Солнечные стирлинги дают бой альтернативной энергетике - Энергетика и промышленность России - № 1 (53) январь 2005 года - WWW.EPRUSSIA.RU - информационный портал энергетика
16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/53/3453.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 1 (53) январь 2005 года

Солнечные стирлинги дают бой альтернативной энергетике

P.S. По материалам сайта www.membrana.ru

Этот двигатель был изобретен шотландским священником Робертом Стирлингом в 1816 году. По КПД он превосходит и дизель, и искровой ДВС, но до сих пор остается экзотикой. Однако американцы считают, что стирлинг может стать альтернативой альтернативной энергетике.

Прежде чем рассказать о проекте американских энергетиков, нужно сказать пару слов о стирлинге – двигателе. В отличие от дизеля и бензинового ДВС, это – двигатель внешнего сгорания. Его тепловой замкнутый цикл кардинально отличается от циклов Отто или Дизеля.

Так, нагрев рабочего газа в цилиндре стирлинга (при подводе тепла извне) происходит при практически постоянном объеме, затем идет расширение при почти постоянной температуре, потом газ перемещается отдельным поршнем-вытеснителем в холодную зону, где происходит охлаждение при почти постоянном объеме.

Далее следует сжатие при постоянной температуре. Затем вытеснитель загоняет тот же газ в горячую область, и все начинается сначала.

При этом в канале между горячей и холодной областью часто ставят пористый теплорегенератор, который ускоряет охлаждение и нагрев газа при его движении в ту или иную сторону.

Разумеется, машина, построенная непосредственно мистером Стирлингом, отличается от современных стирлингов так же сильно, как первые дизели, созданные самим Рудольфом Дизелем, от дизельных моторов XXI века. Но принцип остался тем же.

Теоретически КПД стирлинга может совпадать с физическим пределом, определяемым разностью температур «печки» и «холодильника», да и на практике можно получить от стирлингов КПД порядка 70%, что раза в два выше, чем у хорошего дизеля.

Почему же стирлинг «не пошел»? Увы, чтобы получить от него сколь‑нибудь приемлемую удельную мощность (по отношению к его размерам и весу), как и выжать весь потенциал цикла по КПД, нужно идти на ряд технологических ухищрений, которые сильно удорожают конструкцию.

У стирлинга есть сильные козыри. Это не только КПД, но и почти полное отсутствие шума (никаких взрывов) и возможность работать на любом топливе – от бензина и солярки до угля, Солнца или атомной энергии.

Собственно, все, что требуется, – это нагревать чем‑то определенный узел этого мотора – верхнюю часть закрытого цилиндра.

Потому стирлинги нашли ограниченное применение (на некоторых подлодках или как вспомогательные генераторы).

Очевидно, преимущества этих двигателей становятся особо выгодными при стационарном использовании, когда собственный вес двигателя не важен. Например, при выработке энергии из солнечного излучения.

Об этом инженеры думали давно, да и кое‑какие установки такого типа уже строились. Но, кажется, никто еще не осмеливался строить солнечные фермы на двигателях стирлинга, чтобы производить электроэнергию в хоть каких‑то промышленных масштабах.

И вот на днях американская национальная лаборатория Сандия (Sandia National Laboratories), один из крупнейших научных центров, специализирующийся на энергетике, объявила, что объединила свои усилия с американской компанией Stirling Energy Systems, чтобы построить первые «солнечные фермы», основанные на двигателях стирлинга.

Собственно, солнечные стирлинги были разработаны компанией Stirling Energy Systems, а ученые из лаборатории Сандия помогают их совершенствовать.

Будет испытано шесть солнечных генераторов, которые обеспечат электричеством более 40 домов.

Пять новых систем смонтируют к январю 2005 года в испытательном центре Сандии. Они присоединятся к первому такому опытному образцу, который был создан в этом году, и вместе образуют электростанцию с выходной электрической мощностью 150 киловатт (в дневные часы, конечно).

Солнечный свет концентрируется на двигателях с помощью зеркал, каждое из которых построено из 82 отдельных секций.

«Это будет наибольшей группой солнечных установок стирлинга в мире, – утверждает лидер проекта со стороны Сандии Чак Андрака (Chuck Andraka). – В конечном счете, проект предполагает создание 20 тысяч систем, которые будут размещены на нескольких солнечных фермах и будут поставлять электричество юго-западным распределительным компаниям».

Как только первая партия установок будет собрана, исследователи из Сандии и Stirling Energy Systems начнут экспериментировать с ними, чтобы определить, как лучше всего они могут быть объединены в сеть и что можно сделать для повышения надежности.

Каждая установка работает автоматически. Без вмешательства оператора или даже присутствия человека. Она запускается каждое утро на рассвете и работает в течение дня, отслеживая солнце и переходя «ко сну» на закате.

По расчетам авторов проекта, в теории одна ферма солнечных стирлингов, под которую отвели бы территорию всего‑то 160х160 километров на юге США, покрыла бы полностью всю потребность страны в электроэнергии.

Но почему‑то, когда люди говорят об альтернативной энергетике, имеют в виду лишь солнечные батареи, ветрогенераторы, приливные и волновые станции, иногда – геотермальное тепло. Может, пора посмотреть на иную альтернативу такой альтернативной энергетике?

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 1 (53) январь 2005 года:

  • Разведанных запасов энергоресурсов при нынешнем уровне добычи, по самым усредненным подсчетам, хватит на 45-55 лет

    Разведанных запасов энергоресурсов при нынешнем уровне добычи, по самым усредненным подсчетам, хватит на 45-55 лет. Об этом заявил президент РФ Владимир Путин на пресс-конференции в Кремле. Вместе с тем он отметил, что и государство, и сами энергетические компании должны заниматься разведкой полезных ископаемых. Путин подтвердил необходимость государственного контроля за тем, чтобы способы добычи, как выразился президент, не были «ко...

  • Китай: Потребление электроэнергии в Китае в 2005 году увеличится

    Потребление электроэнергии в Китае в 2005 году увеличится на 10,5% и достигнет 2,4 трлн. кВт-ч. Такой прогноз сделан Государственной компанией электросетей, передает агентство Синьхуа. Потребление электроэнергии в 2004 году вырастет на 14,5% и достигнет 2,16 трлн. кВт-ч, что на 273 млрд. кВт-ч больше прошлогоднего показателя. В Китае реализуется программа переброски электроэнергии с запада на восток страны и создания всекитайской элект...

  • Коротко

    Радиочастотные кабели нового поколения ОАО «Севкабель_Холдинг» заключило контракт с австрийской компанией «Rosendahl» на приобретение нового технологического оборудования для производства радиочастотных кабелей нового поколения диаметром от 6 до 60 мм. По сравнению с существующими конструкциями эти кабели обладают улучшенными электрическими (высокая стабильность и однородность параметров) и механическими (существенное снижение матери...

  • Позитивные итоги реформы

    Итоги реформирования электроэнергетики выглядят достаточно позитивно. Об этом заявил министр промышленности и энергетики РФ Виктор Христенко, выступая 22 декабря 2004 года в рамках «Правительственного часа», посвященного реформе электроэнергетики....

  • Индия: Встреча крупнейших экспортеров и потребителей энергоресурсов Азии

    В ближайшее время Индия планирует провести у себя встречу крупнейших экспортеров и потребителей энергоресурсов Азиатского региона. К участию в ее работе приглашаются и российские компании, сообщил посол Индии в России Канвал Сибал, выступая на семинаре «Индийско-оссийское сотрудничество в области углеводородов: возможности и вызовы». «Индия планирует организовать у себя встречу четырех крупнейших евроазиатских производителей энергоресу...