Преобразователи солнечной энергии.
Есть и иные направления в изучении энергии Солнца. Это, самое главное, применение фотосинтезирующей способности растений. Уже сконструированы и удачно функционируют, однако в данный момент только в лабораторных условиях, фотобиохимические системы, где энергия кванта света применяется для переноса электронов. Они являются прообразом эффективных преобразователей будущего, применяющих принципы натурального фотосинтеза.
Решая проблемы «экономичности» энергетики, основанной на Солнце, нельзя впадать в встречающееся достаточно часто заблуждение: сравнивать дорогую, но весьма молодую технологию преобразования солнечной энергии в электричество посредством фотоэлементов, с более дешевой, но «грязной» технологией применения нефти и газа. Экономичность этого инновационного вида энергетических ресурсов должна сравниваться с теми видами энергии, которые будут в таких же масштабах применяться в будущем.
Вычисления показывают, что стоимость обширного производства синтетического жидкого топлива, используя энергию Солнца, будет стоить 60 долларам за баррель (баррель [англ. Barrel букв. бочка] – измерение объема жидких и сыпучих веществ. Английский баррель равняется 163,65 л; винный баррель в США – 119,24 л; нефтяной – 19 л). Для сравнения обозначим, что сегодня стоимость барреля нефти из Персидского залива равняется 55 долларам США.
Интенсивность света Солнца на уровне моря равняется 1...3 кВт на метр квадратный. Коэффициент полезного действия новейших солнечных батарей равняется 12...18 процентам. С учетом коэффициента полезного действия преобразование энергии лучей Солнца посредством фотопреобразователей дает возможность взять с одного квадратного метра не более 0,5 кВт мощности.
Опыт применения энергии Солнца в умеренных широтах показывает, что солнечную энергию экономически выгоднее просто аккумулировать и применять в виде тепла. В настоящее время созданы проекты для Аляски и Северной Канады.
Природно-климатические условия этих районов такие же, как и в средней полосе нашей страны. Имеются два главных направления в развитии энергетики, основанной на солнечной энергии: решение глобальной проблемы обеспечения энергией и создание преобразователей солнечной энергии, спроектированных на решение определенных местных задач. Эти преобразователи, сами по себе, также разделяются на две основные группы: высокотемпературные и низкотемпературные.
В преобразователях, относящихся к первому типу, лучи Солнца собираются на небольшом участке, температура которого достигает 3000 градусов Цельсия. Такие агрегаты уже имеются. Они применяются, например, для плавки металлов. Однако, большая часть преобразователей солнечной энергии работает при намного меньших температурах – около 100...200 градусов Цельсия. С их использованием греют воду, обессоливают ее, транспортируют из колодцев. В солнечных кухнях занимаются приготовлением пищи.
Сконцентрированным теплом Солнца сушат овощи, фрукты и иногда даже замораживают продукты питания. Солнечную энергию можно аккумулировать в дневное время для отопления сооружений и теплиц ночью. Солнечные агрегаты почти не нуждаются в расходах на эксплуатацию, не нуждаются в ремонте и нуждаются в затратах только на их создание и поддержание в чистом виде и порядке. Работать они могут неограниченное количество лет.
|
Комментарии
Заманчиво,но в настоящее время очень дорого.Применять для дома - необходимо проектировать системы отопления, теплоснабжения.энергоснабжения.Занимается ли кто-то этим в настоящее время и где можно получить эту информацию?
Насчет интенсивности солнца на уровне моря 1-3 кВт/м2 - это вы, мягко говоря, загнули. Эталонной интенсивностью для замера характеристик фотоэлектрических батарей как раз и является максимальная для уровня моря, и она равна 1000 Вт/м2. Больше бывает только в особенных случаях (высоко в горах, например).
Новейшие солнечные батареи имеют КПД более 37%. Лучшие коммерческие образцы превысили 20%.
Много полезной информации на сайтах Интерсоларцентра и http://www.solarhome.ru/
В том числе и по проектированию солнечных систем энергоснабжения - как тепловых, так и электрических.