В настоящее время одной из перспективных технологий солнечной энергетики считается использование зеркальных концентраторов солнечного излучения. Отражающая поверхность такого концентратора представляет собой большой вогнутый диск, образуемый одним или несколькими зеркалами. Излучение, отраженное зеркальной поверхностью, оптическая ось которой всегда направлена на Солнце, концентрируется и поступает в приемник теплового двигателя, выполненного по циклу Стирлинга или Брайтона. Общий КПД подобной системы достигает 30%.
Расчетная фокальная плоскость зеркал и, соответственно, перетяжка потока излучения совмещены с входной апертурой приемника. В настоящее время направление диска зеркала на солнце удерживается как правило не посредством следящей системы, а с помощью компьютера по расчетной траектории. При этом может наблюдаться некоторое смещение центра и увеличение диаметра перетяжки относительно расчетных значений из-за различных причин, например, погрешности привода, недостаточной жесткости конструкции при определенных углах наклона зеркала относительно горизонта, влияния ветра и т.д. Поэтому мониторинг этих параметров в течение всего светового дня является весьма эффективным, особенно, на этапе отработки подобных систем.
Используя опыт разработки средств измерений параметров лазерного излучения специалисты ООО «ЛАМЕТ» создали демонстрационный образец болометрического анализатора пучка концентрированного солнечного излучения. Приемным элементом анализатора являлась решетка из тонких болометрических проволок, а обработка информации выполнялась компьютером. Совместная обработка 64-х измерительных каналов позволяла в реальном времени контролировать 8 параметров:
- мощность излучения;
- координаты центра пучка по осям X и Y;
- три оценки размера сечения пучка (по X, по Y и диаметр);
- температуру окружающего воздуха;
- скорость ветра в месте установки приемного элемента.
(последние два параметра использовались для уточнения значения мощности излучения).
Ниже изображен приемный элемент анализатора при проведении испытаний в Национальной Лаборатории Возобновляемой Энергии NREL (США).