Staw solarny to duży kolektor energii słonecznej, który wyglądem przypomina staw. Duże, słone jezioro działa jak płaski kolektor, który skutecznie pochłania i magazynuje energię słoneczną w dolnych, ciepłych warstwach stawu. Staw solarny może być naturalny, ale najczęściej występują sztuczne stawy solarne. Obecność słonawej wody w zbiorniku wodnym prowadzi do tworzenia się warstw o zróżnicowanym poziomie zasolenia. Warstwy te mają niezwykłą zdolność pochłaniania i zatrzymywania energii słonecznej i są nazywane stawami solarnymi.
Energię z tych stawów można wykorzystać do wytwarzania energii elektrycznej , dostarczania ciepła na potrzeby różnych zastosowań przemysłowych lub rolniczych, a także do zasilania systemów HVAC w budynkach.
Działanie stawów słonecznych
Staw jest dość głęboki, ma kilka metrów całkowitej głębokości. Górna warstwa słodkiej wody nazywana jest strefą powierzchniową. Słona woda na dnie jeziora nazywana jest strefą magazynowania, która ma około jednego do dwóch metrów grubości. Utrzymanie stężenia soli i chłodnej temperatury górnej warstwy jest kluczowe dla prawidłowego funkcjonowania tych stawów.
Aby zapewnić lepszą wydajność, stawy muszą mieć czystą wodę, aby promieniowanie słoneczne mogło dotrzeć do dna. Słońce ogrzewa dolną część stawu , ale ciepła woda nie może się podnieść, ponieważ jest bardziej słona i cięższa niż górna warstwa wody słodkiej. Takie warunki tworzą efekt izolacyjny, który zatrzymuje ciepło w stawie, zapobiegając jego utracie.
Wiatry i parowanie współdziałają, tworząc orzeźwiającą i dobrze zrównoważoną strefę powierzchniową o mieszanym składzie. Aby zapobiec gromadzeniu się soli w górnej warstwie, konieczne jest regularne płukanie tej górnej strefy świeżą wodą. Zapobiega to dyfuzji soli z dolnej warstwy, utrzymując z czasem prawidłowy gradient zasolenia. Regularnie do stawu dodaje się roztwór soli lub mieszankę solanki, aby uzupełnić utraconą sól.
Zobacz także: Jak działa ładowarka mobilna zasilana energią słoneczną?
Zastosowania stawów słonecznych
Ciepło pochodzące ze stawów słonecznych można wykorzystać na wiele różnych sposobów.
- Ze względu na ich zdolność do utrzymywania stałej temperatury, są idealny do ogrzewania i chłodzenia budynków.
- Stawy te mają potencjał wytwarzania energii elektrycznej za pomocą urządzenia termoelektrycznego lub organicznego Cykl silnika Rankine'a.
- Stawy solarne można również wykorzystywać do odsalania wody pitnej i nawadniania.
Zalety i wady stawów solarnych
1. Plusy
Wykorzystanie tych stawów ma niezwykłą zaletę: charakteryzują się one wyjątkowo dużą masą termiczną. Stawy skutecznie magazynują energię cieplną , umożliwiając wytwarzanie energii elektrycznej zarówno w dzień, jak i w nocy.
2. Wady
Niedobór słodkiej wody stanowi poważny problem, szczególnie na suchych obszarach pustynnych, co prowadzi do następujących niedogodności.
- Niskie temperatury w tych stawach ograniczają produkcję energii, mimo że są one źródłem energii.
- Konwersja energii słonecznej na energię elektryczną jest zwykle niewydajnyze średnią sprawnością mniejszą niż 2%.
- A znaczna ilość świeżej wody jest niezbędna aby zapewnić właściwy poziom soli w całym stawie.
- Na obszarach położonych na dużych szerokościach geograficznych zbiorniki te nie są efektywne ze względu na poziomą powierzchnię zbierającą, która nie może być nachylona w sposób umożliwiający maksymalne przechwytywanie światła słonecznego.
Zobacz także : Czy wentylatory solarne na poddaszu są warte swojej ceny: zalety i wady
