СПОСОБ РАСШИРЕНИЯ СУТОЧНОГО И СЕЗОННОГО ВРЕМЕННОГО ДИАПАЗОНА ПРОДУКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ СОЛНЦА В ВЫСОКИХ ШИРОТАХ
Солнечная энергия характеризуется двумя особенностями, ограничивающими её широкое применение в средней полосе России. Это непостоянство во времени и низкая плотность энергетического потока.
Если на первый её недостаток мы влиять не можем, т.к. постоянно разгонять тучи выйдет себе дороже, то второй можно нивелировать, либо за счет размещения установок и систем солнечной энергетики как можно выше над уровнем моря, либо за счет использования концентраторов солнечного излучения.
Плотность потока солнечного излучения на различных высотах над уровнем моря и от высоты Солнца представлена на рисунке 1 [1].
Степень уменьшения плотности потока солнечного излучения за счет атмосферного поглощения зависит частично от длины пути через атмосферу, частично от состояния воздушной массы (облачности, запыленности). При малой высоте Солнца плотность потока солнечного излучения мала. Когда Солнце находится в зените, плотность потока излучения, измененная на горизонтальной поверхности, может превышать 1 кВт/м2 (на уровне моря для средней полосы России 0,9 кВт/м2).
Рисунок 1 – Изменение плотности потока прямого солнечного излучения в зависимости от высоты местности над уровнем моря и высоты Солнца
В мировой практике принято, что прямое солнечное излучение для солнечных установок летом наиболее «продуктивно» с 8 – 9 ч до 15 – 16 ч.
Это утверждение в полной мере относится и к средней полосе России, несмотря на то, что продолжительность светового дня у нас около 17 часов, а на экваторе и в тропиках 12 – 13 часов. Дело в том, что у нас, в частности в Омской области, Солнце летом встает и садится очень медленно, долго пребывает на малой высоте.
Максимальное время подъема Солнца с 10 до 20⁰ на экваторе, севером тропике и на широте Омска 21 июня составляет 45, 46 минут и 1 час 14 минут соответственно. Следовательно, в Омске ранним утром (вечером) Солнце поднимается (садится) в 1,64 раза медленнее, чем на экваторе.
При низких высотах Солнца способность аккумулирования солнечного излучения обычными (без концентраторов) солнечными соляными прудами низкая.
Учитывая все это, для высоких географических широт предложен и исследован, концентратор, способный наклоняться к принимающей излучение поверхности, для нашего случая к солнечному соляному пруду [2] (рисунок 2).
Прочитать статью полностью, можно скачав этот документ: VIE Osadchiy
Осадчий Г.Б., инженер
