Энергия солнца в теплотехнике

 

    Элементы  системы солнечного отопления:  
   - Солнечные коллекторы. 
   - Бак-накопитель. 
   - Автоматизированная система управления, которая содержит датчики температуры, давления, устройство, следящее за показаниями датчиков, приводящее в действие насосы, клапаны и краны. 
   - Трубы, вентили, краны, насосы. 
   - Страхующая система (электрический, газовый, древесный подогрев) [4]

 

4. ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ

 

    Эффективность работы коллектора ограничивается отражением и поглощением на покрывающем стекле, отражением на абсорбере, а также потерями вследствие теплопроводности (таблица 1).  [6]

Таблица 1. Параметры различных коллекторов

Тип коллектора	Коэффициент преобразования	Коэффициент тепловых потерь, ВтоС/м2	Диапозон возможных температур
Абсорбер	0.82-0.97	10-30	До 40
Плоский коллектор	0.66-0.83	2.9-5.3	20-80
Коллектор на вакуумных трубках	0.62-0.84	0.7-2.0	50-120
Коллектор в виде резервуара	Около 0.55	Около 2.4	20-70
Воздушный коллектор	0.75-0.90	8-30	20-50

    Коэффициент тепловых потерь показывает, сколько энергии уходит в единицу времени с поверхности площадью 1 м² при единичной разности температур в коллекторе и окружающей среде. 6]

Зависимость эффективности  коллектора и разности температур теплоносителя  и окружающего воздуха показана на рисунке 4.

Рисунок 4. Эффективность различных коллекторов:1-Нагрев воды для бассейнов; 2- Вода для бытовых нужд; 3-Вода для отопления

 

5. ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

    Достоинства:

    - Общедоступность и неисчерпаемость источника.

     - Теоретически, полная безопасность для окружающей среды, хотя существует вероятность того, что повсеместное внедрение солнечной энергетики может изменить альбедо (характеристику отражательной (рассеивающей) способности) земной поверхности и привести к изменению климата (однако при современном уровне потребления энергии это крайне маловероятно).

    Недостатки:

    - Зависимость от погоды и времени суток.

    - Как следствие  необходимость аккумуляции энергии.

    - Высокая стоимость  конструкции.

    - Необходимость  периодической очистки отражающей  поверхности от пыли.

    - Нагрев атмосферы  над электростанцией.

    - Несмотря на экологическую чистоту получаемой энергии, сами фотоэлементы содержат ядовитые вещества, например, свинец, кадмий, галлий, мышьяк и т.д., а их производство потребляет массу других опасных веществ. Современные фотоэлементы имеют ограниченный срок службы (30 − 50 лет), и их массовое применение поставит в ближайшее же время сложный вопрос об их утилизации, который тоже не имеет пока приемлемого с экологической точки зрения решения.

    - Из-за относительно  небольшой величины солнечной  постоянной для солнечной энергетики требуется использование больших площадей земли под электростанции (например, для электростанции мощностью 1 ГВт это может быть несколько десятков квадратных километров). Однако этот недостаток не так велик. Например, гидроэнергетика выводит из пользования заметно большие участки земли. [5]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение:

Сгенерированная на основе солнечного излучения энергия сможет к 2050 году обеспечить 20-25 % потребностей человечества в электричестве и сократит выбросы углекислоты. Как полагают эксперты Международного энергетического агентства (IEA), солнечная энергетика уже через 40 лет при соответствующем уровне распространения передовых технологий будет вырабатывать около 9 тысяч тераватт-часов — или 20-25 % всего необходимого электричества, и это обеспечит сокращение выбросов углекислого газа на 6 млрд тонн ежегодно.

 

Библиографический список:

1. А. И. Рекомендации по применению жидкостных солнечных коллекторов. Кишинев; Картя Молдовеняскэ, 1988. - 118 с.

2. М. Згут. Ловушки для солнца // Наука и жизнь, издательство Правда. 1988 № 6, с. 178

3. Горин А.Н., Дорошенко А.В., Глауберман М.А. Солнечная энергетика. (Теория, разработка, практика) – Донецк: Норд-Пресс, 2008. - 374 с.

4. Wikipedia [Электронный ресурс]: [Солнечный коллектор] - Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Солнечный_коллектор – 20.02.2012

5. Wikipedia [Электронный ресурс]: [Солнечная энергетика] - Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Солнечная_энергетика – 20.02.2012

6. ReEnergy.by - сайт об альтернативных путях развития энергетики [Электронный ресурс]: [Солнечное теплоснабжение] - Режим доступа: http://reenergy.by/index.php?option=com_content&task=view&id=22&Itemid=88888950

7. Г. В. Казаков Принципы совершенствования гелиоархитектуры. Свит, 1990.-158 с.