태양연못
Solar pond |
태양열 연못은 태양열을 모으고 저장하는 소금물 웅덩이이다.소금물은 자연적으로 "할로클린"이라고도 불리는 수직 염도 구배를 형성하는데, 이 구배는 염도가 낮은 물이 고염도 물 위에 떠 있는 것입니다.소금 용액의 층은 깊이에 따라 농도(따라서 밀도)가 증가합니다.일정 깊이 이하에서는 균등하게 높은 염분 농도를 가진다.
묘사
태양 광선이 얕은 풀의 바닥에 닿으면, 그들은 바닥 근처의 물을 데웁니다.수영장 바닥의 물이 가열되면, 수영장 위쪽에 있는 차가운 물보다 밀도가 낮아지고 대류가 시작됩니다.태양연못은 이 대류를 방해하여 물을 데운다.소금은 물의 아랫층이 완전히 포화될 때까지 물에 첨가된다.연못 바닥의 고염도 물은 위쪽의 저염도 물과 잘 섞이지 않기 때문에, 물의 하층이 가열되면 바닥과 상층에서 각각 대류가 일어나며, 둘 사이에 약간의 혼합만 있을 뿐이다.이를 통해 열 손실을 크게 줄일 수 있으며, 30°[1]C의 저염수 상태를 유지하면서 고염수 상태의 물을 최대 90°C까지 유지할 수 있습니다.이 뜨겁고 짠 물은 발전, 터빈 또는 열 에너지원으로 사용하기 위해 펌핑될 수 있습니다.
장점과 단점
- 이 접근방식은 개발도상국의 농촌 지역에 특히 매력적이다.점토나 플라스틱 연못 라이너 비용만으로 매우 큰 면적 수집기를 설치할 수 있습니다.
- 축적된 염결정을 제거해야 하며 귀중한 부산물 및 유지관리 비용이 될 수 있습니다.
- 별도의 수집기는 필요 없습니다.
- 열량이 매우 크다는 것은 밤낮으로 전력이 생산된다는 것을 의미합니다.
- 비교적 저온 운전은 태양 에너지 전환이 일반적으로 [2]2% 미만임을 의미한다.
- 증발 때문에 염분 구배를 유지하기 위해 염분이 없는 물이 지속적으로 필요합니다.
효율성.
얻어진 에너지는 가정된 주변 온도 20 °C에 비해 70 - 80 °C의 낮은 등급의 열 형태이다.열역학 제2법칙(카르노트 사이클 참조)에 따르면 80°C에서 고온 저장소의 열을 사용하고 20°C의 낮은 온도를 갖는 사이클의 최대 이론 효율은 1-(273+20)/(273+80)=17%이다.이에 비해, 800°C에서 높은 등급의 열을 전달하는 발전소의 열 엔진은 열을 유용한 작업으로 변환하기 위한 이론적으로 최대 73%의 한계를 가집니다(따라서 폐열을 20°C에서 냉온 저장소로 27%까지 방출해야 합니다).태양광 연못의 낮은 효율성은 보통 플라스틱으로 둘러싸인 연못인 '집수기'가 잠재적으로 태양광 집중 시스템보다 낮은 전체적인 수평화된 에너지 비용의 대규모 시스템을 초래할 수 있다는 주장으로 정당화된다.
발전
추가적인 연구는 막 연못의 개발과 같은 문제를 해결하는 것을 목표로 한다.이것들은 소금을 통과시키지 않고 층을 분리하기 위해 얇은 투과막을 사용한다.
예
가장 큰 발전용 태양연못은 이스라엘에 건설되어 1988년까지 가동된 베이트 하아라바 연못이다.면적은 210,000m²이고 전기 출력은 5MW였습니다.[3]
인도는 구자라트의 Bhuj에 태양 연못을 만든 최초의 아시아 국가였다.이 프로젝트는 1987년 비재래식 에너지원부의 국가 태양연지 프로그램에 따라 승인되었으며 TERI, 구자라트 에너지 개발청 및 GDDC(Gujarat Drail Development Corporation Ltd)의 지속적인 협력 끝에 1993년에 완료되었다.태양연못은 발전소에 매일 8만 리터의 온수를 공급해 기술의 편리성을 입증하는 데 성공했다.연간 약 22,000,000kWh의[citation needed] 열에너지를 공급하도록 설계되어 있습니다.에너지 자원 연구소는 모든 기술 정보를 제공하고 연구, 개발 및 시연의 완전한 실행을 담당했습니다.TERI는 1996년까지 이 시설을 운영 및 유지하다가 GDDC에 넘겼다.태양연지는 2000년 심각한 재정적 손실이 GDDC를 마비시키기 전까지 쉽게 기능했다.그 후, Bhuj 지진은 Kutch Draily의 기능을 [4]정지시켰다.
텍사스주 엘파소에 있는 브루스식품의 영업량의 20%를 차지하는 0.8에이커(3,200m2)의 태양연지는 미국 내 두 번째로 큰 규모이며,[5] 미국 최초의 염분계급 태양연못이기도 하다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ G. Boyle.재생 에너지:지속 가능한 미래를 위한 힘, 제2판
- ^ G. Boyle.재생 에너지:지속 가능한 미래를 위한 힘, 제2판영국 옥스포드: 옥스포드 대학 출판부, 2004.
- ^ C, Nielsen; A, Akbarzadeh; J, Andrews; HRL, Becerra; P, Golding (2005), The History of Solar Pond Science and Technology, Proceedings of the 2005 Solar World Conference, Orlando, FL
- ^ 를 클릭합니다Solar Gradient Solar Ponds, Teriin, archived from the original on 26 October 2008, retrieved 28 November 2009.
- ^ "A". 2012. CiteSeerX 10.1.1.680.7971.
외부 링크
- 를 클릭합니다The El Paso Solar Pond, University of Texas.
- Bhuj Solar Pond in India, Teriin, archived from the original on April 2, 2007
{{citation}}: CS1 maint: 부적합한 URL(링크). - 를 클릭합니다"Israel's 150 KW Solar Pond", Mother Earth news, May–Jun 1980.
- 를 클릭합니다Research ponds and real world project at Pyramid Salt, Pyramid Hill, Northern Victoria, AU: Royal Melbourne Institute of Technology, archived from the original on 2012-02-05.
