Солнечный пруд
Cтраница 1
Солнечный пруд представляет собой мелкий бассейн с искусственной стратификацией, поддерживаемой градиентом плотности, который обусловлен противоположно действующими градиентами солености и температуры. На рис. 6.9.8 представлено поперечное сечение солнечного пруда и показаны профили солености и температуры. Глубина пруда может изменяться от долей метра до нескольких метров. Обычно наблюдаются три зоны: сравнительно тонкий поверхностный слой, в котором происходит смешанная конвекция; область со стабилизирующим градиентом плотности, в которой конвекция отсутствует; придонная аккумулирующая зона совместной конвекции. Через среднюю зону тепло переносится только путем теплопроводности, поскольку в рассматриваемом диапазоне температур вода практически непрозрачна для теплового излучения. [1]
Солнечные пруды могут быть использованы в гелиосистемах отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий, для получения технологической теплоты, в системах кондиционирования воздуха абсорбционного типа, для производства электроэнергии. [2]
Солнечный пруд представляет собой мелкий бассейн с искусственной стратификацией, поддерживаемой градиентом плотности, который обусловлен противоположно действующими градиентами солености и температуры. На рис. 6.9.8 представлено поперечное сечение солнечного пруда и показаны профили солености и температуры. Глубина пруда может изменяться от долей метра до нескольких метров. Обычно наблюдаются три зоны: сравнительно тонкий поверхностный слой, в котором происходит смешанная конвекция; область со стабилизирующим градиентом плотности, в которой конвекция отсутствует; придонная аккумулирующая зона совместной конвекции. Через среднюю зону тепло переносится только путем теплопроводности, поскольку в рассматриваемом диапазоне температур вода практически непрозрачна для теплового излучения. [3]
В солнечном пруде такой конвекции нет, потому что у крутосоленого рассола по мере нагрева плотность повышается из-за роста растворимости соли в воде и этот эффект пересиливает действие расширения жидкости. [4]
Грубо говоря, солнечный пруд - это неглубокий ( 2 - 4 м) бассейн с крутым рассолом, у которого в нижнем придонном слое температура под действием солнечной радиации достигает 100 С и даже выше. [5]
СЭС на базе солнечных прудов значительно дешевле СЭС других типов, так как они не требуют зеркальных отражателей со сложной системой ориентации, однако их можно сооружать только в районах с жарким климатом. Стоимость производства 1 кВт - ч электроэнергии составляет 0 1 долл. [6]
Отвод теплоты из солнечного пруда может осуществляться либо посредством змеевика, размещенного в нижнем слое жидкости, либо путем отвода жидкости из этого слоя в теплообменник, в котором циркулирует теплоноситель. При первом способе меньше нарушается температурное расслоение жидкости в пруду, но второй способ теплотехнически более эффективен и экономичен. [7]
Эффективным накопителем тепла являются солнечные пруды - водоемы, вода в которых как бы разделяется на слои добавлением в нее различного количества соли на разных уровнях. Различие в плотности препятствует конвективному перемешиванию нагретых Солнцем слоев и уменьшает потери тепла за счет поверхностного испарения. Естественно, что наиболее горячим оказывается самый нижний слой - до 90 С. Энергия из пруда может извлекаться с помощью теплообменника или путем превращения в пар низкокипящих веществ. [8]
 |
Схема солнечного пруда ( а и изменение температуры ( б. [9] |
Наиболее крупный из существующих солнечных прудов находится в местечке Бейт-Ха - Арава в Израиле. Он используется для производства электроэнергии. Электрическая мощность энергетической установки, работающей по циклу Ренкина, равна 5 МВт. Себестоимость 1 кВт - ч электроэнергии значительно ниже, чем на СЭС других типов. [10]
Эти испытания показали, что солнечный пруд действительно может стать одним из лучших возобновляемых источников энергии. [11]
В Индии в 1974 г. построены небольшие солнечные пруды. [12]
Конечно, естественная соленость их недостаточна для солнечного пруда и должна быть многократно повышена. [13]
Приведенные данные показывают, что для создания солнечных прудов имеются как природные, так и технические рассолы нужной концентрации в неограниченном количестве. Они могут служить и как холодные источники при опреснении воды и получении электроэнергии в теплосиловых установках. [14]
Поток энергии от Солнца, сконцентрированный в солнечном пруде, позволяет решать задачу не только обеспечения энергией, но и не менее важную для пустыни задачу опреснения воды. Может возникнуть вопрос: а где же в пустыне соленая вода, которую надо опреснять. Достаточно вспомнить залив Кара-Богаз - Гол, Аральское море, озера Баскунчак и Эльтон, уже упоминавшийся нами залив Сиваш. СССР пустынно-озерный пояс, изобилующий солеными озерами, простирающийся от Причерноморской низменности через Северный Прикаспий, степи Западной Сибири и Казахстана до пустынь Южного Казахстана и Средней Азии. [15]
Страницы: 1 2 3