Сонячні та вітряні електростанції
Сонячні електростанції
Сонячне випромінювання - екологічно чистий і поновлюване джерело енергії. Запаси сонячної енергії величезні. До початку XXI століття людство розробило і освоїло ряд принципів перетворення теплової енергії в електричну. Їх можна умовно розділити на машинні та безмашинному методи. Останні часто називають методами прямого перетворення енергії, оскільки в них відсутня стадія перетворення теплової енергії в механічну роботу.
Серед машинних перетворювачів найбільш відомі паро-та газотурбінні установки, що працюють на всіх наземних теплових і атомних електростанціях.
Випробування трехкіловаттной газотурбінної установки, проведені в 1977 році на п'ятиметровім Фацетні параболічному концентраторе у Фізико-технічному інституті Академії наук Узбекистану, показали, що встановлення такого типу дуже маневрені. Вихід на номінальні обороти становив не більше хвилини з моменту наведення сонячного плями на порожнину циліндричного котла. Коефіцієнт корисної дії цієї уста-кування - 11 відсотків.
У енергоустановки з паротурбінних перетворювачем зібрана концентратором сонячна енергія нагріває в сонячному котлі робочу рідину, перехідну в насичений, а потім і в перегріта пара, що розширюється в турбіні, з'єднаної з електрогенератором. Після конденсації в холодильнику-випромінювачі відпрацьованого в турбіні пара його конденсат, що стискається насосом, знову надходить у котел. Оскільки підвід і відвід тепла в цій установці здійснюються ізотермічні, середні температури підведення і відведення виявляються вище, ніж у газотурбінної установці, а питомі площі випромінювача і концентратора можуть виявитися менше. У подібної установки, що працює на органічному робочому тілі, коефіцієнт корисної дії становить 15-20 відсотків при порівняно невисоких температурах підвода тепла - всього 600 - 650 градусів Кельвіна.
Від багатьох недоліків, властивих машинним перетворювачам, вільні енергоустановки з так званими безмашинному перетворювачами: термоелектричними, термоемісійного і фотоелектричними, безпосередньо перетворюючими енергію сонячного випромінювання в електричний струм.
В«термоелектрогенератор засновані на відкритому в 1821 році німецьким фізиком Т.І. Зєєбеком термоелектричному ефекті, що складається у виникненні на кінцях двох різнорідних провідників термо-ЕРС, якщо кінці цих провідників знаходяться при різній температурі, - пише в В«Соросівської освітньому журналіВ» Л.М. Драбкін. - Відкритий ефект спочатку використовувався в термометрії для вимірювання температур. Енергетичний ККД таких пристроїв - термопар, що припускає відношення електричної потужності, що виділяється на навантаженні, до підведеними теплу, становив частки відсотка. Тільки після того, як академік А.Ф. Іоффе запропонував використовувати для виготовлення термоелементів заміс...
