Нагревательный элемент увеличит КПД солнечных панелей

Нагревательный элемент увеличит КПД солнечных панелей

В Массачусетском технологическом институте был придуман способ повышения КПД обычных солнечных...

Комбинированные солнечные коллекторы с тепловыми трубками.

Комбинированные солнечные коллекторы с тепловыми трубками.

Солнечную энергию используют для получения горячей воды (теплого воздуха) и выработки...

Это интересно

Энергетика XXI столетия может стать энергетикой пара »

Австралийские ученые предложили окончательно решить проблему сбережения солнечной энергии, предложив для этого довольно эксцентричную технологию с использованием паровой машины. Если цена электроэнергии, производимой с использованием солнечной энергии на новейших фотоэлементных гелиостанциях уже снизилась до 5–7 центов за киловатт-час, то с сохранением такого электричества ночью, и особенно в зимнее время, существуют определенные проблемы. Группа австралийских инженеров уверена, что основная проблема современной энергетики может быть решена с помощью… паровой машины. Они предложили установку Terrajoule. В схеме, предложенной инженерами, металлические зеркальные поверхности отбрасывают свет на трубу с теплоносителем, который помещен в прозрачную вакуумную «рубашку», почти полностью исключающую утечку энергии. Теплоноситель начинает двигаться и отдавать тепло пару, который нагнетается в большие баллоны, где создается давление около 18 атмосфер. В теплоизолированный бак помещается вода, которую пар разогревает до температуры примерно в 200 градусов. Высокое давление в баке не позволяет воде испаряться, и она аккумулирует тепло. После заката солнца наступает время отдавать накопленную теплоэнергию. Когда задвижка открывается, водяной пар постепенно стравливается, приводя в движения паровую машину при помощи возвратно-поступательного хода поршня. Такая машина способна производить электроэнергию с КПД, сходным по эффективности дизельному двигателю внутреннего сгорания. Чем же привлекательна паровая машина? Она сравнительно легка, проста, не требует значительных объемов воды и обладает приемлемым КПД. Главное, что она способна стабильно работать с практически постоянной эффективностью при любом давлении подаваемого пара. Паровая турбина, напротив, стоит значительно дороже, а похвастаться стабильностью не может. На геотермальной электростанции хранение электроэнергии обеспечивают расплавленные соли, разогретые до нескольких сотен градусов. Теплоёмкость их, конечно, высока, но для них требуются специальные термоустойчивые резервуары. Стоимость такой емкости довольно высока, а стоимость паровой турбины еще дороже. Наконец, стальные баллоны с водой обойдутся дешевле накопительных ёмкостей с расплавленными солями, нагретыми до сотен градусов. Именно цена считается самой сильной стороной этого проекта. Как уверяют разработчики, стоимость 1-го киловатт-часа, вырабатываемого такой системой, обойдется всего лишь в 100 долларов. Для сравнения, единица емкости аккумулятора, используемого в электромобиле, стоит около 500 долларов за кВт.ч. Геотермальная электростанция, имеющая тепловые накопители на расплавленных солях, лишь несколько часов может себе позволить работать без энергии солнца, а затем стоимость киловатта электричества резко возрастает. Помимо цены, большое значение имеет эффективность использования паровых турбин. Использование паровых турбин и теплорезервуаров оправдано при мощностях выработки электричества в 300-400 МВт. Но такая большая генерация нужна не всегда. Например, в районах удаленных от городских и промышленных центров у крупной электростанции просто не будет потребителей. Если ее уменьшить в несколько раз, то КПД упадет, цена электроэнергии вырастет, а строительство окажется бессмысленным. Мощности накопителей Terrajoule могут варьировать от 0,1 до 20 МВт, а так как они модульные, то мощность можно значительно увеличить. Это идеальный вариант для шахт, крупных ферм и небольших поселений, находящихся вдали от электросетей. Разработчики считают, что у их детища просто нет конкурентов: все компоненты системы могут прослужить более 25 лет, для зеркал не требуется энергоемких производств, вода в системе почти не теряется, производство самой паровой машины и металлических пластин можно наладить фактически в любой стране, что позволит сократить при этом расходы на логистику. Первые модульные накопителей Terrajoule с рабочим диапазоном 0,1–20 МВт уже в 2015 году будут выведены на рынок.
Дизайн :