太阳池

太阳池是收集和储存太阳热能的盐水池。咸水自然形成垂直盐度梯度,也称为盐斜,其中低盐度水漂浮在高盐度水之上。盐溶液层的浓度(因此密度)随着深度而增加。在一定深度以下,溶液具有均匀的高盐浓度。

描述

当太阳光线接触浅水池的底部时,它们会加热靠近底部的水。当池底的水被加热时,它的密度会低于其上方较冷的水,并开始对流。太阳能池通过阻止这种对流来加热水。将盐加入水中,直到下层水完全饱和。池底的高盐度水不易与上方的低盐度水混合,所以当底层水被加热时,底层和顶层分别发生对流,两者之间只有轻微的混合.这xxx减少了热量损失,并允许高盐度水达到90°C,同时保持30°C低盐度水。然后可以将这些热的咸水抽走用于发电

太阳池的优点和缺点

  • 这种方法对发展中国家的农村地区特别有吸引力。只需花费粘土或塑料池塘衬垫的成本,就可以设置非常大面积的收集器。
  • 必须去除累积的盐晶体,这可能是有价值的副产品和维护费用。
  • 无需单独的收集器。
  • 巨大的热质量意味着日夜发电。
  • 相对低温运行意味着太阳能转化率通常低于2%。
  • 由于蒸发,经常需要非盐水来维持盐度梯度。

太阳池效率

与假设的20°C环境温度相比,所获得的能量以70至80°C的低级热量形式存在。根据热力学第二定律(参见卡诺循环),使用来自80°C高温储层的热量并具有20°C较低温度的循环的xxx理论效率为1−(273+20)/(273+80)=17%。相比之下,发电厂的热机在800°C下提供高品位热量,将热量转化为有用功的xxx理论限制为73%(因此将被迫将低至27%的废热剥离给20°C的低温储层)。太阳能池的低效率通常是合理的,因为“收集器”只是一个塑料内衬的池,

发展

进一步的研究旨在解决这些问题,例如膜池的发展。这些使用薄的渗透膜来分离各层,而不允许盐通过。

太阳池

例子

xxx的发电太阳能池是在以色列建造的BeitHaArava池,一直运行到1988年。它的面积为210,000平方米,发电量为5兆瓦。印度是xxx个在古吉拉特邦普杰建立太阳能池的亚洲国家。该项目于1987年获得非常规能源部的国家太阳能池塘计划的批准,并在TERI、古吉拉特邦能源发展署和GDDC(古吉拉特邦乳业发展有限公司)的持续合作下于1993年完成。太阳能池通过每天向工厂提供80,000升热水,成功地证明了该技术的便利性。它设计用于每年提供约22,000,000千瓦时的热能。能源与资源研究所提供了所有的技术投入,并承担了研究、开发和示范的完整执行。TERI在将其移交给GDDC之前一直运营和维护该设施直到1996年。直到2000年,当严重的财务损失使GDDC陷入瘫痪时,太阳能池才毫不费力地运作。随后,普杰地震使KutchDairy无法运作。0.8英亩(3,200平方米)的太阳能池为布鲁斯食品公司在德克萨斯州埃尔帕索的20%的业务提供电力,是美国第二大太阳能池,也是美国xxx个盐梯度太阳能池

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