Лекция Установки по Використанню Сонячної Енергії
Страница 1 из 7
Лекция Установки по Використанню Сонячної Енергії
План:
1. Водонагрівачі.
2. Геліонагрівачі.
Л. 1 ст. 181 – 200.
УСТАНОВКИ ПО ВИКОРИСТАННЮ СОНЯЧНОЇ ЕНЕРГІЇ
З сонячних енергетичних установок застосовують фотоелектричні, високотемпературні і водонагрівачі.
Фотоелектричні перетворювальні установки служать для виробництва електричної енергії. У них переважно використовуються кремнієві фотоперетворювачі, у яких ККД елементів 12 ... 14%. Собівартість установок досягає 50 грн. і більше за 1 Вт встановленої потужності. Тому дані установки в сільському господарстві поки отримали обмежене застосування, зокрема в пустинних районах для живлення насосних і опріснювальних пристроїв, призначених для забезпечення овець питною водою.
Останніми роками досягнуті значні успіхи в області вдосконалення методів виробництва напівпровідникового кремнію. У лабораторних зразків кремнієвих фотоелементів ККД складає 18%. Створені каскадні фотоперетворювачі. Їх ККД досяг майже 30%. Ці досягнення дозволяють понизити у декілька разів питому вартість сонячних фотоперетворювальних електростанцій.
Іншим типом сонячних електростанцій є високотемпературні установки, в яких як енергоносій служить пара, використовувана в паровій машині для приводу генератора. У таких установках для виробництва пари застосовують пристрої, що концентрують сонячне випромінювання, - параболічні дзеркала, лінзи Френеля і т. п. Їх недоліки – велика вартість, вимагають спеціальних механізмів по стеженню за розташуванням Сонця, складні для обслуговування – обмежують їх застосування в сільському господарстві.
З сонячних енергоустановок в сільському господарстві найбільшого поширення набули низькотемпературні пристрої по перетворенню сонячної радіації в теплову енергію. За принципом дії їх можна розділити на дві групи: водонагрівачі і інші геліонагрівачі.
1. Водонагрівачі.
Основа різних типів низькотемпературних установок - плоский сонячний колектор (рис. 1), що є металевою пластиною 1 із змієвиковими трубками (каналами) або плоску коробчату змієвикову конструкцію, через яку проходить потік теплоносія (вода, повітря, спеціальні рідини і т. п.). Сонячний колектор зачорнений і поміщений в теплоізоляційний корпус, а з боку падіння сонячних променів має один або декілька шарів прозорої ізоляції. При нагріванні води до температури 60 ... 80°С продуктивність такого пристрою площею 1м2 складає до 80л. в день при ККД близько 0,5. Плоскі сонячні колектора встановлює нерухомо з нахилом перпендикулярно найвищій точці знаходження Сонця.
1—металічна пластина з каналами; 2 — прозора ізоляція
( наприклад, стікло ); 3— корпус; 4 — теплоізоляція.
Рис. 1. Схема плоского Сонячного колектора.
1 — сонячний колектор: 2 — Бак з пит'євою водою; 3— додатковий електричний довідник теплоти; 4 — автоматический терморегулятор;
5— циркуляційний насос; 6 — фотореле.
Рис. 2. Схема Сонячної Нагрівної Установки
Для Підігрівання Пи'тєвої води в баку.
Плоскі сонячні колектори особливо широкого поширення набули за кордоном. Так, в США споруджено більше 500 тис. систем сонячного опалювання і гарячого водопостачання житлових і громадських будівель. Вони обладнані додатковими газовими або електричними нагрівачами, використовуваними тільки в тривалі похмурі періоди. Такі системи дозволяють економити на опалювання і гаряче водопостачання від 30 до 70% палива.
