Elektrownie słoneczne z turbiną parową. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Elektrownie słoneczne z turbiną parową. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Alternatywne źródła energii

Komentarze do artykułu

XX wieku Związek Radziecki na Krymie i Stany Zjednoczone w Kalifornii zbudowały elektrownie słoneczne z turbiną parową, których urządzenie schematycznie pokazano na ryc. 70. Kocioł 3.2 jest zainstalowany na wieży 2, na której skupia się promieniowanie słoneczne, zbierane z kilku hektarów powierzchni ziemi przez lustra heliostatu. Heliostaty 3 śledzą ruch Słońca po niebie. Zwierciadła każdego heliostatu o powierzchni kilku metrów kwadratowych kierują promienie słoneczne na ścianki wymiennika ciepła zespołu kotłowego, w którym wytwarzana jest para o temperaturze dochodzącej do 1°C.

Rurociągiem parowym 5 para wodna przesyłana jest do maszynowni, gdzie w tradycyjnym obiegu turbiny parowej wytwarzana jest energia elektryczna. Instalacja posiada akumulator ciepła 4 - zbiornik o pojemności kilku tysięcy m3, wypełniony tłuczniem kamiennym, który w godzinach największego natężenia promieniowania słonecznego jest ogrzewany "gorącą" parą i oddaje ciepło po zachodzie słońca.

Elektrownie słoneczne z turbiną parową
Ryc.3.2. Schemat SES: 1 - heliostaty; 2 - wieża; 3 - kocioł słoneczny; 4 - akumulator ciepła; 5 - rurociąg pary świeżej; 6 - rurociąg wody zasilającej

Całkowita ilość ciepła pochłoniętego przez wytwornicę pary SPP wynosi

, W, (3.4)

gdzie - współczynnik efektywności promieniowania słonecznego (waha się w granicach 0,35.0,5...2), n - liczba heliostatów, F - powierzchnia zwierciadła jednego heliostatu, m2, I - natężenie promieniowania słonecznego, W/mXNUMX.

Praca wykonana przez kilogram pary w zakładzie turbiny parowej w cyklu Rankine'a wynosi

kJ/kg,

wydajność termiczna

(3.5)

gdzie jest₁ - entalpia pary świeżej, h - entalpia pary odprowadzanej z turbiny (wyznaczona z wykresu h - s pary), h_к - entalpia kondensatu (wyznaczona z tablic właściwości termodynamicznych wody i pary wodnej).

Teoretyczna moc turbiny parowej SPP będzie

W, (3.6)

gdzie jest względną sprawnością wewnętrzną turbiny, - Sprawność generatora elektrycznego (w granicach 0,92.0,96). Rzeczywista moc elektrowni słonecznej jest mniejsza od teoretycznej ze względu na zużycie energii na potrzeby własne (napęd pompy itp.).

Elektrownie słoneczne z turbiną parową charakteryzują się wysokimi kosztami inwestycyjnymi, głównie ze względu na wysoki koszt zautomatyzowanych zwierciadeł heliostatu. Koszt 1 kilowata mocy zainstalowanej w wieżowej elektrowni słonecznej Solar-1, a także elektrowni słonecznej Krym, jest ponad 10-krotnie wyższy niż w tradycyjnych instalacjach. Bardziej ekonomiczne okazało się inne rozwiązanie techniczne, wdrożone w USA w 1985 roku. Zamiast drogich szklanych luster - heliostatów zastosowano tu metalową folię, naciągniętą na obręcze o średnicy 1,5 metra. Tworząc próżnię pod folią, nadają jej paraboliczny kształt. Te wklęsłe lustra skupiają promieniowanie słoneczne na rurach, w których woda zasilająca turbinę parową jest podgrzewana i odparowywana. Tak więc ten SPP nie potrzebuje wieży ze zbiornikiem generatora pary. Koszt jednego kilowata zainstalowanej mocy został zmniejszony czterokrotnie w porównaniu do Solar-1, koszt kilowatogodziny wytworzonej energii zbliżył się do charakterystyki elektrowni węglowych.

W SPP „Almeria” (Hiszpania) ciekły sód jest używany jako czynnik chłodzący w obiegu pierwotnym generatora pary na szczycie wieży słonecznej, a zwykła woda jest używana w obiegu wtórnym. W opracowanym w Niemczech wariancie SES promienie słoneczne podgrzewają sprężone powietrze do temperatury 800°C, które napędza turbinę gazową. Ciepło powietrza usuwanego z turbiny gazowej jest następnie wykorzystywane w obiegu turbiny parowej. W efekcie wzrasta efektywność wykorzystania ciepła światła słonecznego.

We Francji i we Włoszech zbudowano szereg elektrowni słonecznych z turbinami parowymi o różnych mocach. Rozwijane są projekty SES z zamkniętymi turbinami gazowymi, w których płynem roboczym jest hel. Parametry chłodziwa helowego przed turbiną: temperatura ok. 600°C, ciśnienie 0,8 MPa; sprawność projektowa jednostek wynosi około 25%.

Autor: Labeish V.G.

Zobacz inne artykuły Sekcja Alternatywne źródła energii.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

ściana dźwiękowa 02.10.2004

Niemiecka firma chemiczna Bayer wraz z firmą elektrotechniczną Siemens opracowała kompozytowy materiał z pianki poliuretanowej, na podstawie którego powstają panele dźwiękowe o grubości 7 milimetrów, wbudowane bezpośrednio w ściany każdego pomieszczenia.

Panele przenoszą wibracje dźwiękowe z przyklejonej do nich cewki, takiej jak konwencjonalna głowica głośnika. Pokój nie jest już zaśmiecony nieporęcznymi głośnikami stereo. Dźwięk staje się bogatszy i uzyskuje się pełny efekt przestrzenny. To prawda, że nie jest pożądane wieszanie dywanów lub obrazów na nagłośnionej ścianie.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Nowy sposób sekwencjonowania białek

▪ Aerozol z nanobotami

▪ Prąd elektryczny pomoże Ci zapamiętać

▪ Kiedy woda się odurza

▪ Hełm polietylenowy US Army

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki. Wybór artykułów

▪ artykuł Nie śpiące oko. Popularne wyrażenie

▪ Ile serc ma kałamarnica? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Lądowanie niebezpiecznych drzew. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Złote lakiery. Proste przepisy i porady

▪ artykuł Wskaźnik zajętości linii telefonicznej. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn