36 Солн эл ст с пцк солн излучения

1-поле ПЦК

2-пароперегреватель

3-парогенератор

4-паровая турбина

5-котел

Зеркальная пов-ть параболоцилиндрических концентраторов солн энергии на теплоприемники, выполненная в виде трубы и расположенная горизонт-но и имеющей селиктивное покрытие, пропускает все длины волн, на нее попадающие, и ничего не отражает.

Труба заключена в аккумированную стеклянную оболочку, каждый концентратор с теплоприемником и системой слежения, образует модуль, кот соед с др модулями послед-но или параллельно.

Рабочее тело, пройдя через теплоприемники, нагревается и через систему трубопроводов направляется в центр-ную преобразовательную систему, работающую по циклу Ренкина.

В схеме 2 контура.

В 1 контуре исп-ся кремний-органический теплоноситель с повышенной теплостойкостью. Во 2 контуре раб телом явл вода, нет системы аккумулировая, вместо нее исп-ся 5.

Более 10 станций построено в США, макс мощность 90 МВт, сост из 888 параболоцил-х конденсаторов, площадь каждого 545 км².

Р=10 Мпа перегретого пара, t=371⁰, годовая выработка 250 тыс МВт в час, КПД=37,5%.

Эти станции целесообразны для широт не менее 60⁰ и числа часов солн сияния не ниже 250 в году.

Эти станции конкурентно способны к электростанциям на органическом топливе и к АЭС, они перспективны и имеют более ↑ КПД.

37 Накопитель солн энергии, осн на синтезе аммиака

1-теплообменник

2-зеркало

3-приемник

4-тепловой двигатель

5-камера синтеза аммиака

6-сепаратор

7-к др зеркалам

Солнечные лучи фокусируются на приемнике 3, на кот газообразный NH3 при р=30 МПа диссоциирует на N2 и H2, это реакция эндотермичная, подвод теплоты - 46 кДж/моль.

Солн излучение обеспечивает систему такой энергией, образущиеся моли H2 и N2 направляются в 5, где в присутствии катализаторов N2 и H2 рекомбинируют с образованием аммиака и выделением тепла. Тепло это исп-ся во внешнем двигателе 4.

Преимущество этой системы сост в том, что тепло может передаваться на большие расстояния и в течении длительного времени (с вечера всю ночь), что позволяет осуществить непрерывную генерацию эл энергии.

38 Солн фотоэл-кие преобразователи

В основе получения эл энергии с помощью фотоэл-х преобразователей (ФЭП) нижний внутренний фотоэффект - образование свободных носителей тока под действием теплового ионизирующего излучения.

Поглощение света и фотоионизация ↑ энергию электронов и дырок, не разделяя их в пространстве.

Появление фотоЭДС, обусловленной разделением эл-х зарядов разных знаков, объясняется различием подвижных носителей тока, неравномерностью освещения и неоднородностью п/пров-х структур.

Неоднородные полупроводниковые системы

Для эффективного преобразования теплового излучения в электричество исп-ют п/п структуры с р-n переходом. В рез взаимной диффузии основных носителей: электронов и дырок, образуется 2ой эл слой объемных зарядов, напряженность кот направлена от n к р типу.

Устройства в п/проводниках наз фотоэлементами, компенсируемых в виде батарей.

КПД преобразования солн-го света – отношение мощности используемого излучения к мощности солн-ной радиации.

Промышленные фотоэлементы имеют КПД 15-20% и могут вырабатывать до 2,5 кВт с м² электроэнергии за световой день.

При плотности облучения солнечного потока (1 кВт с м²) плотность тока в элементах достигает до 200 А с м².

Солн батарея в таких элементах имеет напряжение до 120 В. Для ↑ КПД солн-х батарей исп-ют концентраторы солн энергии на основе галлия, кадмия, германия.

В США создали эл модули с линзами Френеля с КПД 30%.

В наст время солн батареи применяются в космич. промышленности и планируется исп-ть в энергетике.

В Росси создали и провели испытания солн элементы на основе кремния, применение этих элементов позволило работать концентраторам до неск 10 кВт на м² и одновр-но получ эл и тепловую энергию высокого качества.