什么是太阳能池?福利和缺点

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萨尔顿海是为产生可持续能源的理想候选人。

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太阳能池塘可能是存储太阳能的最简单,最经济,最可持续的方式。它也可能是最逆向直观的:您不需要在物理学中有学位了解热量升高,但在太阳能池中,热能存储在池塘的底部,并通过冷水绝缘。

太阳能池塘如何工作

令人惊讶的是,太阳能池塘的物理学实际上非常简单:池塘的底部衬有盐,多达几米深,然后由太阳自然加热。因为盐比水重,所以它们留在池塘的底部,而冷却器顶层水作为低温的绝缘体。只要上层水仍然清晰而不含盐,使阳光可以渗透到池塘的底部,底部的温度可以达到接近沸腾。

根据太阳能池的尺寸和深度,可以存储大量的热量。池塘更深,较长的蓄热持续时间是储存区域需要更长时间达到所需温度。由于太阳辐射以及更高的温度,更宽,较大,较快的池塘更快地加热 - 但它不能像持续时间一样将该高热量存储。理想尺寸可能取决于太阳能池的最终用例。

咸水盆地如伟大的盐湖或死海可以将其区域的部分转换成太阳能池塘。南加州的萨尔顿海目前正在开发作为盐水提取电动车锂,也已经研究过通过美国国家航空航天局和其他人作为供给发电热能的潜在部位。

太阳能池beplay体育官网电脑的环境效益

太阳能池的主要好处之一是建造和维护它们的能量和材料的程度。挖掘是安装过程中最能密集的部分。根据底层土壤的紧凑性,在添加盐之前可能需要在粘土或其他无孔材料中排列太阳能池。唯一的其他材料是常见的表盐(NaCl)或填充池塘底部和淡水的新溶液。

周期性需要淡水,以从上层冲洗盐并从蒸发中补充水损失。同样,需要将盐或盐水添加到底层中以考虑池塘水混合的自然损失。否则,系统是自我保持自我保持。

太阳能池可以充当全年储能,不受水电储存(水坝)的同类季节变异性,另一种形式的长期储存。储热池也可用于各种用途,例如工业供暖,化学生产,农业用途,海水化和电力生产。

考虑到太阳能池的低成本和简单性,它们可以靠近所需能量的点靠近。无论是用于热量还是电力,这些优势都会降低通过管道,运输和卡车运输或传输线路运输或传递能量或其源长距离的要求。一旦安装,太阳能池的低维护成本使它们几乎没有排放,材料中的实施碳也可以接近零。

限制和缺点

太阳能池通常用于直接向建筑物和工业用途提供热量,因为将储存的热量转化为电力的效率非常低(2%)并且通常在经济上不可行。为了从太阳能池中产生电力,通常使用朗肯发动机循环,因为它用于产生电力的涡轮机由具有较低沸点的流体驱动而不是水;来自太阳能池塘的热量不足以产生从普通水中的蒸汽。

可能需要不需要粘土,耐用的塑料,聚乙烯或其他不可再生,并且可能毒性,以在池塘的底部排列。构建和维护池塘所需的淡水量可能在干旱气候中令人满意,或者淡水稀缺,而相反的情况也可能是真实的;带有高水位的区域可以防止挖掘足够深以来产生太阳能池。某些地区可能无法提供足够的阳光,特别是在太阳能缺失较弱的较高纬度,并且常规大雨和季风可以深入到太阳能池中并破坏其独立层的稳定性。

关键的外卖

太阳能池塘背后的技术很简单。在正确的位置找到正确的用例限定了其应用。但对于低成本,可持续的能源来源,有更好的选择。

查看文章来源
  1. Akbarzadeh,Aliakbar等人。“太阳能转换和光电入系统。“教科文组织生命支持系统的百科全书,卷。1,2015,pp。106-108。

  2. Mernagh,Terrence Patrick等等。“澳大利亚盐湖综述及其战略资源潜力的评估。“地球科学澳大利亚记录,2013年。

  3. Valderrama,César等人。“太阳能池塘。“储存能量,2016,pp。273-289。,DOI:10.1016 / B978-0-12-803440-8.00014-2

  4. Bronicki,Lucien Y。“太阳能池塘。“物理科学与技术百科全书,2003,pp.149-166。,DOI:10.1016 / B0-12-227410-5 / 00702-x

  5. Goutham,Karakavalasa和Chukka Siva Krishna。“太阳能池塘技术。“国际工程研究与普通科学学报,卷。1,不。2013年2日。