Hur Solar Termisk Kraft Fungerar

{h1}

Solvärmeffekten kan revolutionera energiproduktionen. Lär dig allt om solvärme vid WordsSideKick.com.

De flesta av oss tycker inte mycket om var vår el kommer från, bara att den är tillgänglig och riklig. Elektricitet som genereras genom att bränna fossila bränslen som kol, olja och naturgas, avger koldioxid, kväveoxider och svaveloxider - gasforskare tror att bidra till klimatförändringen. Solvärme (värme) energi är ett kolfritt, förnybart alternativ till den kraft vi genererar med fossila bränslen som kol och gas. Det här är inte heller en sak i framtiden. Mellan 1984 och 1991 byggde Förenta staterna nio sådana växter i Kaliforniens Mojave-öken, och idag fortsätter de att ge en sammanlagd kapacitet på 354 megawatt årligen, kraften som används i 500.000 kaliforniska hem [källa: Hutchinson]. Pålitlig kraft, därtill. Under 2008, när sex dagar efterfrågan på högspänningar spände elnätet och orsakade elavbrott i Kalifornien, fortsatte dessa solvärmeanläggningar att producera med 110 procent kapacitet [källa: Kanellos].

Undrar var tekniken har varit sedan dess? På 1990-talet när priserna på naturgas sjönk, gjorde det också intresse för solvärmeffekten. Men idag är tekniken klar för en återkommande. Det beräknas av de amerikanska nationella förnybara energilaboratorierna att solvärmeffekt kan ge hundratals gigawatt av el, vilket motsvarar mer än 10 procent av efterfrågan i USA [källa: LaMonica].

Skaka bilden av solpaneler från ditt huvud - den typen av efterfrågan kommer att kräva kraftverk. Det finns två huvudsakliga sätt att generera energi från solen. solceller (PV) och koncentrera solvärme (CST), även känd som koncentrerad solenergi (CSP) -teknologi.

PV omvandlar solljus direkt till el. Dessa solceller finns vanligen drivna enheter som klockor, solglasögon och ryggsäckar, samt att ge ström i avlägsna områden.

Solvärmteknik är storskalig i jämförelse. En stor skillnad från PV är att solvärmeverk producerar elektricitet indirekt. Värme från solens strålar samlas upp och används för att värma en vätska. Ångan som produceras från den uppvärmda vätskan driver en generator som producerar el. Det liknar det sätt som fossilt bränsleförbränningsverk verkar förutom att ångan produceras av den uppsamlade värmen i stället för från förbränning av fossila bränslen.

Hur Solar Termisk kraft fungerar: från

Solvärmeanläggningar

Paraboliska tråg, som dessa används i Colorado, koncentrerar solens energi till stora temperaturer.

Paraboliska tråg, som dessa används i Colorado, koncentrerar solens energi till stora temperaturer.

Det finns två typer av solvärmesystem: passiva och aktiva. Ett passivt system kräver ingen utrustning, som när värme byggs upp i bilen när den lämnas parkerad i solen. Ett aktivt system kräver något sätt att absorbera och samla solstrålning och lagra den sedan.

Solvärmekraftverk är aktiva system, och medan det finns några typer finns det några grundläggande likheter: Speglar reflekterar och koncentrerar solljus och mottagare samlar in solenergi och omvandlar den till värmeenergi. En generator kan sedan användas för att producera el från denna värmeenergi.

Den vanligaste typen av solvärmeverk, inklusive de plantorna i Kalifornien Mojave Desert, använder en parabolisk tråg design för att samla solens strålning. Dessa samlare är kända som linjära koncentratorsystem, och de största kan generera 80 megawatt elektricitet [källa: U.S. Department of Energy]. De är formade som en halvrör som du skulle se användas för snowboard eller skateboard, och har linjära parabolformade reflektorer täckta med mer än 900 000 speglar som är syd-sydliga och kan svänga för att följa solen när den rör sig österut till väst under dagen. På grund av sin form kan denna typ av anläggning nå temperaturer på cirka 750 grader F (400 grader C), koncentrera solens strålar vid 30 till 100 gånger sin normala intensitet på värmeöverföringsvätska eller vatten / ångfyllda rör [källa: Energi Informationsadministration]. Den heta vätskan används för att producera ånga, och ångan roterar sedan en turbin som driver en generator för att göra el.

Medan paraboliska trågdesigner kan köras med full kraft som solenergianläggningar används de oftare som en hybrid med hybrid och fossila bränslen, vilket ger fossila bränsleegenskaper som backup.

Solkraft torn system är en annan typ av solvärmesystem. Kraftverkstorn är beroende av tusentals helio, som är stora, platta solspårspeglar, för att fokusera och koncentrera solens strålning på en enda tornmonterad mottagare. Liksom paraboliska tråg värms överföringsvätska eller vatten / ånga upp i mottagaren (krafttornen kan emellertid koncentrera solens energi så mycket som 1 500 gånger), så småningom omvandlas till ånga och brukar producera el med en turbin och generator.

Strömtorns konstruktioner är fortfarande i utveckling men kan en dag bli realiserade som nätverksanslutna kraftverk som producerar cirka 200 megawatt el per torn.

Ett tredje system är solfack / motor. Jämfört med de paraboliska tåg- och krafttornen är skålen små tillverkare (ca 3-25 kilowatt). Det finns två huvudkomponenter: solkoncentratorn (skålen) och kraftomvandlingsenheten (motorn / generatorn). Skålen pekar på och spårar solen och samlar solenergi; Det kan koncentrera den energin med cirka 2000 gånger. En termisk mottagare, en serie rör fyllda med kylvätska (såsom väte eller helium) sitter mellan skålen och motorn.Den absorberar den koncentrerade solenergi från maträtten, omvandlar den till värme och skickar den värmen till motorn där den blir el.

Solvärme

Solvärmesystem är en lovande förnybar energilösning - solen är en riklig resurs. Förutom när det är nattetid. Eller när solen är blockerad av molntäcke. Värmeenergilagring (TES) system är högtrycksvätsketankar som används tillsammans med ett solvärmesystem för att tillåta växter att banka flera timmar med potentiell el. Off-peak lagring är en kritisk komponent för effektiviteten av solvärme kraftverk.

Tre primära TES-tekniker har testats sedan 1980-talet när de första solvärmekraftverken konstruerades: ett två-tanks direktsystem, ett två-tankers indirekt system och ett termokontrollsystem med en tank.

I en två-tank direktsystem, solvärmeenergin lagras precis i samma värmeöverföringsvätska som samlat den. Vätskan är uppdelad i två tankar, en tank lagrar den vid en låg temperatur och den andra vid en hög temperatur. Vätska som lagras i lågtemperaturtanken går genom kraftverkets solfångare där den återuppvärms och skickas till högtemperaturtanken. Vätska som lagras vid hög temperatur skickas via en värmeväxlare som producerar ånga, som sedan används för att producera el i generatorn. Och när det har blivit genom värmeväxlaren återvänder vätskan sedan till lågtemperaturtanken.

en två-tank indirekt system fungerar i stort sett samma som det direkta systemet, utom det fungerar med olika typer av värmeöverföringsvätskor, vanligtvis de som är dyra eller inte avsedda att användas som lagringsvätska. För att övervinna detta passerar indirekta system lågtemperaturvätskor genom en extra värmeväxlare.

Till skillnad från de två tanken system, den termoklinksystem med enkel tank lagrar termisk energi som en fast, vanligtvis kiselsand. Inuti den enkla tanken hålls delar av det fasta materialet vid låga till höga temperaturer, i en temperaturgradient beroende på flödet av vätska. För förvaringsändamål flyter varmt värmeöverföringsvätska in i tankens topp och kyls när det färdas nedåt, vilket utgår som en lågtemperaturvätska. För att generera ånga och producera elektricitet, är processen omvänd.

Solvärmesystem som använder mineralolja eller smält salt som värmeöverföringsmedium är primära för TES, men tyvärr utan ytterligare forskning, kan system som körs på vatten / ånga inte lagra termisk energi. Andra framsteg i värmeöverföringsvätskor innefattar forskning om alternativa vätskor, genom användning av fasbytematerial och nya termiska lagringskoncept, allt för att minska lagringskostnaderna och förbättra prestanda och effektivitet.

Solvärmehus

Lisa Kivirist och John Ivanko står bredvid ett solvärmesystem som värmer ett växthus vid sin bed-and-breakfast.

Lisa Kivirist och John Ivanko står bredvid ett solvärmesystem som värmer ett växthus vid sin bed-and-breakfast.

Idén att använda termiska massmaterial - material som har kapacitet att lagra värme - för att lagra solenergi gäller för mer än bara stora solvärmeverk och lagringsanläggningar. Tanken kan fungera i något så vanligt som ett växthus.

Alla växthusar fäller solenergi under dagen, vanligtvis med fördel i söderläge och ett sluttande tak för att maximera solens exponering. Men när solen går ner, vad är en odlare att göra? Solvärme växthus kan behålla den termiska värmen och använda den för att värma växthuset på natten.

Stenar, cement och vatten eller vattenfyllda fat kan alla användas som enkla, passiva termiska massmaterial (värmesänkor), fånga solens värme under dagen och utstråla den tillbaka på natten.

Större ambitioner? Applicera samma idéer som används i solvärmekraftverk (även om på en mycket mindre nivå) och du är på väg till året runt. Solvärmekväxter, även kallade aktiva solväxthus, kräver samma grunder som alla andra solvärmesystem: en solfångare, en vattenförvaringstank, rör eller rörledningar (begravd i golvet), en pump för att flytta värmeöverföringsmediet ( luft eller vatten) i solfångaren till lagring och el (eller annan strömkälla) för att driva pumpen.

I ett scenario dras luft som samlas i toppen av växthuset ner genom rör och under golvet. Under dagen är luften varm och värmer marken. På natten dras sval luft ned i rören. Den varma marken värmer upp den kalla luften, som i sin tur värmer växthuset. Alternativt används vatten ibland som värmeöverföringsmedium. Vatten uppsamlas och värmas upp i en yttre lagertank och pumpas sedan genom rören för att värma växthuset.

Solvärme skorstenar

Solvärmeffekten har stor potential eftersom tekniken redan finns där.

Solvärmeffekten har stor potential eftersom tekniken redan finns där.

Precis som solvärme växthus är ett sätt att applicera solterminalteknik till ett vardagligt behov, utnyttjar solvärme skorstenar eller termiska skorstenar även värmematerial. Termiska skorstenar är passiva solventilationssystem, vilket innebär att de är nonmechanical. Exempel på mekanisk ventilation är helhusventilation som använder fläktar och kanaler för att uttömma luft och leverera frisk luft. Genom konvektiva kylprinciper tillåter termiska skorstenar sval luft medan man trycker varm luft från insidan ut. Designad utifrån det faktum att hetluft stiger, minskar de oönskade värmen under dagen och byter in luften (luft) för yttre (kall) luft.

Termiska skorstenar är vanligtvis gjorda av en svart, ihålig termisk massa med en öppning på toppen för varmluft till avgas. Inloppsöppningar är mindre än avgasuttag och placeras i låg till medelhöjd i ett rum.När varm luft stiger, rinner den genom utsidan av utloppsutloppet, antingen till utsidan eller i ett öppet trapphus eller atriär. När det händer drar en uppdragning sval luft in genom inloppen.

I takt med global uppvärmning, stigande bränslekostnader och en ständigt ökande efterfrågan på energi förväntas energibehov öka med nästan motsvarande 335 miljoner fat olja per dag, främst för el [källa: Meisen]. Oavsett om det är stort eller litet, på eller av nätet, är en av de stora sakerna om solvärmeffekten att den existerar just nu, ingen väntan. Genom att koncentrera solenergi med reflekterande material och omvandla det till elektricitet kan moderna solvärmeverk, om de antas idag som en nödvändig del av energiproduktionen, kunna köpa el till över 100 miljoner människor de närmaste 20 åren [källa: Brakmann]. Allt från en stor förnybar resurs: solen.

Hur Solar Termisk Kraft Fungerar

FAQ - 💬

❓ Hur fungerar Termiska solkraftverk?

👉 Cached


Video Tillägg: Solar Plexus Meditation: Heal and Balance the Solar Plexus - Chakra Meditation Music #1415.




Forskning


Early Embryo'S Odd Behavior Avslöjar Risken För Missfall
Early Embryo'S Odd Behavior Avslöjar Risken För Missfall

Exponering För Allergier Tidigt I Livet Kan Sänka Barns Allergisk Risk
Exponering För Allergier Tidigt I Livet Kan Sänka Barns Allergisk Risk

Science News


10 Saker Du Inte Visste Om Einstein
10 Saker Du Inte Visste Om Einstein

Nya Influensa Staminfektioner 2 Barn, Cdc Säger
Nya Influensa Staminfektioner 2 Barn, Cdc Säger

Vissa Primates Share, Others (Hint, Hint) Är Snål
Vissa Primates Share, Others (Hint, Hint) Är Snål

8 Myter Som Kan Döda Ditt Förhållande
8 Myter Som Kan Döda Ditt Förhållande

"Keystone Virus" Hade Aldrig Sett I Människor, Tills En Florida-Tonåring Fångade Det


SV.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Av Material Tillåts Bara Prostanovkoy Aktiv Länk Till Webbplatsen SV.WordsSideKick.com

© 2005–2024 SV.WordsSideKick.com