Вход на сайт
Логин
Пароль
Регистрация на сайте!
Забыли пароль?
Поиск
.. > Экология > Индивидуальные солнечные устновки >

технологических процессах, протекающих при низких,
средних н высоких температурах. Они используются для
получения горячей воды, опреснения морской или мине-
рализованной воды, для сушки материалов и сельскохо-
зяйственных продуктов и т.п. Благодаря солнечной энер-
гии осуществляется процесс фотосинтеза и рост расте-
ний, происходят различные фотохимические процесы.

Известны методы термодинамического преобразова-
ния солнечной энергии в электрическую, основанные на
использовании циклов тепловых двигателей, термоэлек-
трического и термоэмиссионного процессов, а также
прямые методы фотоэлектрического, фотогальваническо-
го и фотоэмиссионного преобразований. Наибольшее
практическое применение получили фотоэлектрические
преобразователи и системы термодинамического преоб-
разования с применением тепловых двигателей.

Рассмотрим физическую сущность процессов преобразования
солнечной энергии в теплоту и работу, а также состояние работ по
производству электрической энергии, поскольку это наиболее полно
характеризует современный уровень развития гелиотехники.

Преобразование солнечной энергии в механическую осуществля-
ется в две стадии. Первая стадия включает фототермическое преоб-
разование, в результате которого солнечная энергия, поглощаемая
в коллекторе, нагревает теплоноситель или рабочее тело. Этот нагрев
может происходить непосредственно в солнечном коллекторе—при-
емнике солнечного излучения — или в теплообменнике. При этом
помимо нагрева как такового для таких рабочих тел, как водяной
пар и пары органических веществ (фреонов), происходит также про-
цесс образования и перегрева пара. Вторая стадия осуществляется
в тепловом двигателе, в котором тепловая энергия рабочего тела
преобразуется в работу. В цикле теплового двигателя рабочее тело
(водяной пар или пары фреонов, воздух и т. п.) получает теплоту
Q1 от источника теплоты, в результате чего оно расширяется и вы-
полняет работу, отдает теплоту Q2 окружающей среде и при этом
сжимается с затратой работы. Полезная работа цикла равна разно-
сти количеств подведенной и отведенной теплоты Z,= Q1—Q2, а эф-
фективность преобразования теплоты в работу характеризуется тер-
мическим КПД цикла T)(=L,/Q1=l—Q2/Q1

Наиболее эффективно преобразование теплоты в работу проис-
ходит в цикле Карно, состоящем из идеальных процессов с подводом
теплоты при постоянной температуре T1, и отводе теплоты при по-
стоянной температуре T2 и имеющем КПД т(к=1—T2/T1 Для повы-
шения этого КПД необходимо увеличивать T1 и уменьшать Т2.
В данном диапазоне максимальной (Tt) и минимальной (Тч) темпе-
ратур эффективность цикла реальных тепловых двигателей — паро-
вых и газовых турбин, паровой машины, двигателей внутреннего
сгорания и др. — значительно ниже термического КПД цикла Карно,
но она также повышается при увеличении средней температуры под-
вода теплоты и уменьшении средней температуры отвода теплоты.
Максимальные величины термического КПД при типичных значени-

Страница 16 из 28 << 12 13 14 15 16 17 18 19 20 >>