categorii: Articole prezentate » Fapte interesante
Număr de vizualizări: 3296
Comentarii la articol: 0

Metode de conversie a energiei solare și eficiența acestora

 

Radiația Soarelui transportă tot timpul energie către Pământ. Aceasta este în esență energie electromagnetică. Spectrul radiațiilor electromagnetice de la soare se află într-o gamă largă: de la undele radio la radiografii. Maximul intensității sale cade pe lumina vizibilă și anume pe partea galben-verde a spectrului. În general, se poate spune că energia radiației solare controlează viața pe Pământ, clima și vremea de pe planeta noastră - toată natura vie pe Pământ își datorează existența Soarelui.

Cert este că de la Soare - până la straturile superioare ale atmosferei Pământului, puterea sub formă de radiație ajunge în mod continuu sub formă de radiație de ordinul a 174 petawatt (peta - 10 până la 15 grad). În același timp, 16% din energia primită este absorbită de straturile superioare ale atmosferei, iar 6% este reflectată din aceasta. În funcție de condițiile meteorologice, până la 20% se reflectă și în straturile medii ale atmosferei și aproximativ 3% din energia provenită de la Soare este absorbită.

Astfel, atmosfera noastră se împrăștie și filtrează o parte semnificativă a spectrului, trecând totuși la suprafața sa o porțiune considerabilă sub formă de infraroșu și puțin ultraviolete. Drept urmare, putem observa ciclul apei în natură, fotosinteza plantelor și avem o temperatură medie a suprafeței pământului de aproximativ 14 ° C.

Metode de conversie a energiei solare și eficiența acestora

Tehnologia care permite umanității să folosească această energie aproape și conștient se numește energie solară. Și această situație nu este lipsită de temeiuri solide, deoarece, potrivit oamenilor de știință, potențialul energiei Soarelui, care poate fi acceptat pe suprafața pământului și transformat într-o formă utilă pentru oameni, este astăzi la maximum 49,9 exajoule pe an (ex - 10 la 18 grade), care depășește 10.000 nevoile actuale ale omenirii.

Chiar și în Germania, unde clima nu este foarte însorită, energia care ar putea fi obținută în mod ideal de la Soare ar fi de 100 de ori mai mare decât nevoile întregii țări. Și în Austria, până la 1480 kWh pe an pe 1 metru pătrat de suprafața pământului. Și doar 50% din această energie este primită în țară de către concentratoarele solare, încălzind lichidul de răcire în centrul său.

În continuare, să analizăm cele mai acceptabile metode de conversie a energiei solare până în prezent și să le evaluăm coeficientul de performanță (COP).


Colector solar

Colectoarele solare, deși se referă la instalații la temperaturi scăzute, cu toate acestea, acestea pot produce aproximativ 1250 kWh pe metru pătrat de energie pe an. Energia este obținută aici sub formă de căldură, potrivită pentru încălzirea industrială și furnizarea apei calde.

Colector solar

În practică, instalația transformă energia furnizată de lumina vizibilă și aproape de radiațiile infraroșii în căldură, deoarece lichidul de răcire, apa, este încălzit aici. În absența aportului de căldură (stagnare), colectorii acestui plan sunt capabili să încălzească apa la 200 ° C.

Instalația are o acoperire a unui absorbant special care absoarbe bine radiațiile solare și transferă căldura în sistemul de căldură. Acoperirea selectivă este de obicei pulverizare cu nichel negru sau oxid de titan. Eficiența medie a acestor instalații este de 50%.


Oglindă parabolică cu cilindru

Instalațiile bazate pe oglinzi parabolice cilindrice aparțin instalațiilor de temperatură medie. Acestea vă permit să obțineți 375 kWh pe metru pătrat de energie electrică și termică pe an. Focusul unei astfel de instalații este un tub (în interiorul căruia este lichidul de răcire) sau un convertor fotoelectric. Uleiul din tub este încălzit aici la 350 ° C și chiar mai mult.

Oglindă parabolică cu cilindru

Un cilindru parabolic, din care este recrutată o centrală mare, are o lungime de până la 50 de metri.Eficiența termică a concentratorilor parabolici atinge 73% la o temperatură medie de încălzire de 350 ° C. Eficiența medie a acestor instalații ajunge la 20%.


Sisteme heliostatice

Sistemele solare aparțin instalațiilor cu temperaturi ridicate. Ei primesc 500 kWh pe metru pătrat de energie electrică pe an, în plus, unitățile heliostatice fac posibilă recepția de energie termică. Aici se încălzește purtătorul de căldură bazat pe sodiu și gaz (sistem cu circuit dublu cu sare termică). Multe oglinzi reflectă radiațiile solare, direcționându-l către un rezervor cu un lichid de răcire situat în partea de sus a turnului. Eficiența acestor sisteme ajunge la 20%.

Sisteme heliostatice

Baterie solară

Panourile solare aparțin instalațiilor de energie electrică și permit să primească 250 kWh de energie electrică pe an cu ajutorul convertoarelor fotoelectrice. Eficiența lor este suficientă pentru a furniza energie electrică unei gospodării mici din regiunea solară, iar panourile solare mici sunt capabile să furnizeze energie electrică pentru indicatoare rutiere, dispozitive de iluminat, sisteme de irigare etc.

Baterie solară

Astăzi, eficiența panourilor solare lasă mult de dorit, eficiența medie a acestora este relativ scăzută, aproximativ 10%, dar tehnologia este în continuă îmbunătățire.

Vezi și:Centrala solară Gemasolar 24 de ore și Panouri solare de eficiență

Consultați și la i.electricianexp.com:

  • Centrala solară Gemasolar 24 de ore
  • Ferestre solare - concentratoare solare transparente
  • Panouri solare polimerice
  • Surse alternative de energie
  • Cum se instalează și funcționează panouri solare

  •