Альтернативные источники энергии и энергосбережение - [40]
Красок, способных прочно пристать к оцинкованному покрытию не так много. В основном — это акриловые краски. Обычно это т. н. фасадные, светлые краски.
Можно обойтись и обычной грунтовкой. Она пристает к цинку, но не прочно. Однако учитывая, что солнечный коллектор будет эксплуатироваться «под стеклом», такой прочности достаточно.
Если на вашей даче еще нет электричества и газа, то нагрев воды представляет определенную трудность. Решение может быть одно — сделать солнечный водонагреватель для душа, который предложил С. Каверин, г. Самара.
Посмотрите на рис. 2.19, на нем приведена принципиальная схема водонагревателя.
Рис. 2.19.Конструкция солнечного водонагревателя для душа
Солнечный коллектор площадью около квадратного метра (он обязательно окрашен в черный цвет для лучшего поглощения солнечной энергии) поглощает солнечное тепло и нагревает воду в змеевике. Плотность теплой воды меньше, чем холодной. Поэтому она поднимается вверх и переливается в бак емкостью 100 л.
Единственное условие— не допустить образования воздушных пробок и пузырей в системе, где циркулирует вода, для этого достаточно залить бак до горловины.
Рассмотрим, как сделать такой водонагреватель. Бак можно сварить из листового железа или использовать готовую емкость — металлическую бочку, вварив в нее трубы. Змеевик можно собрать из стальных труб с наружным диаметром 15–18 мм. Собранный змеевик приваривается к листу железа для лучшей теплоотдачи. Кожух водонагревателя может быть собран из многослойной фанеры толщиной не менее 10 мм. Для надежной теплоизоляции бака внутри кожух должен быть заполнен листовым пенопластом толщиной не менее 10 мм.
Для наилучшего нагрева солнечные лучи должны падать на поверхность коллектора под прямым углом. Поэтому завершает работу крепление опорных элементов конструкции.
Благодаря тому, что задний опорный элемент может перемещаться, упрощается регулировка угла наклона водонагревателя по отношению к Солнцу.
Глава 3
ИСПОЛЬЗУЕМ ЭНЕРГИЮ СОЛНЦА ДЛЯ ВЫРАБОТКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
3.1. Достоинства солнечной электроэнергетики
Энергия Солнца экологически чистая уже потому, что миллиарды лет поступает на Землю, и все земные процессы с ней свыклись. Поток солнечной энергии люди просто обязаны взять под свой контроль и максимально использовать, сохраняя тем самым неизмененным уникальный земной климат.
Несколько ключевых цифр. За год на Землю приходит 1018 кВт-ч солнечной энергии, всего 2 % которой эквивалентны энергии, получаемой от сжигания 2х10>12 т условного топлива. Эта величина сопоставима с мировыми топливными ресурсами — 6х10>12 т условного топлива. Так что в перспективе солнечная энергия вполне может стать основным источником света и тепла на Земле, отмечает доктор физико-математических наук Б. Лучков (http://www.pomreke.ru/energy-futxire/).
Причина медленного развития солнечной энергетики проста: средний поток радиации, поступающий на поверхность Земли от нашего светила, очень слаб.
Например, на широте 40° он составляет всего 0,3 кВт/м>2 — почти в пять раз меньше того потока, который приходит на границу атмосферы (1,4 кВт/м>2). К тому же он зависит от времени суток, сезона года и погоды.
Чтобы усилить поток солнечной энергии, надо собирать ее с большой площади с помощью концентраторов и запасать впрок в аккумуляторах. Пока это удается сделать в так называемой малой энергетике, предназначенной для снабжения светом и теплом жилых домов и небольших предприятий.
Среди солнечных электростанций (СЭС), способных обеспечить электроэнергией, например, небольшой завод, более других распространены СЭС башенного типа. Эти СЭС имеют котел, поднятый высоко над землей, и большое число параболических или плоских зеркал (гелиостатов), расположенных вокруг основания башни.
Зеркала, поворачиваясь, отслеживают перемещение Солнца и направляют его лучи на паровой котел. Вырабатываемый котлом пар, так же как на тепловых электростанциях, приводит в действие турбину с электрогенератором.
Солнечные электростанции мощностью 0,1—10 МВт построены во многих странах с «хорошим» солнцем (США, Франция, Япония). Не так давно появились проекты более мощных солнечных электростанций (до 100 МВт).
Главное препятствие на пути их широкого распространения солнечных электростанций — высокая себестоимость электроэнергии: она в 6–8 раз выше, чем на ТЭС
Но с применением более простых по конструкции, а значит, и более дешевых гелиостатов себестоимость электроэнергии, вырабатываемой солнечными электростанциями, должна существенно снизиться.
Существуют два основных способа преобразования солнечной энергии:
♦ фототермический;
♦ фотоэлектрический.
В первом, простейшем, фототермическим, теплоноситель (чаще всего вода) нагревается в коллекторе (системе светопоглощающих труб) до высокой температуры и используется для отопления помещений. Коллектор устанавливают на крыше здания так, чтобы его освещенность в течение дня была наибольшей. Часть тепловой энергии аккумулируется: краткосрочно (на несколько дней) — тепловыми аккумуляторами, долгосрочно (на зимний период) — химическими.
