Лекция 9: Энергия солнца (10.11)

Методы преобразования:

• активный

  • преобразование солнечной энергии в солнечных коллекторах в тепловую энергию

  • преобразование солнечной энергии в электрическую в фотогальванических элементах

• пассивный

  • пассивные дома

  • тепловая изоляция

  • солнечные пруды (многослойная структура – конвективный слой (пресная вода), градиентный слой, слой концентрированной солёной воды)

Солнечные коллекторы:

• плоские

  • трубчатые вакуумные

• трубка в трубке

  • преимущества: их можно использовать при температурах ниже 15 градусов, увеличивается качество преобразования энергии, меньшие энергетические потери

Фотоэлементы:

• монокристаллические

  • состоят из сверхчистого материала, дорогостоящие, обеспечивают высокую степень поглощения энергии Солнца и оптимальный сбор электрического заряда

• поликристаллические

  • имеют несовершенную структуру вследствие чего их производительность ниже, но и ниже себестоимость

Базовый компонент фотоэлементов состоит из двух кристаллических слоёв кремния и другого материала, толщиной в 0,2мм.

Пассивный дом

энергопотребление – не более 15кВт*ч/м2 год

5 основ:

• все окна должны быть ориентированы на юг

• тепловая изоляция дома, малые коэффициенты потерь

• ликвидация тепловых мостиков (щели и пр.)

• использование современных стеклопакетов (2х или 3хкамерных)

• утилизация тепла при помощи приточно-вытяжной вентиляции (система вентиляции с рекуперацией тепла)

Для приготовления горячей воды могут использоваться:

• газовые конденсационные котлы

  • греющее оборудование, низкотемпературное, в котором можно использовать тепло конденсации водяного пара, содержащегося в уходящих дымовых газах благодаря охлаждению дымовых газов до температуры ниже температуры точки росы

  • КПД ~109%

• тепловые насосы

  • устройство для переноса тепловой энергии от источника низкопотенциальной тепловой энергии (от +5 до +50 градусов) к потребителю с более высокой температурой

  • парокомпрессионные, низкопотенциальные источники тепла: грунтовые воды, сам грунт на достаточной глубине

  • абсорбционные, используются для геотермальных источников или на некоторых ТЭС

• автоматизированные котлы на возобновляемом виде топлива (пилеты, древесные пиникеи)