Сонячні електростанції — майбутні технології вже тут

Альтернативним способом енергозабезпечення будинку на сьогодні є використання сонячних електростанцій. Інтерес до сонячної енергії зростає, оскільки вона є економічним і перспективним видом отримання електрики.

Сонячні електростанції застосовуються на промислових об'єктах і в приватних секторах з перебоями електроенергії. Сьогодні підібрати сонячні батареї на 5 кВт можна і для приватного використання.

Принцип роботи сонячної електростанції

Сонячні електростанції — спеціальні споруди, які перетворюють енергію сонця в електрику. Розрізняються за будовою і принципом роботи. Перетворення сонячної енергії відбувається за допомогою оптичних елементів, які відбивають промені і концентрують їх на спеціальний приймач.

При підвищенні температури рідина нагрівається, виділяючи пар або підвищуючи температуру маслянистого теплоносія. Повітряні маси запускають генератор, який виробляє електроенергію. Промислові станції розміщують в місцях найбільшого сонцестояння.

В іншому випадку коефіцієнт корисної дії станцій зводився б до мінімуму. Увігнута конструкція дзеркал з покриттям, що відбиває, забезпечує максимальний збір сонячної енергії. Для безперебійної роботи деякі конструкції обладнані потужними акумуляторами, оскільки в нічний час станції не виробляють енергію. Головною перевагою конструкцій є збереження екологічної безпеки навколишнього середовища та постійно поновлюване джерело сонячної енергії. Сонячні станції призначені для теплових, побутових та промислових потреб.

Види і принцип роботи

Сучасні СЕС конструктивно відрізняються, хоча технологічний процес видобутку енергії однаковий. При роботі з сонячною електростанцією слід в першу чергу ознайомитися з її видами і принципом роботи.

Види СЕС:

• Баштові конструкції;
• Тарілчасті електростанції;
• СЕС на параболоциліндричних концентраторах;
• Сонячні станції з фотоелементами або сонячні генератори;
• Вакуумні електростанції.

Баштові СЕС відрізняються спеціальною вежею в центрі елементів. В її верхній точці встановлений бак з водою, зроблений з металу і покритий чорною фарбою. Навколо вежі розташовуються безліч дзеркал, встановлених з розрахунком відбиття сонячних променів на резервуар. Вода нагрівається до високих температур і починає конденсувати. Пар подається на турбіни і обертає генератори, що виробляють струм. Такі конструкції мають високу потужність. У спекотний день температура нагріву може досягати 700 градусів, що більш ніж достатньо для високого коефіцієнта корисної дії.

Єдиним мінусом є великі площі займаної конструкції і неможливість вироблення енергії вночі. Принцип роботи тарілчастих станцій аналогічний баштовій СЕС. Різниця полягає в конструкції. В даному варіанті використовують окремі модулі з дзеркал, що включають відбивач і приймач з рідиною. Приймач з'єднаний з генератором пари, який виробляє електрику. Одного модуля достатньо для невеликого приватного будинку. У промислових масштабах використовують сотні приладів.

Як працює сонячна електростанція

Теплоелектростанція на параболоциліндричних концентраторах працює за іншим принципом. На залізну опору встановлені параболоциліндричні дзеркала, сконцентровані на максимальний прийом сонячних променів. У їх фокусі розташована світлопоглинаюча трубка, в якій циркулює масляний носій, що надходить в теплообмінник з водою. Рідина швидко нагрівається, перетворюючись на пар, який обертає турбогенератор. Вакуумні СЕС використовують енергію потоків повітря за рахунок різних температур.

Конструкція складається з:

• високої вежі;
• турбіни з електрогенератором;
• ділянкою землі, накритою дзеркалами.

Потужність збільшується в міру нагрівання потоків повітря. Завдяки прогріванню землі вежа може виробляти енергію цілодобово, що є важливою перевагою в порівнянні з іншими сонячними аналогами.