Опис термодинамічного і фотоелектричного способу переробки сонячної енергії. Характеристика та специфіка типів сонячних теплоелектростанцій, схема кремнієвого фотоелементу. Сутність та призначення вакуумних колекторів, енергозберігаючі технології.
Проблема енергозбереження актуальна для всіх країн, галузей і окремих підприємств хоча б тому, що зменшення енергоємності продукції дозволяє знижувати її собівартість і підвищувати конкурентоздатність. Актуальність енергозбереження визначається величиною енергоємності продукції. Актуальність проблеми посилюється в країнах з обмеженими енергоресурсами, стає надзвичайно актуальною в умовах кризового стану економіки, коли по суті відсутня альтернатива енергозбереженню.При термодинамічному методі електричну енергію за рахунок використання сонячної енергії можна отримати використанням традиційних схем в теплових установках, в яких теплота від згоряння палива замінюється потоком концентрованого сонячного випромінювання. Існують сонячні теплоелектростанції трьох типів: - баштового типу з центральним приймачем-парогенератором, на поверхні якого концентрується сонячне випромінювання від плоских дзеркал-геліостатів;Станції баштового типу складаються з пяти основних елементів: оптичної системи, автоматичної системи управління дзеркалами і станцією в цілому, парогенератора, башти і системи перетворення енергії, яка включає теплообмінники, акумулятори енергії і турбогенератори. Оскільки у такій електростанції використовується пряме сонячне випромінювання, концентруючі геліостати повинні мати систему слідкування за Сонцем, при цьому кожний з геліостатів орієнтується в просторі індивідуально. В одному модулі можна отримати потужність, яка не перевищує 200 МВТ, що повязано зі зниженням ефективності перенесення енергії від найбільш віддалених концентраторів на вершину башти. Пуск сучасної сонячної електростанції баштового типу відбувся 30 березня 2007 року в районі Санлукар-ла-Майор недалеко від Севільї (Іспанія) (мал. Чудова бетонна башта висотою 115 м і 624 дзеркала геліостатів площею 120 м2 кожне забезпечує парою паротурбінну установку потужністю 11 МВТ, що достатньо для постачання електроенергією 6000 будівель, економлячи тим самим 18000 тонн вуглеродних викидів за рік.1.6) використовуються параболічні тарілкові дзеркала (схожі за формою на супутникову тарілку), які фіксують сонячну енергію на приймачі, розташованому в фокусі кожної тарілки. Рідина в приймачі нагрівається до 1000°С і її енергія використовується для вироблення електричної енергії в двигуні Стирлінга або в установці, що працює за циклом Брайтона. Установки мають систему слідкування за Сонцем. Питома вартість сонячної електростанції тарілкового типу може бути меншою, ніж електростанцій баштового і параболічного типів.Принцип дії фотоелектричного перетворювача базується на використанні внутрішнього фотоефекту в напівпровідниках і ефекту ділення фотогенерированих носіїв зарядів (електронів і дірок) електронно-дірочним переходом або потенційним барєром типу метал-діелектрик-напівпровідник. Фотоефект має місце, коли фотон (світловий промінь) падає на елемент з двох матеріалів з різним типом електричної провідності (дірочної або електронної). При послідовно-паралельних зєднаннях сонячні елементи утворюють сонячну (фотоелектричну) батарею. Система концентрації сонячної енергії складається безпосередньо з концентраторів і системи слідкування за положенням Сонця, бо концентруючі фотоелементи сприймають тільки пряме сонячне випромінювання. Основний елемент сонячних аеростатних електростанцій - аеростат - може бути виведеним на декілька кілометрів над поверхнею Землі, вище хмар, що забезпечить безперервне використання сонячної енергії на протязі дня (мал.Вакуумні сонячні колектори використовуються для підігріву теплої ужиткової води і центрального опалення в домашньому господарстві, готелях, пансіонатах, лікарнях, а також плавальних басейнах. Вакуумні сонячні колектори дозволяють економити на підігріву теплої ужиткової води від 50% до 60% за рік, а в літні місяці, навіть до 85-90%. Переваги вакуумного сонячного колектора особливо помітні в перехідні і зимові місяці, коли сонячне випромінювання слабке, а також в технологічних установках, де потрібні вищі температурні параметри.Будь-який сонячний колектор, незалежно від його типу чи конструкції, перетворює енергію Сонця в теплову енергію для опалення, гарячого водопостачання, нагрівання басейну тощо. Зовнішня труба такого колектора є прозорою, а внутрішня - покрита високоякісним селективним покриттям, яке забезпечує максимальне поглинання сонячного тепла при мінімальному рівні рефлекції (тобто, мінімальному рівні відбиття сонячних променів назад у атмосферу). Для уникнення теплових втрат між зовнішньою та внутрішньою трубками передбачено вакуум. Через це нижній край вакуумного термосу покривається шаром чистого барію, який поглинає СО, СО2, N2, O2, H2O та H2, що можуть виділятися з труби в процесі зберігання та експлуатації. Такий індикаторний механізм дає можливість легко визначити, чи ціла труба в вакуумному сонячному колекторі, а чи має тріщину.
План
Зміст
Вступ
Розділ I. Сонячна термодинамічна енергетика
1.1 Станції баштового типу
1.2 Станції параболічного (лоткового) типу
1.3 Станції тарілкового типу
Розділ II. Сонячна фотоенергетика
2.1 Сонячні вакуумні колектори
Розділ III. Енергозберігаючі технології
3.1 Енергозберігаючі матеріали
Висновки
Список використаних джерел та літератури
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
