Systemy solarne Stawy słoneczne

Dr inż. Mariusz Szewczyk
Politechnika Rzeszowska im. I. Łukasiewicza
Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa
Katedra Termodynamiki
35-959 Rzeszów, ul. W. Pola 2
Systemy solarne
Stawy słoneczne
rodzaje
zasada działania
przykład
Stawy słoneczne - rodzaje
BMi
L
w
1951
Stawy słoneczne spełniają równocześnie rolę kolektora ciepła i akumulatora energii
termicznej.
Istotą ich działania jest wytworzenie na powierzchni stawu lub w warstwie
powierzchniowej warstwy izolacyjnej uniemożliwiającej oddawanie do otoczenia
energii cieplnej zmagazynowanej w warstwach podpowierzchniowych na skutek
absorpcji promieniowania słonecznego. Warstwa magazynująca osiąga temperaturę
60  95 C . Charakteryzują się one kilkumiesięcznym okresem magazynowania
ciepła.
Ze względu na technologię utworzenia warstwy magazynującej i izolacyjnej
wyróżnia się kilka typów stawów słonecznych.
Stawy słoneczne
Stawy stabilizowane
pływajacą po powierzchni
strukturą typu
plaster miodu
Stawy bez zasolenia
Stawy stabilizowane
gradientem zasolenia
Stawy stabilizowane
lepkościowo
podpowierzchniową
warstwą żelu
Stawy stabilizowane
za pomocą
membran
BMi
L
w
1951
Zasada działania stawu słonecznego z gradientem zasolenia
Gradient stężenia soli niweluje
gradient temperatury tak aby
solanka w warstwie akumulacyjnej
miała większą gęstość niż w
warstwie powierzchniowej –
zapobiega to konwencyjnemu
mieszaniu wody ogrzewanej od
strony przydennej.
Gradient stężenia soli powoduje jej dyfuzję w
stronę warstwy izolującej. Aby zapobiec
pojawieniu się konwekcji konieczne jest
uzupełnianie warstwy powierzchniowej woda
słodką, a warstwy akumulacyjnej stężona
solanką. W tym celu woda z warstwy
powierzchniowej jest przepompowywana
tężni a po odparowaniu wody do warstwy
akumulacyjnej.
BMi
L
w
1951
Staw słoneczny w El Passo – Texas - schemat
BMi
L
w
1951
Staw słoneczny w El Passo – Texas - wygląd
Staw słoneczny w El Passo –
Texas:
• powierzchnia: 3350 m2,
• głębokość: 3 m,
• rok założenia: 1983,
• produkcja energii elektrycznej w
cyklu Rankina na R114,
• moc: 100 kW.