Күн энергиясын жылуын өндіріп оны тұзда сақтау тәсілдерін қарастыру

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 22 бет
Таңдаулыға:

Аңдатпа
Зерттеудің өзектілігі:Энергияны тұтынудың артуына және пайдалы қазбалардың азаюы , заманға сай таза экологиялық энергияға сұраныстың артуы және EXPO 2017 Қазақстан таңдап алған жасыл энергетика тақырыбын қолға алдым.
Мақсаты:Күн энергиясын жылуын өндіріп оны тұзда сақтау тәсілдерін қарастару. Және энергетикалық сұранысты қанағаттандыра алатын энергия көзі-күн энегиясының жылуы арқылы тұздан алынған энегияны пайдалану.
Міндеті:
* Облыстағы тұзды көлдерді тиімді қолданып оны ,бір іске жарату.
* Нана техналогияны пайдалану арқылы энергияны өндіру барысында экологияны жақсарту.
* Энергиямен қамтамасыз ету тәсілдерін шешу жолдарын карастыру.
* Жасыл энергетиканы дамытып, шалғай аудандарда ауыл адамдарды жұмыспен қамтамысз ету.
* Облыста көмірмен және өзендерден энергия өндіріп қоймай, бос жатқан тұзды көлдерден энергияны өндіру.
Гипотеза: Павлодар облысындағы тұзды көлдерді энергияны өндіруге пайдалансақ, мына мәселелерді шешуге болады:
* Арзан электр энергия алады
* Жұмыспен қамтамасыз ету.
* Суды үнемдеуге болады
* Экологиясын таза сақтау
Жұмыс зерттеу жаңалағы: XX ғасырда энергияға сұраныс жылдан жылға артып келеді, сол себептен арзан әрі экологиялық таза энергия көздерін болашақта облысымыда дамытып, шаруашылыққа енгізу.

Annotation
Actuality research: Energy consumer to increase what and useful exasperate, diminishes, to the epoch ravine clean ecological to energy a query increases and I began green theme of energy, that was chosen by EXPO 2017 Kazakhstan.
Aim:Sunmethods producing her storage on saltto examine. And power query satisfy energy source-day энегиясының to use энегияны, that was through a heat from salt taken.
Duty:
* Advantageously applying over salted in area of lakes it,one to business to approve.
* In motion believing technologyenergy production through the use to improve ecology.
* Methods providing energy to examine lines decision.
* Developing green energy, when district far, an aul people provides work.
* Area of by coal and, till energy produced the rivers puts, energy to produce empty lie oversalted lakes.
Assumption:
* If we over salted in area of Pavlodar lakes energy to produce use, these the questions it is possible to decide.
* Cheap electric energy takes.
* To provide work.
* Water it is possible to save.
* Ecology cleanly to keep.
To Investigate work renew :a query in XX centuries to energy a dale increased from a year comes, therefore to the economy developing cheap and ecological clean sources energy in the future in our the area, to inculcate.

Кіріспе
Бүгінгі күнде адамдардың тұрмыс тіршілігі табиғаттағы басқару арқылы, жақсартуға ұмтылу және жаңа өндірістерді дамытудың салдары айнала қоршаған ортаға экологиялық проблемалар тудыруда. Адам баласына кейінгі кезде энергия жетпейді. Газет, журнал беттерінде энергетикалық кризис жайлы мақалаларды жиі кездестіреміз. Мұнай үшін кейбір мемлекеттер бір-бірімен жауласып жатса, ал кейбіреулері экологиялық дағдарысқа, құлдырауға ұшырайды екен.
Бүгін біздің пайдаланып отырған энергия көздері-жер асты пайда қазбақорлары-мұнай, көмір, табиғи газ барлық энергия қорлардың 90% құрайды. Американдық зерттеушілердің айтуынша жер бетіндегі мұнай 2025 жылға дейін жетеді. Қашан болса да, ол бітеді және әрі қарай не болады.

Мақсаты: Күн энергиясын жылуын өндіріп оны тұзда сақтау тәсілдерін қарастару, және энергетикалық сұранысты қанағаттандыра алатын энергия көзі-күн энегиясының жылуы арқылы тұздан алынған энергияны пайдалану.Тұзды альтернативті энергия саласында қолдану. Күн электр станциясын колдану жолдарын көрсету

Міндеті:
* Облыстағы тұзды көлдерді тиімді қолданып оны кәдеге жарату.
* Нана техналогияны пайдалану арқылы энергияны өндіру барысында экологияны жақсарту.
* Энергиямен қамтамасыз ету тәсілдерін шешу жолдарын карастыру.
* Жасыл энергетиканы дамытып, шалғай аудандарда ауыл адамдарды жұмыспен қамтамысз ету.
* Облыста көмірмен және өзендерден энергия өндіріп қоймай, бос жатқан тұзды көлдерден энергияны өндіру.
Зерттеу нысаны: Жасыл энергетика саласында тұздан энергия өндіру, және сактау меселесі.
Жаңалық: XX ғасырда энергияға сұраныс жылдан жылға артып келеді, сол себептен арзан әрі экологиялық таза энергия көздерін болашақта облысымызда дамытып, шаруашылыққа енгізу.

1.1 Күн энергетикасы. Күн батареялары.
Жер шарында пайдалы қазбалардың түрі өте көп. Бірақ бұл - олар мүлдем сарқылмайды деген сөз емес. Әсіресе, бүгінде отынның таптырмайтын түрлері мұнай мен газдың қоры жыл санап кему үстінде. Ғалымдарымыздың жуықтаған есептеулері бойынша қазіргі қарқынды тұтыну екпіні жалғаса берсе, табиғаттағы газ қоры шамамен 50 жылға, мұнай қоры 40-50 жылға ғана жететін сияқты. Сондықтан энергияны үнемді қолдана отырып, онымен тікелей бәсекеге түсе алатын басқа да энергия түрлерін - атом, су, жел, күн, т.б. энергияларды пайдаланудың маңызы өте зор. Аталғандардың ішінде энергияның қосымша көзінің бірі - Күн энергетикасы.
Күн энергетикасы дегеніміз - дәстүрлі емес энергетика бағыттарының бірі. Ол күннің сәулеленуін пайдаланып қандай да бір түрдегі энергияны алуға негізделген. Күн энергетикасы энергия көзінің сарқылмайтын түрі болып табылады, әрі экологиялық жағынан да еш зияны жоқ. Күннің сәулеленуі - Жердегі энергия көзінің негізгі түрі. Оның қуаттылығы Күн тұрақтысымен анықталатындығы белгілі. Күн тұрақтысы - күн сәулесіне перпендикуляр болатын, бірлік ауданнан бірлік уақыт ішінде өтетін күннің сәуле шығару ағыны. Бір астрономиялық бірлік қашықтығында (Жер орбитасында) күн тұрақтысы шамамен 1370 Втм²-қа тең. Жер атмосферасынан өткен кезде Күн сәулеленуі шамамен 370 Втм² энергияны жоғалтады. Осыдан Жерге тек 1000 Втм²-қа тең энергия ғана келіп түседі. Бұл келіп түскен энергия әр түрлі табиғи және жасанды процесстерде қолданылады. Күн сәулесі арқылы тікелей жылытуға немесе фотоэлементтер көмегімен энергияны қайта өңдеу арқылы электр энергиясын алуға не басқа да пайдалы жұмыстарды атқаруға болады.
Шындығында, қазіргі заманды электр энергиясынсыз мүлдем елестету мүмкін емес. Сол себепті де, электр энергияны алудың шығыны аз, экологиялық таза көздерін табу бүгінгі күннің негізгі мәселесіне айналып отыр. Әлем бойынша электр энергиясын ең көп өңдіретін елдерге АҚШ, Қытай жатады. Бұл елдерде электр энергиясының өндірісі әлемдік өндірістің 20%-ын құрайды. Соңғы кездері экологиялық проблемалар, пайдалы қазбалардың жетіспеушілігі және оның географиялық біркелкі емес таралуы салдарынан электр энергиясын өндіру жел энергетикалық құрылғыларды, Күн батареяларын, газ генераторларын пайдалану арқылы жүзеге аса бастады.
Жалпы алғанда, Күн сәулеленуінен электр энергиясы мен жылу алудың бірнеше әдістері бар. Олар:
1)Электр энергиясын фотоэлементтер көмегімен алу.
2)Күн энергиясын жылу машиналарының көмегі арқылы электр энергиясына айналдыру (Жылу машиналарының түрлері: поршеньдік немесе турбиналық бу машиналары. Стирлинг қозғалтқышы.).
3)Гелиотермальдық энергетика - Күн сәулелерін жұтатын беттің қызуы мен жылудың таралуы және қолданылуы.
4)Термоәуелік электр станциялары (Күн энергиясының турбогенератор арқылы бағытталып отыратын ауа ағыны энергиясына айналуы).
5)Күн аэростаттық электр станциялары (аэростат баллоны ішіндегі су буының аэростат бетіндегі күн сәулесі қызуы салдарынан генерациялануы).

Күн энергиясын электр энергиясына айналдыратын қондырғылардың бірі - Күн батареялары. Күн батареясы немесе фотоэлектрлік генератор - Күн сәулесінің энергиясын электр энергиясына айналдыратын шала өткізгішті фотоэлектрлік түрлендіргіштен (ФЭТ) тұратын ток көзі. Көптеген тізбектей-параллель қосылған ФЭТ-тер Күн батареясын қажетті кернеу және ток күшімен қамтамасыз етеді. Жеке ФЭТ-тің электр қозғаушы күші 0,5-0,55 В-қа тең және ол оның ауданына тәуелсіз (1 см² ауданға келетін қысқа тұйықталу тогының шамасы - 35-40 мА). Күн батареясындағы ток шамасы оның жарықтану жағдайына байланысты. Яғни күн сәулелері Күн батареясы бетіне перпендикуляр түскенде, ол ең үлкен мәніне жетеді. Қазіргі Күн батареяларының пайдалы әсер коэффициенті - 8-10%, олай болса 1 м² ауданға тең келетін қуат шамамен 130 Вт-қа тең. Температура жоғарылаған сайын (25ºС-тан жоғары) ФЭТ-тегі кернеудің төмендеуіне байланысты Күн батареясының пайдалы әсер коэффициенті кеміп, Күн батареяларының жиынтық қуаты ондаған, тіпті жүздеген кВт-қа жетеді. Күн батареяларының өлшемдері әр түрлі болады. Мысалы: микрокалькуляторда орнатылғандарынан бастап, ғимараттар шатырлары мен автокөліктер төбелеріне орнатылатындарына дейінгі өлшемдерде. Сондай-ақ Күн батареялары ғарыш кемелері мен аппараттарында энергиямен жабдықтау жүйесіндегі негізгі электр энергиясының көзі ретінде қолданылады. Ал тұрмыс пен техникада қолданылатын көптеген бұйымдарды - калькулятор, қол сағаты, плеер, фонарь, т.б. тоқпен қоректендіру көзі де Күн батареялары болып табылатындығы бәрімізге белгілі.
Үлкен өлшемді Күн батареялары Күн коллекторлары сияқты тропикалық және субтропикалық аймақтарда бүгінде кеңінен қолданылуда. Әсіресе, әдістің осы түрі Жерорта теңізі елдерінде көп тараған. Бұл елдерде Күн батареяларын үй шатырларына орналастырады. Ал Испанияда 2007 жылдың наурыз айынан бастап жаңадан салынған үйлер Күн су жылытқыштарымен жабдықтала бастады. Ол ыстық суға деген сұранысты 30%-дан бастап 70%-ға дейін қамтамасыз ете алады.
Жылма-жыл Күн батареяларының түрлері жаңа технологиялық тұрғыдан жетілдіріліп, толықтырыла түсуде. Соңғы уақытта Санта-Барбарадағы Калифорния университетінің полимерлер және органикалық қатты бөлшектер орталығының мүшесі, Нобель сыйлығының лауреаты Алан Хигер мен Гванджудағы Корей ғылым және технология институтының ғылыми қызметкері Кванхе Ли мен олардың әріптестері тандемдік полимерлі Күн батареяларын жасап шығарды. Жаңа батареялар авторлары спектрдің кеңірек диапазонын қолдану үшін жұтылу сипаттамалары әр түрлі екі фотоэлектрлік ұяшықтарды бір бүтінге жалғастырды. Нәтижесінде батареяның пайдалы әсер коэффициенті 6,5%-ға тең болды. Күн батареясының бұл түрі өзінің арзандылығы және оны жасаудағы қарапайымдылығымен ерекшеленеді.
Фотоэлементтің Күн батареялары сияқты фотондар энергиясын электр энергиясына айналдыратын электрондық құрал екендігі аян. Сыртқы фотоэффект құбылысына негізделген ең алғашқы фотоэлемент физика ілімінде XIX ғасырдың аяғында пайда болды. Оны белгілі орыс ғалымы Александр Столетов жасап шығарған. Өндірістік масштабтардағы фотоэлементтердің пайдалы әсер коэффициенті орташа есеппен 16% болса, ең жақсы үлгілердікі - 25%, ал лабораториялық жағдайларда 43,5%-ға дейін жетеді. Фотоэлементтің жұмыс істеу принципі металдан (калий, барий) не жартылай өткізгіштен жасалған электродтың (фотокатод) бетіне электормагнит сәуле түсіргенде фотоэффект құбылысының пайда болуына негізделген. Фотоэлементтің сыртқы фотоэффект және ішкі фотоэффект құбылыстарына негізделіп жасалған түрлері бар. Мысалы: сыртқы фотоэффектіге негізделгені электро вакуумды фотоэлемент болса, ішкі фотоэффектіге вентильді, жартылай өткізгішті, жаппалы қабатты фотоэлемент түрлері негізделіп жасалған. Соның ішінде жартылай өткізгішті кремний кристалынан жасалған фотоэлементтер (пайдалы әсер коэффициенті 15%-ға жуық) ғарыштық ұшу аппаратының қоректендіру көзі ретінде радиациялық құбылыстарды зерттеуде, т.б. жағдайларда да пайдаланылады. Сондай-ақ бүгінгі кезде фотоэлементтерді әр түрлі көлік түрлеріне - қайықтарға, электромобильдерге, гибридті автокөліктерге, ұшақтарға, дирижабльдерге, т.б. орнату мүмкіндігі бар. Италия мен Жапония сияқты мемлекеттерде фотоэлементтерді темір жол поездарының шатырына орналастырады. Соның ішінде Solatec LLC компаниясы Toyoto Prius гибридті автокөлігінің шатырына орналастыруға арналған жұқа қабыршақты фотоэлементтерді сатумен айналысады. Жұқа қабыршақты фотоэлементтердің қалыңдығы 0,6 мм ғана болғандықтан, ол автокөліктің аэродинамикасына еш әсерін тигізбейді. Күн батареялары мен фотоэлементтерден бөлек Күн энергиясын электр энергиясына айналдыратын адамзат ойлап тапқан құрылғыларға Күн коллекторлары, Күн электр станциялары, гелиожүйелер, т.б. жатады.
Жоғарыда келтірілген мысалдардан біз адамзат үшін Күн энергетикасының ауадай қажет екенін түсінеміз. Күн энергиясын пайдаланудың өзіндік артықшылықтарымен қатар кемшіліктері де бар. Атап айтсақ,артықшылықтары:1) Күн энергиясы бәріне бірдей қол жетімді; 2) ол сарқылмайды; 3) қоршаған ортаға қауіпсіз; кемшіліктері:1) ауа райы мен тәуліктің уақытына тәуелді; 2) Күн энергиясын алу үшін қолданылатын құрылғылардың қымбаттылығы; 3) оны шағылдыратын бетті периодты түрде тазалап отыру қажет; 4) электр станциясының жанында атмосфера ысып кетеді; 5) энергияны аккумуляциялау қажет.Соған қарамастан Күн энергетикасына деген сұраныстар жыл сайын артып келеді. Әр елдің ғалымдары осы қосымша энергия түріне ерекше мән беріп, оны дамыту жолдарын қарастырумен айналысуда. Осыған орай Күн энергиясын электр энергиясына айналдыратын құрылғыларды пайдалану деңгейі жылдан-жылға өсіп келеді. Мысалы: 2005 жылы жұқа қабыршақты фотоэлементтер нарықтың 6%-ын құраса, 2006 жылы бұл көрсеткіш 7%-ға жетті, ал 2007 жылы 8%-ға, ал 2009 жылы 16,8%-ға дейін өсті. Яғни 1999 жылдан 2006 жылға дейін жұқа қабыршақты фотоэлементтер өндірісі жыл сайын орташа есеппен 80%-ға өсіп отыр. Ал Күн энергиясының Еуропа елдерінде қолданылуына шолу жасасақ, 2010 жылы Германияда электр энергиясының 2%-ы фотоэлектрлік құрылғылардан алынса, Испанияда бұл көрсеткіш 2,7%-ды құрайды.
Күн энергиясын күнделікті тұрмыста кеңінен пайдалану - бүгінгі күннің өзекті мәселелерінің бірі. Әсіресе, бұл мәселенің түбегейлі шешілуі қазіргі уақытта дүние жүзінде мұнай мен газ секілді отынның күннен-күнге қымбаттауынан туындап отырған негізгі проблемалардың толықтай шешімін табарына өз септігін тигізері сөзсіз. Себебі, осыдан 50 жылдай бұрын американдық ғалым Кинг Хуббертс айтқандай: Мұнайтек оны өндіруге кеткен электр энергиясы одан өндірілетін электр энергиясынан аз болған кезге дейін ғана электр энергиясының негізгі көзі ретінде саналады. Ал бұдан кейін мұнай өндіру оның бағасына қарамастан тоқтатылады. Ғалымдарымызға бұл тұжырым К.Хуббертстің заңы деген атпен белгілі.
Көмірсутекті өнімдердің өте көп өндірілуі климаттың өзгеруіне, жылыжайлы эффектінің қалыптасуына әкелетіні шындық. Аталған жайттар Жер шарының көптеген аймақтарында қазірдің өзінде-ақ байқалып отыр. Сондықтан да дүние жүзі ғалымдары бұл тығырықтан шығудың жолдарын ғылыми-тәжірибелік тұрғыдан қарастыруда. ҚР Ұлттық инженерлік академиясының академигі Надир Надиров пікіріне сүйенер болсақ: ... Күн энергетикасы көмегімен адамзатқа төніп тұрған аталған қауіптен құтылуға болады. Осымен байланысты ҚР-да дүние жүзіндегі озық тәжірибелерді пайдалана отырып мемлекет тарапынан электр энергиясын мұнай мен газға альтернативті энергетика ретінде Күн энергиясынан алуға баса назар аударылып отыр.
Қорыта келе айтарымыз: Күн энергиясын өз мақсатымыз үшін пайдаланудың болашағы зор. Ғалымдардың болжауынша 2050 жылға қарай Күн энергиясы адамзаттың электр энергиясына деген 20-25%-дай қажеттілігін өтей алады. Сол сияқты Халықаралық энергетикалық агенттіктіктің мәліметі бойынша 40 жылдан кейін Күн энергетикасы көмегімен атмосфераға көмір қышқыл газының түсуін жылына 6 млрд тоннаға дейін қысқартуға болады екен. Осындай тұжырымдар негізінде Күннен өндірілетін энергияның адамзат үшін сарқылмайтын байлық екендігіне әбден көз жеткізуге болады деп ойлаймыз.

1.2 Күн жылу электрстанциялары

Күн жылуын тура игеруге қосымша, күн радиацияның деңгейі биік аймақтарда оны турбиналарды қозғалысқа келтіретін буға айналдырып, электр энергия алуға болады. Күн жылу электрэнергиясының өндірісі үлкен көлемде бәсекеге қабілетті. Осы технологияның индустриялық қолданысы 1980 жылдан басталды, содан бері үдейі даму үстінде. Осы уақыт аралығында АҚШ-тың энерго компаниялары қуаты 400 МВт болатын күн жылу электрстанцияларын орнатып, сол арқылы 350000 адамды электрэнергиясымен қамтамасыз етуде, егер салыстыратын болсақ жылына 2,5 млн. баррель мұнайды пайдаланғанмен пара- пар. Мохаве шөлінде (американың Калифорния штатында) орналасқан тоғыз электрстанцияның бекітілген жалпы қуаты 354 МВт болып, соны өндірісте пайдалануда 100 жылға жуық тәжірибе жинақтаған. Сол технологияның дамығаны сонша, ресми ақпарларға сүйенсек АҚШ-тың көп аудандарындағы дәстүрлі электр генерациялаушы технологиялармен бәсекеге түсуге қабілетті.
Жылуды өндіру әдісіне қарай күн жылу электрстанциялары екі топқа бөлінеді:
-күн концентраторлары (айна);
-күн тоғандары;

2.1 Күн концентраторлары

Бұндай электрстанциялер күн энергиясын линзалар және рефлекторлар арқылы топтайды. Бұл жылуды сақтауға болатындықтан, бұндай электрстанциялар электр энергияны қажетіне қарай, ауа райына тәуелсіз, күндіз және түнде өндіре алады.
Нүктелік немесе сызықтық фокусы арқылы-үлкен айналар күн сәулелерін жинайтыны (топтастыратыны) соншалық, су буға айналанып, турбинаны қозғалтуға қажетті энергия бөледі.Колифорния шөлінде Luz Corp. фирмасы осындай айналарды үлкен алаңға орнатқан. Олар 354 МВт электр энергиясын өндіреді. Бұл жүйелер күн энергиясын, ПӘК (пайдалы әсер коэффициенті) шамамен 15 %. болатын, электр энергиясына айналдыра алады.
Жоғарыда аталған технологиялар, күн тоғандарынан басқалары, жоғары температураларға жету үшін концентраторларды қолданады, олар күн сәулелерін үлкен беттен қабылдағыштың кіші бетіне қарай бағыттайды.Әдетте бұл жүйе концентратордан, қабылдағыштан, жылутасығыштан, жинағыш жүйесінен және энергия тасымалдағыш жүйесінен тұрады.
Күн жылуын әртүрлі әдістермен жинауға болады. Қазіргі технологиялар параболалық концентраторларды, күн параболалық айналарын және мұнара үлгісіндегі гелио энергетикалық қондырғыларын пайдаланады. Оларды қазба отындарды жағатын қондырғылармен үйлестіріп, ал кейбір жағдайларда жылуды жинақтау (аккумуляция) үшін қолданады. Бұндай гибридтеудің және жылуды аккумуляциялаудың негізгі артықшылығы сол - бұндай технология электр өндірісін диспетчерлеуге мүмкіндік береді (яғни электрэнергияны керек кезінде өндіруге болады). Гибридтеу және жылуды аккумуляциялау өндірілетін электрэнергияның экономикалық құндылығын арттырды және оның орташа құнын төмендетеді.

2.2 Күн параболалық концентраторлары

Бұл қондырғыларда күн сәулесін, сұйық-жылу тасығыш толтырылған қабылдағыш түтікшелерге бағыттайтын параболалық айналар (жаймалар) пайдаланылады. 400 C° дейін қыздырылған сұйықтық бірнеше жылу алмасқыш арқылы өткенде, турбогенераторды қозғалысқа келтіретін бу өндіріледі.Жылу шығынын төмендету үшін қабылдағыш түтік фокус сызығының бойымен цилиндр пішінді мөлдір әйнекпен қапталады. Әдетте, бұндай қондырғылар күнің қозғалысына қарай, бір осьті немесе екі осьті бағыттағыш жүйесімен жабдықталады. Сирек жағдайларда олар стационар болып келеді.

Бағыттағыш механизм
Бағыттағыш механизм
Концентратор
Концентратор
Күн радияциясы
Күн радияциясы
Концентратор
Концентратор
Күн
Күн
Қабылдағыш түтікше
Қабылдағыш түтікше

Қазіргі кезде 1980 жылдары оңтүстік-колифорния шөлінде Luz International фирмасы тұрғызған, осындай тоғыз жүйесі күн жылу электрэнергисын өндіретін үлкен кәсіпорын болып саналады. Бұл электрстанциялары өз өнімдерін Оңтүсік Колифорния штатының коммуналдық электржүйесіне тасымалдайды.

2.3 Табақша түріндегі күн қондырғысы

Гелиоқондырғының бұл түрі айнасы параболалық табақша (спутникті табақша пішініне ұқсас) пішіндес батареядан құралып, әрбір табақшаның фокус нүктесінде орналасқан қабылдағыштарға күн энергиясын фокустайды (бағыттайды). Қабылдағышта 1000 C° дейін қызадырылған сұйықтық, қабылдағышпен тікелей байланысқан шағын қозғалтқыш (двигатель)-генераторда электр өндіру үшін қолданылады.

Қабылдағыш
Қабылдағыш
Концентратор
Концентратор
Қазіргі таңда Стирлингтің және Брайтонның қозғалтқыштары (двигательдері) құрастырылу кезеңінде. Қуаты 7-ден 25 кВт болатын бірнеше жүйе Құрама Штаттарда тәжірбиелік жұмыс істеуде.Жоғары оптикалық тиімділгі және бастапқы шығындардың аз болуы айна-қозғағыш жүйесін барлық гелиотехнологиялардың ішіндегі
ең тиімді жүйе деңгейіне көтерді. Күн энергиясын элекрт энергиясына айналдыру жағынан әлемдік рекорд Стирлингтің қозғалтқышынан және параболалық айнадан құралған жүйеге тиесілі. 1984 жылы Калифорния штатының Сағым ранчосында пайдалы әсер коэффициентін (ПӘК) 29% деңгейіне дейін көтеруге қол жеткізілді. Модульдік жобалаудың арқасында, бұндай жүйелер автономиялы тұтынушылардың (киловатт деңгейінде) да, солай ақ коммуналдық кәсіпорындардың электржүйелерімен қосылған гибритті (мегаватт деңгейінде ) тұтынушылардың да электрэнергияға қажеттілігін қанағаттандыруда ең оңтайлы нұсқа болып саналады.
2.4 Орталық қабылдағышы бар мұнара үлгісіндегі күн электрстанциясы
Орталыққабылдағышы бар мұнара үлгісіндегі күн электрстанциясы
Гелиостаттар
Гелиостаттар
Мұнара
Мұнара
енгшпроепнгоооооооооооооооооооооооо оооооооооҚабылқабылдағышдағыш
енгшпроепнгоооооооооооооооооооооооо оооооооооҚабылқабылдағышдағыш
Осындай жүйелерде гелиостаттардың шағылдырғыш айналу өрісі пайдаланылады. Олар жылу энергиясын жұтып,сол арқылы турбогенераторды қозғалысқа келтіретін күн сәулесін,мұнара басында орналасқан орталық қабылдағышқа фокустайды. Шағылған күн сәулелері әрқашан қабылдағышқатүсуі үшін,екі осьті бағыттағыш жүйесінен тұратын гелиостаттар компьютердің көмегімен басқарылады. Қабылдағышта циркуляция жасайтын сұйықтық, жылу аккумуляторына жылуды бу күйінде жеткізеді.Бу электр энергия өндіру үшін турбинаны айландырады немесе тікелей өндірістік процесстерде пайдаланылады. Қабылдағышта температура 538 C°-тан 1482 C°-қа дейін жетеді. Барстоу (Оңтүстіктің Калифорния) маңында салынған Solar One деп аталатын бірінші мұнаралы электростанция осы технологияның электро энергия өндіру ісінде табысты қолданысын көрсетті. Кәсіпорын 1980-жылдардың орта тұсында жұмыс істеді. Онда қуаты 10МВт болатын сулы-бу жүйесі пайдаланылды. 1992 жылы АҚШ-тың энергетикалық компаниялар консорциумы жылу аккумулияциялау жүйесін және қабылдағыштың балқытылған тұздарда жұмыс істеу мүмкіндігін көрсету мақсатында "Solar One"-ды жаңғырту шешімін бекітті.Жылуды аккумуляциялаудың арқасында мұнаралы электрстанциялар, жүктеме коэффициентінің 65%-ға дейінгі көрсеткішінде, электрэнергияны диспечерлеу мүмкіндігі арқылы бірегей гелио технологияға айналды.Бұл жүйеде балқытылған тұз 288 C° температурада "суық" резервуардан, қабылдағыш арқылы өтіп 565 C° температураға дейін қыздырылып, "ыстық" резервуарға қайтарылады. Енді ыстық тұзды қажеттіне қарай электр өндіру үшін пайдалануға болады. Қазіргі қондырғыларда жылуды 3 - 13 сағат көлемінде сақтауға болады.

қабылдағыш
қабылдағыш
Параболалықжүйе
Параболалықжүйе
Компания Sola Reserve күннен алынған жылу энергиясын сақтаудың тиімді әдісін балқыған тұзды қолдану арқылы іске асырды. Жуық арада компания Sola Reserve күн электрстансциясының салыну жоспары аяқталды,және оның құрылыс жұмыстары Калифорнияда жүргізіледі деп жариялады. қабылдағыш
қабылдағыш
Бұл электрстанциясының жұмысында жаңа технология-яғни балқыған тұз, энергия тасығыш ретінде қолданылады. Мұндай электрстанция тәулік бойы жұмыс істей береді. қабылдағыш
қабылдағыш
мұнаралықжүйе
мұнаралықжүйе
Енді бұл жобаның құрылысын талдап көрейік.Ол өте биік мұнарадан тұрады Мұнараға мыңдаған гелиостаттар (бұл өте үлкен күн сәулесін ұстайтын айналар) орналасқан. Мұнараның жоғарғы жағында жылу энергиясы жиналады және сол жиналған жылу энергиясы тұзды балқытады,ол тұз ретінде калий нитраты мен натрий қоспасы қолданылады. Бұл қоспа улы емес және өте жоғары температураға күиіп кетпейді яғни ыстыққа төзімді. Тарелкалықжүйе
Тарелкалықжүйе
күнэлектростанциясыныңтүрлері
күнэлектростанциясыныңтүрлері
Бұл балқытылған тұздардан электр қуатын өндіру үшін атақты Ренкиннің есімімен аталатын цикл қолданылады.Бұл циклде тұз күн сәулесінің арқасында 530С-қа дейін (фарангейіт бойынша 1000F-тан жоғары).Балқытылған ыстық тұз қоспасы жылу резервуарына жиналады.Ол жерде тұздың жылы ПӘК 98% жетеді. Бұл ыстық қоспадан қажет кезінде электр қуаты өндіріледі.Ол үшін балқытылған ыстық тұз қоспасын резервуардан парагенераторға яғни бу генераторына көшіріледі,бұл жерде өндірілген бу, турбинаны айналдырады,ал айналып тұрған турбина электр энериясын өндіреді.
Sola Reserve компаниясының мәліметі бойынша мұндай электр станциялары таңертенгі түскен күн сәулесінің өзінен өте көп мөлшерде электр тоғын өндіруге болады,яғни бұл энергия шамамен 16 сағат бойы тынымсыз пайдалынуға болады.Бұл 68000 үйді электр куатымен қамтамасыз ете алады.Енді адамзат барлық мүмкіндігі бойынша қолданарма екен берген энергияны?
Электр тоғын тұздардан өндіру жаңа әдісін Пенсильвани университетінің ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.