Слънчеви езера и техните енергийни характеристики
Принципът на работа на SPP със слънчеви езера или просто слънчеви езера се основава на естествения ефект, открит в началото на 20 век от унгарския физик Кирсински и се състои в следното. Ако няколко слоя течност с различна концентрация на сол се излеят в затворен резервоар или езерце (минималната концентрация на сол е в горните слоеве, максималната е в долните), тогава, когато това SR езерце е осветено, долните слоеве ще се нагреят до значително по-висока температура от горните. В зависимост от конструктивните характеристики на слънчевото езерце и състава на солевия разтвор, в долните слоеве на слънчевото езерце можете да получите гореща течност с температура 60-90 ° C и дори по-висока.
По този начин, в слънчевото езерце, значителна вертикала
Температурен градиент, чието използване на енергия отдавна е
Добре развит от човечеството в конвенционалните топлоелектрически централи (виж фиг. 4.17). Горещата течност от долните слоеве се изпомпва към топлообменниците и по-нататък се използва за изпаряване на работното енергийно тяло с ниска точка на кипене (амоняк, пропан, фреон и др.).
Парата, образувана в топлообменника, задвижва парната турбина, която се намира на същия вал като турбогенератора. Отработената пара се охлажда допълнително в кондензатора, като се използва течност от повърхностните слоеве на слънчевото езерце с относително по-ниски температури от долните слоеве.
Фигура 4.17 Слънчева електроцентрала с езерце:
1- язовири; 2 - гореща вода с висока концентрация на сол;
3 - охладена вода; 4 - топлообменник; 5 - турбина; 6 - генератор;
7 - кондензатор; 8 - помпи
Солните разтвори в различни течни слоеве в слънчево езерце трябва да бъдат избрани така, че да се избегне естествената конвекция. Дори днесима разтвори, чиято плътност дори може да се увеличи при нагряване, което прави работата на слънчевите езера много стабилна. Послойното запълване на слънчево езерце е доста продължителна процедура. Поради наличието на много агресивна солена среда в слънчевото езерце възниква проблемът с опазването на околната среда от навлизането на вредни вещества в нея (в почвата) (проблемът с изолирането на слънчевото езерце от повърхностните слоеве на почвата). Също така е необходимо да има източник на течност, за да попълни изпарението си от горните слоеве и да предпази последните от замърсяване.
В същото време такива SPP имат неоспорими предимства. Например, в сравнение с BSES, те изискват по-малко строителни материали на единица използвана площ. Поради наличието на значителен обем нагрята вода, слънчевите басейни могат да служат като топлинни акумулатори с различни цикли на акумулиране. Акумулираната топлина може да се използва не само за производство на електроенергия, но и за отопление на сгради и конструкции. По-специално, слънчево езерце с обща дълбочина от два метра е в състояние да осигури непрекъсната работа на слънчевата електроцентрала до една седмица дори при липса на SR, ако има подходящ обем течност в соларното езерце. Чрез увеличаване на обема на соларното езерце е възможно да се получи цикъл на акумулиране на топлина до сезонно регулиране. Например, интензивното натрупване на излишък от SR през лятото се натрупва и съхраняването на получената топлина до студените сезони на годината, за да се използва за отопление на сгради и съоръжения.
Изследвания за ефективността на слънчевите езера се провеждат в много страни по света: Индия, Италия, Израел, САЩ, Япония и др. Интензивни изследвания на слънчевите езера започват в Израел през 60-те години на XX век. От 1979 г. тук, на брега на Мъртво море в ЕйнBoreke управлява соларно езерце с площ от 7400 m2 с електрическа мощност от 150 kW на цена от 1 kW. ч. в 10 цента, което е съвсем сравнимо с икономическите показатели на традиционните електроцентрали.