Солнечный пруд — это концентратор солнечной энергии, в котором накопление тепла происходит не во всем объеме воды а лишь за счет повышения температуры в глубинном слое, отличающемся повышенной концентрацией солей. Температура воды в таком слое может подниматься до 100 °С, оставаясь на-поверхности сравнительно невысокой.[ ...]
Условия существования подобного аномального перепада температур— наличие определенной разности соленостей, при которой прекращается вертикальный массообмен между слоями, и отсутствие механических факторов, возбуждающих перемешивание.. Такие пруды существуют в природе: подходящие условия время от времени возникают в небольших стоячих соленых прудах и в океанских лагунах, периодически заполняемых водой, в странах с достаточно жарким климатом.[ ...]
Однако открыто это явление было в умеренном поясе — на; территории Венгрии в конце прошлого века [45]. Сначала его сочли результатом деятельности бактерий, населяющих придонные слои, затем — следствием нагрева за счет тепла подземного источника. Лишь более детальное изучение показало, что истинная причина разогрева глубинных вод состоит в особенностях поглощения солнечного излучения. В солнечном пруду излучение видимой части спектра проникает через верхний достаточно тонкий пресный слой и с эффективностью примерно 20 % трансформируется в тепло в нижнем соленом слое. Поверхностный слой при этом выполняет роль экрана, исключающего потери тепла за. счет излучения в инфракрасной области и за счет испарения.[ ...]
К настоящему времени проработано несколько вариантов конструкций солнечных прудов, в которых использованы либо естественные пруды и лагуны или низменности, либо искусственные сооружения (обвалованные участки суши, бетонные или другие емкости). Французские специалисты из Национального центра использования океана (С№ХО), например, построили в окрестностях г. Монпелье (Средиземноморское побережье Франции) пруд площадью 1000 м2 и глубиной 1 м в виде прямоугольной емкости, выложенной из кирпича и покрытой изнутри слоем стойкой к агрессивной среде резины толщиной 1 мм. Эксперименты подтвердили работоспособность конструкции.[ ...]
Солнечные пруды, позволяющие в среднем получать мощность 35 кВт при максимальной мощности 150 кВт сооружены в Саудовской Аравии (2400 м2) и США (2000 м2). Преобразуемая в них энергия используется для кондиционирования воздуха, обогрева плавательных бассейнов и производства электроэнергии. Однако экономические оценки оказались не в пользу технологии преобразования энергии с помощью солнечных прудов: по удельным капиталовложениям они при наличии других типов источников энергии оказались неконкурентоспособными по сравнению с любыми вариантами традиционных источников. Лишь в странах с жарким климатом солнечные пруды могут найти применение, особенно если соответствующие преобразователи одновременно с электроэнергией будут вырабатывать пресную воду. Здесь могут быть использованы установки, работающие по принципу ОТЭС открытого цикла.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Принцип действия солнечного лруда с соленостным преобразователем [63]. |
![Принцип действия солнечного лруда с соленостным преобразователем [63].](/static/pngsmall/822125272.png) |