Солнечная энергетическая установка

Солнечная энергетическая установка

Солнечная энергетическая установка – гелиоустановка, которая принимает солнечную радиацию и преобразует энергию солнечной радиации в электрическую или тепловую энергию. По этому виду вырабатываемой энергии различают установки. Они бывают электрическими или тепловыми. Тепловые солнечные энергетические установки вырабатывают горячую воду, пресную воду, технологический пар, искусственный холод. Горячую воду получает солнечный водонагреватель, это гелиоустановка, подогревающая воду до 60 °С, такая установка – это термоизолированный ящик, в котором находится котел с водой для нагрева. Котел бывает трубчатый или плоский. Термоизолированный ящик сверху покрыт защитным стеклом, через которое проникают солнечные лучи и, концентрируясь на зачерненных стенках котла, тем самым нагревают воду. Котел постоянно пополняется холодной водой, которая поступает вместо израсходованной горячей воды. Циркуляция воды может быть как естественной, так и принудительной, которую осуществляет насос. Котел бывает сориентирован на юг и имеет небольшой угол наклона к горизонту, который меняется в зависимости от высоты Солнца над горизонтом.

Пресную воду вырабатывает солнечный опреснитель. Конструкция такого устройства очень проста, она представляет собой теплоизолированный сосуд, внутри зачерненный, покрытый прозрачным материалом – полимером, оргстеклом, в сосуд наливают морскую соленую воду. Солнечные лучи проникают через покрытие сосуда, при этом вода нагревается и испаряется. Пар конденсируется на внутренней поверхности покрытия и постепенно стекает в специальный сборник пресной воды. Сосуд ориентирован на юг и имеет угол наклона, который зависит от высоты Солнца над горизонтом, и должен также обеспечить стекание пресной воды. Такие установки имеют производительность до 5 л/м² в сутки и успешно используются в районах с нехваткой пресной воды и с избытком морской соленой воды.

Электрические солнечные энергетические установки различаются по принципу преобразования солнечной энергии в электрическую. Фотоэлектрическая установка – это солнечная батарея, термоэлектрическая установка – это солнечный термоэлектрогенератор, термоэмиссионная установка – это термоэмиссионный преобразователь энергии (солнечная энергетическая станция). Низкотемпературные солнечные энергетические установки, преобразуя солнечную радиацию естественной плотности, вырабатывают горячую воду с температурой не более 70 °С. Также вырабатывают пары таких жидкостей, как фреон, хлорэтил, которые работают в холодильных машинах. Высокотемпературные солнечные энергетические установки преобразуют солнечную радиацию с искусственно повышенной плотностью (в 100 000 раз). Плотность увеличивается при помощи гелиоконцентраторов. Электрические солнечные энергетические установки в космосе снабжают электроэнергией искусственные спутники и космические корабли. Но на Земле они еще имеют не такое широкое распространение, так как обладают высокой стоимостью. Но со временем, при нехватке минерального топлива и с возникающими экологическими проблемами, их применение имеет перспективу.