Prad z kolektora slonecznego

Awatar użytkownika
Lis
Site Admin
Posty: 1758
Rejestracja: 24 gru 2003, 23:26
Lokalizacja: Warszawa
Kontaktowanie:

Postautor: Lis » 28 cze 2007, 10:26

O ile się orientuję, sensem cyklu Rankine'a (dowolnego) jest podnoszenie ciśnienia przez pompowanie a nie sprężanie, bo to zabiera mniej energii.

Co do stawów słonecznych, fantastyczna sprawa...

A w przypadku gdy ten ORC jest tak drogi, pomyśl nad silnikiem Stirlinga.
Interesują Cię alternatywne paliwa i odnawialne źródła energii? Na pewno zaciekawią Cię też przygotowania na trudne czasy (tzw. nowoczesny survival) :!:

Darek
Doświadczony
Posty: 557
Rejestracja: 27 lut 2006, 18:16
Lokalizacja: Mazury

Postautor: Darek » 29 cze 2007, 19:41

Nie wiem, czy czytałeś książkę "Energia słoneczna w służbie człowieka". Jest tam dużo na ten temat. Co prawda jest to pozycja naukowa, ale konkluzje z wyliczeń są pisane prostym językiem. Jeżeli temperatura jest niska, to nie ma wysokosprawnej metody produkcji prądu. Dlatego energię słońca magazynowałbym raczej w sposób chemiczny. Czyli elektroliza albo inna przemiana chemiczna związana z gromadzeniem energii.

Darek
Doświadczony
Posty: 557
Rejestracja: 27 lut 2006, 18:16
Lokalizacja: Mazury

Postautor: Darek » 30 cze 2007, 16:42

Niska sprawność może być nieistotna, gdy koszt instalacji jest niski. Ale
zakładając użycie silnika Stirlinga i magazynu ciepła/zimna dla podniesienia
sprawności IMHO stawia to pod dużym znakiem zapytania. Zresztą sposób
zamiany ciepła może być dowolny, można np. użyć generatorów
termoelektrycznych (czyli ogniw Peltiera pracujących w drugą stronę - jedna
strona ciepła, a druga chłodna i na zaciskach mamy prąd). Jeżeli już myśleć
o zamianie ciepła niskotemperaturowego na prąd, to warto zrobić to w sposób
oszczędzający ciepło. I tu uśmiecha się kogeneracja. Czyli zamiast układu
zbiornik ciepła/zimna należy podnieść temperaturę zbiornika ciepła. A
chłodzić przy pomocy centarlnego ogrzewania niskotemperaturowego. Owszem,
jest to znacznie bardziej skomplikowane i nie da takiej sprawności jak
zbiornik zimna. Ale zamiast marnować ponad 90% energii straci się kilka,
najwyżej kilkanaście procent.

Myśląc o chemicznych metodach magazynowania energii za jedną z
najwydajnieszych i jednocześnie dosyć prostych uznałem elektrolizę. Jednak
elektroliza dla uzyskania wodoru nie jest najlepsza. Dużo ciekawsza byłaby
elektroliza stopionych wodorotlenków w takich warynkach, aby uzyskać metal,
lub lepiej wodorek metalu. Odzyskanie energii polegałoby na podawaniu wody,
która reagując wytwarzałaby wodór. Jednak taka elektroliza wymaga ciepła
dla stopienia wodorotlenku. To wymaga temperatury powyżej 300 stopni. Jest
ona wysoka, ale jeszcze w zasięgu kolektora z lustrami. W ostateczności
można użyć niższych temperatur w celu zatrzymania ucieczki ciepła. Taka
aparatura byłaby bardzo skomplikowana, ale efekt w postaci ilości zmagazynowanej
energii i prostoty jej zamiany w elektryczność olbrzymi. A co najważniejsze
do elektrolizy można użyć taniego jak barszcz wodorotlenku sodu :)

I jeszcze jedna. Spalanie biomasy czy kompostowanie nie różnią się pod względem
emisji CO2 czy wytworzonej energii. Kompostowanie jest procesem
przebiegającym w obecności tlenu. Bakterie tlenowe część węgla utleniają
do CO2, a część zostaje w kompoście. Po wyłożeniu kompostu na pola
bakterie nie przestają działalności i po pewnym czasie ilość uwolnionego
CO2 wyrównuje się ze spalaniem. Dlatego dla środowiska jest zupełnie
obojętne, czy biomasę spalimy, czy zrobimy biogaz i go spalimy, czy też
przekompostujemy. Jedyna ważna różnica pomiędzy tymi sposobami to utrata
azotu podczas spalania.

Darek
Doświadczony
Posty: 557
Rejestracja: 27 lut 2006, 18:16
Lokalizacja: Mazury

Postautor: Darek » 03 lip 2007, 10:04

Na początek pociągnę poboczny wątek OT. Przy spalaniu nie traci się
żadnego mikroelementu poza siarką. Bo tylko siarka daje lotny związek
podczas spalania. Cała reszta makro i mikroelementów pozostaje w popiele.
Dlatego po spaleniu czystej biomasy i użyciu popiołu do nawożenia pól wymagne
jest w zasadzie jedynie uzupełnienia niedoboru azotu (siarka spadnie z nieba ;)).
Ja te niedobory uzupełniam zielonym nawozem z roslin motylkowych, głównie
łubinu. To daje znacznie większy wzrost zawartości azotu oraz pruchnicy niż
stosowanie kompostu. Podobny efekt da także stosowanie szlamu z biogazowni.
Ideą kompostowania jest wyrównanie stosunku węgiel:azot. Materia roślinna
ma zbyt dużo węgla, więc aby nie zubażała gleby należy część tego węgla
utlenić. Dlaczego nie zrobić tego z pożytkiem :D

Ale wracając do tematu. Produkcja energii elektrycznej z kolektorów
niskotemperaturowych daje niesamowicie niską sprawność, na poziomie 5%. Aby
sprawność była zadowalająca należy użyć układu skupiającego, wtedy
sprawność wzrośnie nawet do 25%. Podobnie w przypadku generatorów
termoelektrycznych, tylko skupienie promieni Słońca da na tyle wysoką
temperaturę, aby uzyskać zadowalającą sprawność. I znowu wraca się do
punktu wyjścia - czy droga instalacja o bardzo niskiej sprawności
kiedykolwiek się zwróci? Moim zdaniem nie ma na to szans. Gdyby budowa
dobrego i taniego silnika Stirlinga czy Rankina była możliwa, to na rynku
byłoby ich zatrzęsienie. A samodzielne zbudowanie takiego silnika będzie
okupione utratą sprawności względem teoretycznej. W konsekwencji sprawność
samodzielnie zmajstrowanego układu będzie bliska 0%, lepiej kupić panele
fotowoltaiczne.

Ciekawym sposobem na ominięcie wielu problemów z niską temperaturą jest
pomysł "komina słonecznego" Enviro Mission. Polega to na tym, że w środku
dużego przeszklonego pola stoi wysoki komin. Różnica temperatur pomiędzy
ogrzewanym polem, a wylotem komina tworzy podciśnienie. U wlotu komina
wystarczy wstawić turbinę i już się kręci ;) Problem w tym, że im wyższy
komin, tym lepiej. Jeżeli masz możliwość wybudowania conajmniej
kilkudziesięciometrowego komina, to możesz spróbować tej metody. Zaletą
jest to, że może działać całą dobę :)

Odnośnie produkcji i magazynowania wodoru. Jeżeli wodór produkuje się przy
pomocy elektrolizy, to na szybkość ma wpływ głównie natężenie, czyli w praktyce opór
elektrolitu. Sól ma dosyć duży opór, a umieszczenie elektrod z dala od siebie
jeszcze go zwiększa. W dodatku bąbelki gazu go podwyższają. A jak użyje się
dwu gwoździ, to jeden pokrywa się chlorkiem (gdy użyje się soli), co po
pewnym czasie prawie zatrzyma elektrolizę. Rozwiązaniem jest użycie
platynowych elektrod lub przynajmniej grafitowych. Zamiast soli lepiej
użyć wodorotlenku sodu (kret), a elektrody umieścić jak najbliżej siebie.
Owszem, magazynowanie wodoru jest kłopotliwe. Dlatego najwydajniejszą
metodą jest użycie metali lub wodorków i ich reakcja z wodą. Np. 24 tony
wodorku sodu "magazynują" 2 tony wodoru. Gratis dostanie się sporo ciepła
wytwarzanego podczas jego uwalniania ;)

Darek
Doświadczony
Posty: 557
Rejestracja: 27 lut 2006, 18:16
Lokalizacja: Mazury

Postautor: Darek » 07 lip 2007, 16:13

Położenie geograficzne tak naprawdę ma znaczenie głównie zimą. Latem na
równiku, na Saharze i w Polsce max ilość energii jest zbliżona. Wynosi
ona około 7kWh/dobę na poziomą powierzchnię. Z uwzględnieniem promieniowania
rozproszonego jest to ok. 8 kWh/dobę i jest to wartość jaką można uznać za
maksymalną (dane za wcześniej wymienioną książką).
Zakładając użycie silnika o 5% sprawności w ciągu doby z 1m2 można
wyprodukować 0.4kWh. Oznacza to, że moc zainstalowana na 1m2 kolektora
wyniesie ok. 16W - niezbyt imponujący wynik. W dodatku dotyczy porządnego
kolektora z idealnym magazynem ciepła. W warunkach rzeczywistych uda się
może uzyskać moc 10W z 1m2 w pracy ciągłej. W przypadku pracy jedynie w
dzień i mocy zmieniającej się wraz z porą dnia max moc zebrana z m2 przy
5% to jakieś 50W. Moim zdaniem taka moc jest całkowicie niezadowalająca aby
myśleć o tym jako źródle prądu. Do zasilenia komputera należy użyć około
20m2 i to w warunkach idealnych. W warunkach rzeczywistych może się
okazać, że cały dach owszem, ruszy komputer, ale w samo południe ;)

Awatar użytkownika
Lis
Site Admin
Posty: 1758
Rejestracja: 24 gru 2003, 23:26
Lokalizacja: Warszawa
Kontaktowanie:

Postautor: Lis » 07 lip 2007, 16:17

I dlatego warto pomyśleć raczej o stawie słonecznym, jako tańszym sposobie na przechwytywanie energii słonecznej...

W każdym razie podane przez Ciebie Darku dane świadczą wprost o tym, że lepiej już inwestować w ogniwa fotowoltaiczne... One dadzą więcej mocy z metra kwadratowego.
Interesują Cię alternatywne paliwa i odnawialne źródła energii? Na pewno zaciekawią Cię też przygotowania na trudne czasy (tzw. nowoczesny survival) :!:


Wróć do „Inne odnawialne źródła energii”

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 1 gość

cron