Термоэмиссионный преобразователь солнечной энергииУстановка с термоэмиссионным преобразованием солнечной энергии (СТЭУ) представляет собой генератор электрической энергии, в котором нагрев эмиттера термоэмиссионного преобразователя осуществляется солнечной энергией. Под солнечной энергией понимается непосредственно солнечное излучение. Использование СТЭУ возможно как в наземных условиях в районах с достаточно большим количеством солнечных дней, так и в космических условиях. Четыре основные особенности солнечной энергии определяют достоинства и недостатки СТЭУ: во-первых, солнечная энергия является даровой; во-вторых, солнечная энергия неисчерпаема; в-третьих, источник солнечной энергии определенным образом ориентирован в пространстве; в-четвертых, интенсивность солнечного излучения для околоземной области пространства сравнительна мала.Под неисчерпаемостью солнечной энергии понимаются, конечно,, огромные запасы энергии Солнца, хотя и не бесконечные, так что ресурс работы СТЭУ определяется вероятностью и скоростью необратимых процессов, происходящих в самом генераторе и приводящих к постепенному изменению режима работы СТЭУ или даже ее разрушению (например, испаряемость материала эмиттера, химические взаимодействия или метеоритные повреждения). Основные элементы СТЭУ: концентратор солнечной энергии,, собственно термоэмиссионный преобразователь (СТЭП) и следящая система. Наземная (или космическая) установка непрерывно перемещается относительно Солнца, поэтому в СТЭУ необходимо предусматривать специальную следящую систему, постоянно ориентирующую СТЭУ на Солнце. Наличие следящей системы, конечно, усложняет конструкцию СТЭУ, и, кроме того, эта система потребляет часть вырабатываемой электроэнергии. Как показывают теоретические и экспериментальные исследования, отклонение от точной ориентации на Солнце допускается в пределах 8—10 градусов. При этом электрические характеристики СТЭП заметно не снижаются. Осуществление даже более точной ориентации на Солнце (5—6 градусов) больших технических трудностей не вызывает, при этом следящая система потребляет всего около 1,5% генерируемой СТЭУ электроэнергии. Для околоземного пространства удельный поток солнечной энергии составляет 0,14 Вт/(квадр. см). В то же время при работе СТЭП с к. п. д., например, равным 10%, и при плотности электрической энергии 10 вт/(кадр. см) необходимый тепловой поток на поверхность эмиттера должен составить 100 Вт/(квадр. см). Следовательно, в СТЭУ необходимо иметь систему, концентрирующую солнечную энергию на эмиттер. Минимальное значение поверхности концентратора для данной площади поверхности эмиттера можно оценить в предположении, что потери солнечной энергии обратным излучением с поверхности эмиттера отсутствуют, а концентратор идеальный, т. е. не поглощающий и не рассеивающий солнечную энергию. В таком случае требуемая площадь концентратора определяется из соотношения - площадь поверхности концентратора и эмиттера соответственно. Знаете ли вы, что в промышленных масштабах для фильтрации больших объемов воды используются специальные системы, которые не редко комплектуются под заказ (относительно нужд клиента) для коттеджей и частных домов. Воподготовка для коттеджей не сравнится по масштабами ппереработки воды с промышленностью, однако это не означает, что жидкость не стоит очищать от примесей, бактерий и иных загрязнений. |
||
