Сонячні ставки

Ні фокусуючі дзеркала, ні сонячні фотоелементи не можуть виробляти енергію в нічний час. Для цього сонячну енергію, накопичену вдень, потрібно зберігати в теплоакумулюючих баках. Цей процес природним чином відбувається у так званих сонячних ставках.

Сонячні ставки мають високу концентрацію солі в придонних шарах води, неконвективний середній шар води, в якому концентрація солі зростає з глибиною та конвекційний шар із низькою концентрацією солі - на поверхні. Сонячне світло падає на поверхню ставка, і тепло утримується в нижніх шарах води завдяки високій концентрації солі. Вода високої солоності, нагріта поглиненою дном ставка сонячною енергією, не може піднятися через свою високу щільність. Вона залишається біля дна ставка, поступово нагріваючись, поки майже не закипає (тоді як верхні шари води залишаються відносно холодними). Гарячий придонний розсіл використовується вдень або вночі як джерело тепла, завдяки якому особлива турбіна з органічним теплоносієм може виробляти електрику. Середній шар сонячного ставка виступає як теплоізоляція, перешкоджаючи конвекції і втрат тепла з дна на поверхню. Різниця температур на дні та на поверхні води ставка достатня для того, щоб привести в дію генератор. Теплоносій, пропущений трубами через нижній шар води, подається далі в замкнуту систему Ренкина, в якій обертається турбіна для виробництва електрики.

солі
1. Висока концентрація солі 2. Середній шар. 3. Низька концентрація солі 4. Холодна вода "в" та гаряча вода "з"

Цей тип електростанції випробуваний у Бейт Ха'Арава (Ізраїль), біля Мертвого моря. Ізраїль є світовим лідером у галузі використання солоних сонячних рослин.ставків. Компанія "Ormat Systems Inc." встановила кілька таких систем у акваторії Мертвого моря.

Найбільша їх має потужність 5 МВт. Ставок площею 20 га перетворює сонячне світло на електрику при ККД близько 1%. Нижні шари води у ставку мають дуже високу щільність. Хоча сонячний став успішно працював протягом кількох років, у 1989 р. його довелося закрити з економічних міркувань. Найбільшим у США є сонячний ставок площею 0,3 га в Ель Пасо (штат Техас). Він пропрацював без зупинки з моменту свого відкриття в 1986 р. Він приводить у дію 70-кіловатний турбогенератор Ренкіна та опріснювальну установку об'ємом 20 000 літрів на день, а також постачає технічне тепло на сусідній харчовий комбінат. Температура води в ставку може досягти і утримуватися на рівні вище 90 оC в теплоакумулюючій зоні. Під час пікової потужності ця установка здатна виробляти понад 100 кВт·год електроенергії на годину, а об'єм опрісненої питної води становить понад 350 000 літрів на добу. За п'ять років роботи установка виробила понад 50 000 кВт·г електроенергії. Штучний солоний сонячний став споруджений у Майамісбурзі (штат Огайо, США). Він використовується для обігріву міського плавального басейну та будинку відпочинку.