16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/77/5341.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 1 (77) январь 2007 года

Комплекс жизнеобеспечения на солнечной энергии

На земном шаре имеется 17 млн км2 поверхности суши, на которую падают солнечные лучи тепловой мощностью около 1 кВт/м2, это пустыни, в основном никем не занятые. Пустыни занимают более 10% от всей суши. Люди не живут в этих местах из-за экстремальных природных условий, днем жара 50-60°С, ночью сильный холод.

Человек уже давно использует солнечную энергию, но в основном только для отопления и горячего водоснабжения.

Научно-исследовательское отделение голландской фирмы «Филипс» – одна из многих научных организаций, занимающихся изучением и испытанием методов аккумуляции солнечной энергии в практических условиях. Фирмой построен экспериментальный односемейный дом сельского типа с солнечным отоплением. Энергетические потребности семьи из четырех человек моделируются посредством двух мини-ЭВМ, которые регулируют отопительную систему и одновременно обрабатывают полученные данные. Для освещения, приготовления пищи, привода насосов и других нужд используется электрическая энергия, а энергию для поддержания в комнатах температуры 24°С дает Солнце. Солнечные коллекторы расположены на южной стороне крыши под углом 48°. На общей площади 20 м2 помещены 18 модулей, которые содержат 18 вакуумных стеклянных трубок и сборную трубу. 324 таких коллектора передают солнечную энергию воде, температура которой достигает 95°С. Тепловой аккумулятор, находящийся в подвале, состоит из трех баков, теплового насоса и подземного теплообменника.

Такая гелиосистема позволяет экономить энергию на обогрев жилых помещений, но она не может полностью обеспечить живущих необходимой для жизни энергией, то есть необходима еще электроэнергия или какое-либо топливо.

А разве трудно получить альтернативную электроэнергию за счет солнечных лучей?

Получить альтернативную электроэнергию можно при помощи новых технологий. В частности, «Силовая установка на солнечной энергии» по патенту RU № 2184873 может вырабатывать электроэнергию в количестве более 15% от тепловой энергии, отобранной солнечными коллекторами у солнечных лучей. В «Солнечном коллекторе» (см. патент RU № 2183801), на который падают солнечные лучи, до 90% тепла солнечных лучей отбирается теплоносителем, проходящим в «Солнечном коллекторе», это тепло затем переносится в «Силовую установку», где более 15% отобранной энергии турбиной преобразовываются в электричество.

В результате в местах, где солнечные лучи падают с тепловой мощностью около 1 кВт/м2, что бывает в течение 6-8 часов, да еще 6-8 часов, когда лучи падают с мощностью около 0,5 кВт/м2, можно получить около 10 кВт-часов тепловой энергии с 1 м2 поверхности, или в среднем в течение суток 0,42 кВт/м2. Поэтому с каждого квадратного метра поверхности, на которую падают солнечные лучи, можно получить 0,9х0,42х0,15 = 0,05 кВт электроэнергии, а с поверхности 100 м х 100 м = 10000 м2 можно получить 500 кВт электроэнергии.

Сейчас строится много зданий ангарного типа очень больших размеров, зданием 100 м х 100 м теперь никого не удивишь. Эти помещения достаточно дешевы, легко и быстро монтируются, а главное, они позволяют создать внутри помещения любой искусственный климат, необходимый для жизни человека, животных и растений, независимо от природных условий снаружи помещения.

Так почему же не использовать такие здания и современные новые технологии для обеспечения жизни в пустыне?

Для этого может быть использован «Комплекс жизнеобеспечения на солнечной энергии» (см. патент RU № 2194834), состоящий из помещения ангарного типа необходимой площади, в котором часть помещения является жилым, имеются производственные помещения, мастерские для ремонта техники, помещения для животноводства, остальная площадь используется для выращивания сельхозрастений.

Для обеспечения комплекса энергией имеется «Силовая установка на солнечной энергии», тепловая энергия для которой получается в «Солнечных коллекторах», установленных на крыше помещения, которые и передают энергию солнечных лучей теплоносителю, а он переносит эту энергию в «Силовую установку…», где более 15% ее преобразуется в электричество.

Солнечные коллекторы устанавливаются на части крыши, при этом остальная часть крыши, прозрачная для солнечных лучей, используется для освещения при выращивании сельхозрастений. Для равномерного освещения солнечные коллекторы и прозрачная часть располагаются чередующимися полосами. В местах прохода солнечных лучей через крышу внутрь устанавливаются отражатели, равномерно распределяющие свет на сельхозрастения.

Имеется также установка для получения биогаза, использующая отходы сельского хозяйства и животноводства. Тепло горения биогаза и/или тепло горения сухих отходов сельхозрастений используются для перегрева рабочего вещества, дополнительно к теплу солнечных лучей, что существенно повышает КПД установки или используется для выработки электроэнергии в ночное время. (Так как в комплексе со стороны приходит только солнечная энергия, то и биогаз и горючие отходы сельхозрастений являются продуктом солнечной энергии.)

В «Комплексе жизнеобеспечения…», так как он защищен от экстремальной погоды пустыни, можно создать самые выгодные условия для выращивания сельхозпродуктов и продуктов животноводства, при этом сельхозпродукции в виде зерна и плодов можно получать до 100 кг с 1 м2 в год, а зеленой массы до 500 кг с 1 м2 в год.

В производственных помещениях могут производиться материальные ценности из местных или других материалов, а также перерабатываться сельхоз- и животноводческая продукция. В мастерских могут производиться изделия, необходимые для существования и для ремонта помещения и оборудования комплекса.

Так «Комплекс жизнеобеспечения…», расположенный в здании ангарного типа размером 100х100 метров, площадь которого 10000 м2, в котором площадь «Солнечных коллекторов» занимает 80% от всей площади крыши, что составит 8000 м2, при использовании коллекторами тепла солнечных лучей с КПД 90%, при мощности солнечных лучей около 1 кВт на 1 м2, которая может быть в течение 6-8 часов в сутки, да еще 6-8 часов в сутки, когда мощность лучей около 0,5 кВт на 1 м2, получит в течение суток около 75000 кВт-часов тепловой энергии. Это тепло теплоносителем перенесется в силовую установку, где с КПД около 15% преобразуется в электричество, в результате может получиться около 11250 кВт-часов электроэнергии при среднесуточной мощности около 450 кВт или в дневное время, когда можно выработать больше электричества, мощность будет 600-700 кВт, а в часы, когда отсутствует Солнце, 200-300 кВт, из которых сам «Комплекс жизнеобеспечения…» может потреблять порядка 50-100 кВт, а около 500 кВт днем и 200 кВт в остальное время сможет отдавать в мировую энергосистему.

Из вышеизложенного видно, что «Комплекс жизнеобеспечения на солнечной энергии» не только сможет обеспечить нормальные жизненные условия даже в самых экстремальных условиях пустыни, но еще и сможет обеспечить электроэнергией мировую энергосистему.

Таким образом, используя только 10% площади пустынь, а это будет 1,7 млн км2, вышеуказанным способом можно получить 1700000 х 50 = 85000000 МВт электроэнергии, или более 14 кВт экологически чистой электроэнергии на каждого человека Земли, в то время как сейчас на каждого жителя Земли приходится около 0,2 кВт электроэнергии, и даже в самой развитой стране – США на каждого жителя приходится в настоящее время только около 12 кВт электроэнергии, при получении которой ужасно загрязняется окружающая среда.

Одновременно с экологически чистой электроэнергией такие комплексы смогут обеспечить все человечество экологически чистыми продуктами питания.

И главное, что все вышеизложенное не фантазия, такие комплексы можно реально устанавливать уже в настоящее время, нужно только финансирование.

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 1 (77) январь 2007 года:

  • В Крыму разрабатывается программа энергосбережения

    Крым занимает второе место среди регионов Украины по экономии топливно-энергетических ресурсов. Об этом заявил министр промышленной политики, транспорта, связи и топливно-энергетического комплекса Крыма Евгений Химченко на совещании по вопросам энергосбережения в совете министров Крыма. Предметом обсуждения участников совещания были мероприятия по активизации работ в сфере энергосбережения и использованию альтернативных источников энерг...

  • Энергетики и оружейники намерены работать вместе

    Представители энергетического и оружейного комплексов атомной отрасли России договорились о сотрудничестве. Основной темой совещания под председательством руководителя Федерального агентства по атомной энергии Сергея Кириенко стала возможность размещения заказов на работы, связанные с выполнением поручения президента России об увеличении доли атомной генерации в энергобалансе страны. В частности, речь шла о возможном заказе ряда изде...

  • «Иркутскэнерго» намерено работать на опережение

    ОАО «Иркутскэнерго» рассматривает проект строительства новой крупной электростанции, сравнимой с Богучанской ГЭС. «Строительство Богучанской ГЭС должно идти в соответствии с проектными отметками, но мы надеемся, что это не последняя ГЭС», – сообщил по этому поводу генеральный директор ОАО «Иркутскэнерго» Сергей Эмдин. Но данный проект, по его словам, будет востребован не ранее 2025 года. Сейчас, по словам Сергея Эмдина, ведется р...

  • В новый производственный год - с лучшими итогами прошлого

    Год мирового признания В конце 2006 года в Государственной Думе прошла вторая гранд-фотовыставка-фестиваль «Лучшие проекты России и СНГ» 2006 года, приуроченная к столетию Государственной Думы. Мероприятие проводилось под патронатом Совета Федерации, правительства РФ, администрации президента России. В фестивале приняли участие около 40 компаний, организаций и фирм России. Развернутая экспозиция продемонстрировала невероятные возможн...

  • Регионы и РАО «ЕЭС России» будут развивать энергетику сообща

    Одним из процессов, запущенных в 2006 году, стало утверждение долгосрочных программ развития региональных энергосистем и подписание соглашений по взаимодействию в реализации этих программ между РАО «ЕЭС России» и региональными администрациями. В первую очередь эта задача ставится перед территориями, включенными в список регионов пиковых нагрузок. ...