Энергоустановка на солнечных батареях: Солнечная энергоустановка на здании офиса компании «Энергетический центр»

Солнечные батареи и ветрогенераторы.

Предлагаем поставку и монтаж системы автономного электроснабжения выдающей напряжение 220 вольт, мощностью  0,5;  1;  2;  3;  5; 10 кВт. Система энергоснабжения состоит из электронного блока управления KIBOR, комплекта аккумуляторных батарей (зарядное устройство на солнечных батареях), панели солнечных батарей (солнечные модули) и ветрогенератора (ветряки).  Такую систему можно применять для обеспечения резервного питания домов и дач или основного электропитания (автономное электроснабжение) отдаленных объектов, где не возможно или нецелесообразно обеспечить постоянное электропитание обычными способами.

Солнечные батареи (устройство солнечной батареи) можно закрепить на крыше дома или, что более предпочтительно, сделать отдельную металлическую ферму. Во втором случае элементы солнечной батареи (установка солнечных батарей) можно наиболее оптимально сориентировать по отношению к солнцу и зимой будет меньше проблем с очисткой снега.

Ветрогенератор (ветряные электрогенератор) можно установить на крыше дома, но предпочтительнее его разместить на отдельной мачте или специальной конструкции и вынести подальше от дома. Ветрогенератор (ветряки генераторы) при вращении лопастей издает специфический звук, к которому, быстро, быстро привыкают.

Комплект аккумуляторных батарей может состоять из десятков аккумуляторов и размещать его лучше всего в сухом и не промерзающем месте, например, на чердаке или в подвале дома.

Блок автоматики – это мозг управления зарядкой аккумуляторной батареи и выработкой стабильного сетевого напряжения от потоков электричества поступающих от солнечных панелей (солнечные элементы) и ветрогенератора (ветряные генераторы).

Солнечные панели (солнечные батареи для дома), ветряки генераторы – отличные  альтернативные источники энергии для дома.

Создание, проектирование и поставка ветроэнергетической установки с солнечными батареями имеет много технических и практических нюансов. По этому, сразу хотим предупредить не создавать такую установку своими руками. Скупой платит дважды. Все элементы недешевы и мы хотели бы сэкономить ваши деньги.

Энергия солнца  и ветра исключительно «зеленые». Полезные ископаемые не затрачиваются и не уничтожаются.  Использование альтернативных источников энергии экономически выгодно, престижно и красиво! Ждем Ваших заказов.

Схема энергоустановки на солнечных батареях и ветрогенераторе.

БЮРО НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ.

ЯНВАРЬ №1

“ПОДСОЛНУХ” НА СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЯХ

‘Подсолнух’ на солнечных батареях.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Магнит для хирурга.

‹

›

Открыть в полном размере

Солнечная энергоустановка с постоянной ориентацией на Солнце разработана в научно-производствен ном предприятии “Квант”. Установка имеет две оси вращения — неподвижную и подвижную, первая из которых расположена параллельно земной поверхности. Вращением вокруг нее солнечную панель устанавливают в исходное положение, соответствующее географической широте и времени года. Производят это обычно раз в месяц, а то и раз в квартал.

Вокруг второй оси панель поворачивается в течение дня сама и благодаря оригинальной системе слежения всегда оказывается перпендикулярной падающему на Землю солнечному потоку.

Управляют этой системой два цилиндирических термопривода, установленные вдоль подвижной оси и разделенные зеркальным экраном. Этот экран позволяет им нагреваться одновременно лишь в том случае, когда панель “смотрит” строго на Солнце. Когда же один из термоприводов (к примеру, правый) нагревает ся больше, то это приводит в действие механизм поворота панели вправо, если же больше нагреется левый цилиндр, то панель повернется влево. Не зря же авторы дали своему “детищу” имя “Подсолнух”.

Несложная, но эффективная автоматика позволила этой установке стать производительнее многих отечественных и зарубежных аналогов. Кстати говоря, использовать эту автоматику можно не только для солнечных батарей: ведь по панели можно, например, проложить просто тонкие трубы для нагревания воды.

МАГНИТ ДЛЯ ХИРУРГА

Оригинальное использование найдено для магнитов в Институте химической физики Российской академии наук. Их предлагается использовать в кишечнополостной хирургии для соединения тканей — вместо традиционного наложения швов.

Специфика хирургии желудочно-кишечного тракта состоит в том, что врачу приходится соединять друг с другом стенки тонкостенных трубок. И соединение это должно быть непременно герметичным, поскольку с наружной стороны эти трубки стерильны, а с внутренней — отнюдь нет, и малейший зазор между ними может вызвать перитонит. Но даже герметичный шов может превратиться в грубый рубец и стать причиной непроходимости. В подобных условиях работа хирурга становится не только длительной, но и поистине ювелирной.

Разработанный в институте способ в высокой степени упрощает эту работу. В конец каждой из подлежащих соединению трубок вставляется сильный кольцевой магнит, а затем ткань трубки подгибается вокруг него внутрь. После этого концы трубок вместе с установленными в них магнитами подносят друг к другу и кольца смыкаются, причем сила их взаимного притяжения чрезвычайно велика. Практика показала, что подведенные друг к другу таким образом ткани быстро и хорошо срастаются, а зажатые между магнитами — отмирают. Швов в этом случае снимать не приходится, да и магниты удалять не надо: они — после срастания тканей — выходя из организма самым что ни на есть естественным путем. В Институте скорой помощи имени Н. В. Склифософского было успешно произведено более 100 таких операций, однако на сегодняшний день они прекращены.

Причина в том, что негде производить подходящие для этих целей магниты, которые прежде изготовля лись на опытном производстве института. Теперь их больше не производят. Ведь для использования в хирургии пригодны не любые магниты, а лишь вполне определенные — из сплавов редкоземельных металлов. Только из них удается получать столь сильные, а следовательно, и компактные магниты. И на все это необходимы инвесторы.

ДЛЯ УСПЕШНОЙ БОРЬБЫ С КОРРОЗИЕЙ

Антикоррозионный материал “Асмол” (асфальтосмолистый олигомер) и целая гамма разного рода продуктов на его основе созданы специалистами Научно-исследовательского центра “Поиск” (г. Уфа). Этот новый материал сочетает в себе достоинства как традиционных битумных, так и пленочных покрытий.

“Асмол” долговечен, пластичен, механически прочен, хорошо сцепляется с поверхностью и притом относительно дешев, поскольку его главный сырьевой компонент — остатки от переработки нефти.

Процесс производства “Асмола” несложен и легко налаживается почти на любом химическом или нефтехимическом предприятии. Важную роль в этом процессе играет серная кислота: введенная в нефтяные остатки, она, во-первых, служит катализатором реакций между ними, а во-вторых, сама в этих реакциях участвует. В результате образуются сложные и крупномолекулярные соединения, содержащие различные сульфогруппы. Именно присутствие таких групп, способных вступать в реакции с продуктами коррозии и образовывать в результате растворимые в “Асмоле” соединения, позволяет наносить его даже на тронутые коррозией поверхности. Он при этом не только прочно соединится с ними, но и отведет продукты коррозии с границы покрытия.

Пластичность же, прочность и теплопроводность “Асмолу” придает его большая молекулярная масса.
Нельзя не отметить, что производство “Асмола” решает еще одну и притом немаловажную — экологическую — проблему: оно позволяет утилизовать крупнотоннажные отходы нефтехимических предприятий.

ТАБЛЕТКА ВМЕСТО ГАСТРОСКОПИИ

В лаборатории робототехники и мехатроники Института проблем механики Российской академии наук создана модель капсулы, заменяющей собой желудочный зонд. Такие зонды используются гастроэнтеролога ми при исследованиях желудка, но, по мнению многих врачей, не всегда дают объективные результаты. Ведь у нервного пациента от одной только мысли о том, что ему предстоит введение зонда, может повыситься, например, кислотность. Разработанную же в институте небольшую капсулу он просто проглотит, как таблетку, а она, проходя по кишечному тракту, сама сообщит врачу всю необходимую информацию — о температуре, кислотности, давлении и т.п. Само собой разумеется, что передаваться информация будет на частотах, совершенно безвредных для любых живых тканей.

Вообще-то, разработка этой капсулы не характерна для тематики лаборатории, в которой в основном ведут сугубо фундаментальные исследования. Ее сотрудники изучают соотношение в микромире сил трения, гравитации, адгезии, электростатических и электромагнитных. Соотношения эти, кстати, сильно отличаются от привычных: значение гравитации, например, в микромире очень невелико, а адгезии и электростатики — напротив, весьма существенно. В последние годы лабораторией получены новые данные о движении микросистем в различных средах — воздухе, воде, маслах. Эти данные чрезвычайно важны для ряда новых технологий — таких, как нано- или микропневмотехнология, будущую роль которых во многих отраслях науки, техники и медицины трудно переоценить.

Что же касается капсулы, то ее создание тоже потребовало многих серьезных исследований, которые наконец закончены. Теперь разработчики предполагают использовать ее поначалу в ветеринарии, поскольку для применения в медицине требуется предварительное проведение клинических испытаний — долгих, многочисленных и недешевых. Средств на них, разумеется, нет, как и на то, чтобы где-то разместить заказы на производство комплектующих.

Солнечные тепловые электростанции – Управление энергетической информации США (EIA)

Солнечные тепловые энергетические системы используют концентрированную солнечную энергию

Солнечные тепловые энергетические/электрические системы собирают и концентрируют солнечный свет для производства высокотемпературного тепла, необходимого для производства электроэнергии. Все солнечные тепловые энергетические системы имеют коллекторы солнечной энергии с двумя основными компонентами: отражатели (зеркала), которые улавливают и фокусируют солнечный свет на приемник . В большинстве типов систем теплоноситель нагревается и циркулирует в ресивере и используется для производства пара. Пар преобразуется в механическую энергию в турбине, которая приводит в действие генератор для производства электроэнергии. Солнечные тепловые энергетические системы имеют системы слежения, которые направляют солнечный свет на приемник в течение дня, когда солнце меняет положение на небе. Солнечные тепловые электростанции обычно имеют большое поле или массив коллекторов, которые подают тепло на турбину и генератор. Несколько солнечных тепловых электростанций в Соединенных Штатах имеют две или более солнечных электростанций с отдельными батареями и генераторами.

Солнечные тепловые энергетические системы могут также иметь компонент системы накопления тепловой энергии, который позволяет системе солнечного коллектора нагревать систему накопления энергии в течение дня, а тепло от системы хранения используется для производства электроэнергии в вечернее время или в пасмурную погоду . Солнечные тепловые электростанции также могут быть гибридными системами, которые используют другие виды топлива (обычно природный газ) для дополнения энергии солнца в периоды низкой солнечной радиации.

Типы концентрирующих солнечных тепловых электростанций

• Линейные концентрирующие системы, включающие параболические желоба и линейные рефлекторы Френеля
• Башни солнечной энергии
• Солнечные тарелки/двигатели

Линейные концентрирующие системы

Линейные концентрирующие системы собирают солнечную энергию с помощью длинных, прямоугольных, изогнутых (U-образных) зеркал. Зеркала фокусируют солнечный свет на приемники (трубки), которые проходят по всей длине зеркал. Концентрированный солнечный свет нагревает жидкость, протекающую по трубкам. Жидкость направляется в теплообменник для кипячения воды в обычном паротурбинном генераторе для производства электроэнергии. Существует два основных типа систем линейных концентраторов: системы с параболическими желобами, в которых трубки приемника расположены вдоль фокальной линии каждого параболического зеркала, и системы с линейными отражателями Френеля, в которых одна трубка приемника расположена над несколькими зеркалами, что обеспечивает большую подвижность зеркал. слежение за солнцем.

Электростанция с линейным концентрирующим коллектором имеет большое количество, или поле , коллекторов в параллельных рядах, которые обычно ориентированы с севера на юг, чтобы максимизировать сбор солнечной энергии. Эта конфигурация позволяет зеркалам отслеживать движение солнца с востока на запад в течение дня и непрерывно концентрировать солнечный свет на приемных трубках.

Параболические желоба

Параболический желобной коллектор имеет длинный отражатель параболической формы, который фокусирует солнечные лучи на приемной трубе, расположенной в фокусе параболы. Коллектор наклоняется вместе с солнцем, чтобы солнечный свет фокусировался на приемнике, когда солнце движется с востока на запад в течение дня.

Из-за своей параболической формы желоб может фокусировать солнечный свет в 30-100 раз больше его нормальной интенсивности (коэффициент концентрации) на приемной трубе, расположенной вдоль фокальной линии желоба, достигая рабочих температур выше 750°F.

Электростанция с параболическим желобом

Источник: Стоковая фотография (защищено авторским правом)

Линейные концентрирующие системы с параболическим желобом используются на одной из старейших в мире солнечных тепловых электростанций — системе генерации солнечной энергии (SEGS), расположенной в Мохаве. Пустыня в Калифорнии. На объекте с течением времени было девять отдельных заводов, первый завод в системе, SEGS I, работал с 1984 до 2015 года, а вторая, SEGS II, работала с 1985 по 2015 год. SEGS III–VII (3–7), каждая с чистой летней электрической мощностью 36 мегаватт (МВт), была введена в эксплуатацию в 1986, 1987 и 1988 годах. SEGS VIII (8) и IX (9), каждая с чистой летней электрической мощностью 88 МВт, начали работу в 1989 и 1990 годах соответственно. SEGS 3, 4, 5, 6, 7 и 8 прекратили работу в 2021 году, и по состоянию на 31 декабря 2021 года в эксплуатации осталась только SEGS 9. компонент хранения в Гила-Бенд, штат Аризона, который начал работать в 2013 году

Nevada Solar One: электростанция мощностью 69 МВт недалеко от Боулдер-Сити, штат Невада, которая начала работать в 2007 году.

Линейные отражатели Френеля приемник, расположенный над зеркалами. В этих отражателях используется эффект линзы Френеля, что позволяет использовать концентрирующее зеркало с большой апертурой и коротким фокусным расстоянием. Эти системы способны концентрировать солнечную энергию примерно в 30 раз больше ее нормальной интенсивности. Компактные линейные отражатели Френеля (CLFR), также называемые концентрирующими линейными отражателями Френеля, представляют собой тип технологии LFR, в которой несколько поглотителей находятся рядом с зеркалами. Несколько приемников позволяют зеркалам изменять свой наклон, чтобы свести к минимуму то, насколько они блокируют доступ солнечного света к соседним отражателям. Такое расположение повышает эффективность системы и снижает потребность в материалах и затраты. Демонстрационная солнечная электростанция CLFR была построена недалеко от Бейкерсфилда, штат Калифорния, в 2008 году, но в настоящее время она не работает.

Солнечные энергетические башни

Солнечные энергетические башни используют большое поле плоских, отслеживающих солнце зеркал, называемых гелиостатами, для отражения и концентрации солнечного света на приемнике на вершине башни. Солнечный свет может быть сконцентрирован до 1500 раз. В некоторых градирнях в качестве теплоносителя используется вода. Передовые разработки экспериментируют с расплавленной нитратной солью из-за ее превосходных возможностей теплопередачи и накопления энергии. Возможность накопления тепловой энергии позволяет системе производить электроэнергию в пасмурную погоду или ночью.

• Солнечная электростанция Иванпа: объект с тремя отдельными коллекторными полями и башнями с общей чистой летней электрической мощностью 393 МВт в Сухом озере Иванпа, Калифорния, который начал работать в 2013 году
• Проект солнечной энергетики Crescent Dunes: однобашенный объект мощностью 110 МВт с компонентом для хранения энергии в Тонапе, штат Невада, который начал работать в 2015 году

Башня солнечной энергии

Источник: Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL)

Солнечные тарелки/двигатели

Источник: Стоковая фотография (защищено авторским правом)

Солнечные тарелки/двигатели

Солнечные тарелки/двигатели используют зеркальную тарелку, похожую на очень большую спутниковую тарелку. Чтобы снизить затраты, зеркальная тарелка обычно состоит из множества меньших плоских зеркал, имеющих форму тарелки. Поверхность в форме тарелки направляет и концентрирует солнечный свет на тепловой приемник, который поглощает и собирает тепло и передает его на двигатель-генератор. Наиболее распространенным типом теплового двигателя, используемого в системах тарелки / двигателя, является двигатель Стирлинга. Эта система использует жидкость, нагретую ресивером, для перемещения поршней и создания механической энергии. Механическая энергия приводит в действие генератор или генератор переменного тока для производства электроэнергии.

Солнечные тарелки/двигатели всегда направлены прямо на солнце и концентрируют солнечную энергию в фокусе тарелки. Коэффициент концентрации солнечной тарелки намного выше, чем у линейных концентрирующих систем, а температура рабочей жидкости выше 1380 ° F. Энергетическое оборудование, используемое с солнечной тарелкой, может быть установлено в фокусе тарелки, что делает ее подходящей для удаленных мест, или энергия может собираться из нескольких установок и преобразовываться в электричество в центральной точке.

В Соединенных Штатах отсутствуют промышленные солнечные тарелки/двигатели, находящиеся в коммерческой эксплуатации.

Последнее обновление: 15 апреля 2022 г. с самыми последними данными, доступными на момент обновления.

Использование силы солнца: как работают солнечные электростанции

Солнечные электростанции используют различные стратегии для преобразования солнечной энергии в энергию и электричество.

Солнечные электростанции — удивительные инженерные решения. Но как именно они работают?

Читайте дальше, чтобы узнать больше.

Что такое солнечная электростанция?

Солнечная электростанция – это объект любого типа, который преобразует солнечный свет либо напрямую, как фотогальваника, либо косвенно, как солнечные тепловые установки, в электричество.

Источник: Heliogen

Они бывают разных типов, в каждом из которых используются разные методы использования энергии солнца.

В следующей статье мы кратко рассмотрим различные типы солнечных электростанций, которые используют энергию Солнца для производства электроэнергии.

Что такое фотоэлектрическая солнечная электростанция?

Фотоэлектрические электростанции используют большие площади фотоэлектрических элементов, известных как фотоэлектрические или солнечные элементы, для преобразования солнечного света в полезную электроэнергию. Эти элементы обычно изготавливаются из кремниевых сплавов и представляют собой технологию, с которой знакомо большинство людей — скорее всего, у вас даже может быть один на вашей крыше.

Сами панели бывают разных форм: 

1. Кристаллические солнечные панели. Как следует из названия, эти типы панелей изготавливаются из кристаллического кремния. Они могут быть как монокристаллическими, так и поликристаллическими (также называемыми поликристаллическими). Как правило, монокристаллические версии более эффективны (около 20% или выше), но дороже, чем их альтернативы (эффективность которых обычно составляет 15-17%), но достижения со временем сокращают разрыв между ними.

Массив фотоэлектрических панелей в Марке, Италия. Источник: CA’ Marinello 1/Flickr

2. Тонкопленочные солнечные панели. Эти типы панелей состоят из серии пленок, поглощающих свет в разных частях электромагнитного спектра. Обычно их изготавливают из аморфного кремния (a-Si), теллурида кадмия (CdTe), сульфида кадмия (CdS) и диселенида меди-индия (галлия). Этот тип панелей идеально подходит для применения в качестве гибких пленок на существующих поверхностях или для интеграции со строительными материалами, такими как кровельная черепица.

Солнечные панели такого типа вырабатывают электроэнергию, которая затем, как правило, напрямую подается в национальную сеть или накапливается в батареях.

Электростанции, использующие эти типы панелей, как правило, имеют следующие основные компоненты:

— Солнечные панели преобразуют солнечный свет в полезную электроэнергию. Им свойственно генерировать постоянный ток напряжением до 1500В;

— Эти установки нуждаются в инверторах для преобразования постоянного тока в переменный ток.

— Часто они напрямую подключены к какой-либо внешней электросети.

— Если электростанция вырабатывает более 500 кВт, обычно используются повышающие трансформаторы.

Источник: yangphoto/iStock

Как работает солнечная электростанция?

Солнечные фотоэлектрические электростанции работают так же, как и небольшие домашние фотоэлектрические панели.

Как мы уже видели, большинство солнечных фотоэлектрических панелей изготавливаются из полупроводниковых материалов, обычно из кремния. Когда фотоны солнечного света попадают на полупроводниковый материал, генерируются свободные электроны, которые затем могут течь через материал, создавая постоянный электрический ток.

Это известно как фотоэлектрический эффект. Затем постоянный ток необходимо преобразовать в переменный ток (AC) с помощью инвертора, прежде чем его можно будет напрямую использовать или подавать в электрическую сеть.

Самый популярный

Фотоэлектрические панели отличаются от других солнечных электростанций тем, что они используют фотоэффект напрямую, без необходимости использования других процессов или устройств. Например, в них не используется жидкий теплоноситель, как вода, как в солнечных тепловых установках.

Фотоэлектрические панели не концентрируют энергию, они просто преобразуют фотоны в электричество, которое затем передается куда-то еще.

Что такое солнечная тепловая электростанция?

Солнечные тепловые электростанции, с другой стороны, фокусируют солнечный свет или собирают его таким образом, чтобы вырабатывать пар для питания турбины и выработки электроэнергии. Солнечные тепловые электростанции также можно разделить на еще три отдельных типа:

• Линейные
• Параболический желоб Solar Thermal
• Солнечные тарелочные электростанции

Наиболее распространенные формы солнечной электростанции характеризуются использованием полей линейных коллекторов, параболических желобных коллекторов или солнечных тарелок. Эти типы объектов, как правило, состоят из большого «поля» параллельных рядов солнечных коллекторов.

Как правило, они состоят из трех отдельных типов систем:

1.

Системы параболических желобов

В параболических желобах используются параболообразные отражатели, способные фокусировать на коллекторе уровень солнечного света в 30–100 раз выше обычного. Этот метод используется для нагрева жидкости, которая затем собирается в центральном месте для получения перегретого пара высокого давления.

Пример системы параболических желобов. Источник: USA.Gov/Wikimedia Commons

Эти системы наклоняются, чтобы отслеживать движение солнца в течение дня.

Самая продолжительная солнечная тепловая станция в мире, Система генерации солнечной энергии (SEGS) в пустыне Мохаве, Калифорния, является одним из таких типов электростанций. Первая электростанция, SEGS 1, была построена в 1984 году. 

Последняя построенная электростанция, SEGS IX, с мощностью производства электроэнергии 90 165 92 мегаватт (МВт) 90 166 , начала работу в 1990 году. объект с общей мощностью около 354 МВт чистой (394 МВт брутто) установленной мощности — это делает его одним из крупнейших проектов тепловой электроэнергетики на солнечной энергии в мире.

Солнечные теплоэлектростанции такого типа работают, фокусируя солнечный свет от длинных параболических зеркал на приемных трубках, которые проходят по длине зеркала в их фокусе. Эта концентрированная солнечная энергия нагревает жидкость, которая непрерывно течет по трубам.

Нагретая жидкость затем направляется в теплообменник для кипячения воды в обычном паротурбинном генераторе для выработки электроэнергии.

2. Линейные концентрирующие системы

Линейные концентрирующие системы, иногда называемые рефлекторами Френеля, также состоят из больших «полей» зеркал слежения за солнцем, ориентированных с севера на юг для максимального захвата солнечного света. Эта установка позволяет банкам зеркал отслеживать солнце с востока на запад в течение дня.

Пример малогабаритной линейной обогатительной установки. Источник: CSIRO/Wikimedia Commons

Как и их собратья с параболическими зеркалами, линейные концентрирующие системы собирают солнечную энергию с помощью длинных прямоугольных U-образных зеркал. Однако, в отличие от параболических систем, в системах с линейным отражателем Френеля трубка приемника размещается над зеркалами, чтобы обеспечить большую подвижность зеркал при отслеживании солнца.

В этих типах систем используется эффект линзы Френеля, который позволяет использовать большое фокусирующее зеркало с большой апертурой и коротким фокусным расстоянием. Эта установка позволяет таким системам фокусировать солнечный свет приблизительно на 9°.0165 30 раз нормальная интенсивность.

3. Солнечные тарелки и двигатели

Солнечные тарелки также используют зеркала для фокусировки солнечной энергии на коллектор. Они, как правило, состоят из тарелок, подобных огромным спутниковым тарелкам, покрытым мозаикой из маленьких зеркал, которые фокусируют энергию на приемнике в фокусе.

Подобно параболической и линейной системам, зеркальная поверхность в форме тарелки направляет и концентрирует солнечный свет на тепловой приемник в фокусе тарелки. Затем этот ресивер передает выработанное тепло на двигатель-генератор.

Наиболее распространенным типом теплового двигателя, используемого в системах тарелки/двигателя, является двигатель Стирлинга. Нагретая жидкость из ресивера тарелки используется для перемещения поршней в двигателе для создания механической энергии.

Силовая установка с линейным отражателем Френеля. Источник: energy.gov

Затем эта механическая энергия передается генератору или генератору переменного тока для выработки электроэнергии.

Солнечные тарелки/двигатели всегда направлены прямо на солнце и концентрируют солнечную энергию в фокусе тарелки. Коэффициент концентрации солнечной тарелки намного выше, чем у линейных концентрирующих систем, а температура рабочего тела выше 749градусов Цельсия.

Энергогенерирующее оборудование может быть либо установлено непосредственно в фокусной точке антенны (отлично подходит для удаленных мест), либо собрано из массива антенн и генерации электроэнергии, происходящей в центральной точке.

Армия США в настоящее время разрабатывает систему мощностью 1,5 МВт на армейском складе Туэле в Юте с использованием солнечных тарелок с двигателем Стирлинга 429.

4. Башни солнечной энергии

Башни солнечной энергии представляют собой интересный метод, в котором от сотен до тысяч плоских зеркал (гелиостатов), отслеживающих солнце, отражают и концентрируют солнечную энергию на центральной башне. Этот метод способен концентрировать солнечный свет в 1500 раз больше, чем обычно можно было бы получить только от прямого солнечного света.

Фабрика солнечной электростанции Иванпа. Источник: Aioannides/Wikimedia Commons

Один интересный пример такой электростанции можно найти в Юлихе, Северный Рейн-Вестфалия, Германия. Объект расположен на площади 18 000 квадратных километров и содержит более 2 000 гелиостатов, которые фокусируют солнечный свет на центральной 60-метровой башне.

Министерство энергетики США и другие электроэнергетические компании построили и эксплуатировали первую демонстрационную башню солнечной энергии недалеко от Барстоу, Калифорния, в течение 1980-х и 1990-х годов.

Некоторые из них в настоящее время разрабатываются и в Чили.

На сегодняшний день в США построены три башенных солнечных электростанции. Это солнечная электростанция Ivanpah мощностью мощностью 392 МВт в Сухом озере Иванпа в Калифорнии, проект солнечной энергии мощностью 110 МВт Crescent Dunes в Неваде (который в настоящее время не работает) и башня Sierra Sun Tower мощностью мощностью 5 МВт в Мохаве. Пустыня, Калифорния (которая была закрыта).

Концентрированная солнечная энергия используется для нагрева воздуха в градирне до 700 градусов Цельсия . Тепло улавливается в котле и используется для производства электроэнергии с помощью паровой турбины.

В некоторых градирнях в качестве теплоносителя также используется вода. В настоящее время исследуются и тестируются более совершенные системы, в которых будут использоваться нитратные соли из-за их более высоких свойств теплопередачи и хранения по сравнению с водой и воздухом.

Возможность накопления тепловой энергии позволяет системе производить электроэнергию в пасмурную погоду или ночью.

Солнечные электростанции такого типа идеально подходят для эксплуатации в районах с неблагоприятными погодными условиями. Они используются в пустыне Мохаве в Калифорнии и выдерживают град и песчаные бури. Тем не менее, два завода, которые были построены до сих пор, оказались слишком дорогими для эксплуатации.

5. Солнечный пруд

Солнечный пруд Солнечные электростанции используют бассейн с соленой водой, который собирает и хранит солнечную тепловую энергию. Он использует метод, называемый технологией градиента солености.

Источник: EcoMENA

Этот метод создает тепловую ловушку в пруду, где вырабатываемая энергия может либо использоваться напрямую, либо храниться для последующего использования. Этот тип электростанции использовался в Израиле на электростанции Бейт-ха-Арава в период с 1984 по 1988 год.

Другие солнечные пруды были построены в Бхудже, Индия (это больше не работает), и Эль-Пасо, Техас.

Солнечные пруды используют большой объем соленой воды для сбора и хранения солнечной тепловой энергии. Соленая вода естественным образом образует вертикальный градиент солености, известный как галоклин, с водой с низкой соленостью наверху и водой с высокой соленостью на дне.

Уровни концентрации соли увеличиваются с глубиной, и поэтому плотность также увеличивается от поверхности ко дну озера, пока раствор не станет однородным на заданной глубине.

Принцип довольно прост. Солнечные лучи проникают в пруд и в конце концов достигают дна бассейна.

В обычном пруду или водоеме вода на дне пруда нагревается, становится менее плотной и поднимается вверх, создавая конвекционный поток. Солнечные пруды предназначены для того, чтобы препятствовать этому процессу, добавляя соль в воду до тех пор, пока нижние уровни не станут полностью насыщенными.

Поскольку вода с высокой соленостью не смешивается легко с водой с низкой соленостью над ней, конвекционные потоки содержатся внутри каждого отдельного слоя, и между ними происходит минимальное смешивание.

Этот процесс концентрирует тепловую энергию и снижает потери тепла из водоема. В среднем вода с высокой соленостью может достигать 90 градусов по Цельсию , а слои с низкой соленостью поддерживают около 30 градусов по Цельсию .

Эту горячую соленую воду можно затем откачивать для использования в производстве электроэнергии, через турбину или в качестве источника тепловой энергии.

На этом пока все.

Как видите, солнечная энергия — это не только фотоэлектрические панели. На самом деле, есть разные способы использования солнечной энергии для нашего блага.

Просто потрясающе.

Для вас

здоровье

В первом в своем роде исследовании группа исследователей из Колледжа фармацевтических наук Манипала в Индии разработала новый инструмент искусственного интеллекта на основе машинного обучения, который может помочь врачам Различать тропические болезни.

Дина Тереза ​​| 28.08.2022

инновацииТемное будущее: возможна ли Третья мировая война?

Мэтью С.