Un étang solaire est un capteur d'énergie solaire de grande taille qui ressemble à un étang. Le grand lac salé fonctionne comme un collecteur plan qui absorbe et stocke efficacement l'énergie solaire dans les couches chaudes inférieures de l'étang. Un étang solaire peut être naturel, mais il existe surtout des étangs solaires artificiels. La présence d'eau saumâtre dans un plan d'eau entraîne la formation de couches stratifiées présentant des niveaux de salinité variables. Ces couches ont la remarquable capacité d'absorber et de piéger l'énergie solaire et sont appelées étangs solaires.
L’énergie de ces étangs peut être utilisé pour produire de l'électricité, fournissent de la chaleur pour diverses opérations industrielles ou agricoles tout en alimentant le système CVC des bâtiments.
Fonctionnement des bassins solaires
L'étang est assez profond, mesurant plusieurs mètres de profondeur totale. La couche supérieure d'eau douce est appelée la zone de surface. L'eau salée au fond du lac est appelée la zone de stockage, qui mesure environ un à deux mètres d'épaisseur. Le maintien de la concentration en sel et de la température fraîche de la couche supérieure est crucial pour le bon fonctionnement de ces étangs.
Pour de meilleures performances, les étangs doivent avoir une eau claire afin que le rayonnement solaire puisse atteindre le fond. la lumière du soleil réchauffe la partie inférieure de l'étang, mais l'eau chaude ne peut pas monter, car elle est plus salée et plus lourde que la couche supérieure d'eau douce. Cette condition crée un effet isolant qui emprisonne la chaleur dans l'étang, empêchant ainsi les pertes de chaleur.
Les vents et l'évaporation travaillent ensemble Créer une zone de surface mixte, rafraîchissante et équilibrée. Pour éviter l'accumulation de sel dans la couche supérieure, il est essentiel de rincer régulièrement cette zone à l'eau douce. Cela contrecarrera la diffusion du sel de la couche inférieure et maintiendra un gradient salin sain au fil du temps. Une solution saline ou un mélange de saumure est ajouté régulièrement au bassin pour compenser les pertes de sel.
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Applications des bassins solaires
La chaleur des bassins solaires peut être utilisée de différentes manières.
- En raison de leur capacité à maintenir une température stable, ils sont idéal pour chauffer et refroidir les bâtiments.
- Ces étangs ont le potentiel de produire de l'électricité grâce à l'utilisation d'un dispositif thermoélectrique ou d'un système organique. cycle du moteur de Rankine.
- Les étangs solaires peuvent également être utilisés pour le dessalement à des fins de consommation et d’irrigation.
Avantages et inconvénients des bassins solaires
1. Avantages
L'utilisation de ces étangs présente un avantage remarquable : ils possèdent une masse thermique exceptionnellement importante. stocker efficacement l'énergie thermique, permettant la production d’électricité de jour comme de nuit.
2. Contre
La pénurie d’eau douce est un problème important, en particulier dans les régions désertiques arides, entraînant les inconvénients suivants.
- Les basses températures dans ces étangs limitent leur production d’énergie bien qu’ils soient une source d’énergie.
- La conversion de l'énergie solaire en électricité est généralement inefficace, avec une efficacité moyenne inférieure à 2 %.
- A une quantité importante d'eau douce est essentielle pour assurer des niveaux de sel adéquats dans tout l'étang.
- Dans les zones de haute latitude, ces bassins ne sont pas efficaces en raison de leur surface de collecte horizontale, qui ne peut pas être inclinée pour maximiser la capture de la lumière solaire.
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