3. Преимущества и недостатки фотоэлектрических преобразователей.

Преимущества: простота конструкции, надежность, неограниченный срок службы, малая масса, простота обслуживания, использует прямое и рассеянное солнечных лучей, любой мощности эл.станция.

Недостатки: большая цена, низкий кпд 10-15%, Необходимость постоянной очистки отражающей поверхности от пыли, Нагрев атмосферы над электростанцией, Зависимость от погоды и времени суток

Характеристики солнечного излучения.

Наибольшая плотность потока солнечного излучения, прихо­дящего на Землю, составляет примерно 1 кВт/м² в диапазоне длин волн 0,3—2.5 мкм. Это излучение называется коротковол­новым и включает видимый спектр.

Потоки энергии излучения, связывающие атмосферу с поверх­ностью Земли, тоже порядка I кВт/м². но они перекрывают другой спектральный диапазон — от 5 до 25 мкм. называемый длинноволновым.

Атмосфера (воздушная масса) являются отражателями и влияют на интенсивность солнечного излучения. Интенсивность излучения равна 1353Вт/м² постоянная на расстоянии от солнца до земли в космосе.

Солнечный спектр можно разделить на три основные об­ласти:

1)ультрафиолетовое излу­чение (λ <0.4 мкм) —9% ин­тенсивности;

2)видимое излучение (0,4 мкм< λ <0,7 мкм) —45% интен­сивности;

3)инфракрасное излучение (λ > 0,7 мкм) — 46% интенсив­ности.

Солнечная энергия достигает атмосферы в виде направлен­ного потока солнечного космического излучения. На поверхности Земли регистрируется как прямой поток, так и рассеянное ат­мосферой излучение. Более длинноволновое излучение не поглощается в полупроводнике и, следовательно, бесполезно с точки зрения фотоэлектрического преобразова­ния.

Недостатком солнечного излучения как источника энергии является неравномерность его поступления на земную поверхность, определяемая суточной и сезонной цикличностью, а также погодными условиями.

4) Особенности использования фотоэлектрических преобразователей с концентраторами солнечной энергии.

Для более эффективно­го его использования приходящее излучение собирают на его поверхности с помощью концентрирующих систем. Тепло, отбираемое в процессе активного охлаждения, можно использовать для увеличения полной энер­гетической эффективности системы. Следует помнить, что сильно неравномерная облученность фотоэлементов или модулей может при­вести к разрушению солнечного элемента. Существует большое количество концентрирующих систем, основанных на линзах (обычно плоских линзах Френеля), зер­калах, призмах полного внутреннего отражения и т. д. КПД достигает 25% при степени концентрации до 1000 крат тем самым можно снизить занимаемую площадь.

Например 50 на 50 миллиметра концентрируется на каскадном солнечном элементе площадью менее 4 квадратных миллиметров.

12. Другие применения солнечной энергии. Принцип работы солнечного пруда.

П рименяют для сушки с/х культур, для подогрева воздуха, для отопления, для охлаждения воздуха, для опреснения воды, можно приготовить пищу.

1-пресная вода,

2-изолирующий слой с увеличивающейся концентрацией,

3- слой горячего раствора,

4- теплообменник

В солнечном пруду происходит одновременное улавливание и накапливание солнечной энергии в большом объеме жидкости. В основном поверхностный слой теплота довольно быстро теряется. Солнечная энергия, проникающая через всю массу жидкости в солнечном пруду, поглощается окрашенным в темный цвет дном и нагревает прилегающие слои жидкости, в результате чего температура ее может достигать 70 ^оС, в то время как температура поверхностного слоя остается на уровне 20 ^оС. Обычно глубина пруда составляет 1-3 м. На 1 м ² площади пруда требуется 500-1000 кг поваренной соли, ее можно заменить хлоридом магния.

25. недостатки использования энергии ветра.

Преимущества: повсеместность.

У энергии ветра есть несколько существенных недостатков, которые затрудняют ее использование:

-Энергия ветра сильно рассеяна в пространстве (плотность воздуха в 800 раз меньше плотности воды), поэтому необходимы ветроэнергоустановки, способные постоянно работать с высоким КПД; для получения значительной мощности необходимы ветроколеса очень больших размеров.

-Ветер очень непредсказуем - часто меняет направление, вдруг затихает даже в самых ветреных районах земного шара, а иногда достигает такой силы, что ломает ветряки. Необходимы механизмы ориентации на ветер.

-Ветроэнергостанции не безвредны: они мешают полетам птиц и насекомых, шумят, отражают радиоволны вращающимися лопастями.

-Непостоянство скорости ветра во времени. вырабатываемая мощность будет иметь большую амплитуду колебаний.