Page 78 - 6862

Лекція № 7. Сонячна енергетика.

Сонячні електростанції

Основні терміни і визначення
Сонячний ставок – водойма, яка поглинає і акумулює сонячну енергію
протягом року.
Фотоелемент – електронний прилад, що перетворює енергію фотонів
на електричну енергію.

Сонячні ставки
Сонячні ставки – спеціальні водойми з солоною водою, концентрація
солей в яких поступово зростає від поверхневих шарів до придонних. Сонячне
проміння вільно проходить через поверхневі прісні шари води і віддає свою
енергію темному дну водойми, яке нагріває придонні шари води. Через більшу
концентрацію солей у придонних шарах, вони мають більшу густину, що
усуває явище конвекції. Тому нагріта вода придонного шару не перемішується
з холодною поверхневою водою. Це дозволяє нагріти придонні шари води до
температури (70-90) °С. Прісний поверхневий шар водойми виконує роль
теплового ізолятора, тому сонячний ставок також можна використовувати як
тепловий акумулятор енергії, який дозволяє зберігати теплову енергію
протягом зимового періоду. Для створення штучного сонячного ставка

глибиною 1-3 м необхідно (500 – 1 000) кг повареної солі або хлориду магнію
2
на 1 м площі. Ефективність перетворення сонячної енергії у теплову складає
(15-25) %. Відбір теплоти від сонячних ставків здійснюють з придонного шару
теплообмінником. Нагрітий теплоносій використовують в системі опалення чи
ГВП, рідше – в термодинамічному циклі для виробництва електроенергії.
Сонячні ставки доцільно експлуатувати в тропічних широтах. Промислові
зразки сонячних ставків експлуатують в США та Ізраїлі. Через низький ККД
сонячні ставки не знайшли широкого використання.
Сонячні концентратори
Принцип дії сонячних концентраторів полягає у фокусуванні сонячного
випромінювання на ємності з теплоносієм. Існує три типи сонячних
концентраторів:
- параболоциліндричні;
- параболічний;
- баштові.
Параболоциліндричні концентратори мають форму параболи, витягнутої
вздовж прямої, рис. 7.1. Вони фокусують сонячне випромінювання у пряму лінію
з мінімум стократною концентрацією. В фокусі розміщують трубку з теплоносієм,
який нагрівається до температури (300-400) °С. Нагрітий теплоносій подають у
теплообмінник для утворення пари, яку використовують для виробництва
електроенергії. Для зменшення простоїв обладанання у несприятливу погоду в
системах передбачена система теплових акумуляторів – термоізольованих баків. У

75