Солнечная энергетика
Особенностью солнечной энергетики является то, что солнечная энергия доступна летом, когда и так светло и тепло. Зимой же, когда темно и холодно, ее мало. Так что, если планировать использование солнечной энергии, то, я думаю, нужно ориентироваться прежде всего на межсезонье. В это время года можно получить неплохое подспорье в виде теплой воды и дополнительного отопления. На Западе для солнечного отопления широко используется "пассивная солнечная архитектура". Дом строится так, чтобы солнце его освещало когда надо (но чтобы не было слишком жарко летом). Все эти "атриумы", которые у нас выполняют роль архитектурных украшений, на Западе являются элементами экономичного солнечного отопления. Просто об этом мало кто знает. Атриумы вряд ли помогут в России, потому что зимой через потери энергии через большие застекленные окна будут гораздо больше, чем приток солнечного излучения. Поэтому у нас их используют только для красоты. Хотя выглядит все это довольно глупо и даже становится за отечество обидно. Впрочем, чего же удивляться, ведь главное в строительстве сегодня - это освоить бюджет... Чего стоит, например, солнечная стена, ориентированная на север, которую я недавно видел в Москве.
Есть еще солнечные панели, но они слишком дороги и ходят слухи, что их производство - достаточно грязное. Они страдают той же проблемой, что и любая солнечная энергетика: зимой выработка слишком мала. Вот здесь даны данные о солнечной радиации, их можно использовать для расчета солнечной энергетической установки. Из этих расчетов явно следует, что зимой ловить нечего.
Из перспективных направлений солнечной энергетики я бы выделил три, доступных для реализации на уровне любителей.
1. Создание хороших конструкций солнечных водонагревателей, например, устойчивых к морозу и не требующих для заправки странными веществами вроде антифриза.
2. Создание концентраторов для солнечных панелей. В этом направлении ведутся работы во ВНИИЭСХ. Думаю, с помощью концентраторов можно снизить стоимость солнечного электричества раза в два-три.
3. Создание низкотемпературных паросиловых установок, работающих от теплой воды. В таких установках нужно использовать легкокипящее рабочее тело, а не воду. Например, можно использовать эфир, фреоны или бутан. Если вы думаете, что это экзотика, то я скажу, что почти в каждом бытовом холодильнике и в абсолютно каждом кондиционере стоит тепловой насос, работающий именно таким образом, только шиворот-навыворот. Первые солнечные энергоустановки не легкокипящем рабочем теле, работающие от теплой воды, были созданы не менее 100 лет назад. Преимуществом такой установки для условий России является то, что зимой ту же теплую воду можно получать от дров. Недавно я произвел такой расчет: с апреля по сентябрь на широте Москвы на каждый квадратный метр падает не менее 80 кВт*ч солнечной энергии (за месяц). Если мы будем нагревать этой энергией некий теплоноситель, так, что при этом он будет всегда на 10 градусов теплее окружающей среды, то с помощью паросиловой установки (с КПД в 50% от КПД цикла Карно) мы сможем получить с каждого гектара среднюю мощность в 18 киловатт, т.е. 432 кВт*ч в день. Это - достаточно много для частного потребителя. Остается вопрос - как сделать такой солнечный коллектор? Самое простое, как мне кажется - это покрыть пленкой водяной пруд. Сначала я думал про полиэтилен, но потом додумался, что это может быть просто масляная пленка из растительного масла. Таким образом, будет два пруда - "холодный" и "теплый". В теплом на воду налито масло. Холодный пруд ничем не накрыт, и еще его желательно сделать глубоким, но маленькой площади. Тогда он будет охлаждаться за счет испарения, но не будет сильно нагреваться Солнцем. Вода из теплого и холодного прудов идет соответственно в теплообменники котла и конденсатора паросиловой установки.
|
Be it a custom term paper Writing That Our.