻流式濃縮池多采用刮泥機機械排泥，有時也可以采用重力排泥，但池底應(yīng)作成多斗。圖2為有刮泥機與攪拌裝置的連續(xù)式重力濃縮池。

濃縮池必須同時滿足上清液澄清、排泥固體濃度達到設(shè)計要求以及固體回收率高這三個條件。如果濃縮池負(fù)荷過大，處理量雖然增加，但濃縮污泥的固體濃度低，上清液混濁，固體回收率低，濃縮效果就差；相反，負(fù)荷過小，污泥在池中停留時間過長，可能造成污泥厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生氣體使污泥上浮，同樣使?jié)饪s效果降低。