Περιεχόμενο
Μια ηλιακή λίμνη αναδεικνύεται συχνά ως παράδειγμα πηγής ενέργειας που μπορούν να λειτουργήσουν εύκολα οι αναπτυσσόμενες χώρες. Οι ηλιακές λίμνες είναι φτηνές για να χτιστούν, απαιτώντας μόνο γη, λιμνούλα και θαλάσσιο νερό. Αλλά πολλά σημαντικά μειονεκτήματα για τις ηλιακές λίμνες μπορεί να τα καταστήσουν ανέφικτα ως χρήσιμη μέθοδο αποθήκευσης της ηλιακής ενέργειας.
Ηλιακή λίμνη
Μια ηλιακή λίμνη αποτελείται από μια μεγάλη πισίνα γεμάτη με αλμυρό νερό που καλύπτεται στο κάτω μέρος με μια αντανακλαστική επένδυση. Η θερμότητα από τον ήλιο θα παγιδευτεί στο χαμηλότερο στρώμα του νερού, το οποίο περιέχει την υψηλότερη πυκνότητα αλατόνερου. Σε αυτή τη ρύθμιση, η θερμότητα δεν μπορεί να διαφύγει από την κορυφή της πισίνας με ένα ρεύμα μεταφοράς, όπως συμβαίνει με το γλυκό νερό. Η παγιδευμένη θερμότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κάνει χρήσιμη εργασία, όπως η τροφοδοσία ενός κινητήρα Stirling, ο οποίος λειτουργεί μέσω συμπίεσης και διαστολής του αέρα, ή μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμεσα για θέρμανση.
Προβλήματα απόδοσης
Παρόλο που οι ηλιακές λίμνες είναι απλές κατασκευές, είναι δαπανηρές όσον αφορά την ενεργειακή απόδοση. Η μέγιστη θεωρητική απόδοση μιας ηλιακής λίμνης είναι 17 τοις εκατό, υποθέτοντας ότι το θερμότερο αλμυρό νερό έχει θερμοκρασία 80 βαθμών Κελσίου (176 βαθμούς Κελσίου) και το πιο ζεστό νερό είναι 20 βαθμοί Κελσίου (68 βαθμοί Φαρενάιτ). Συγκρίνετε αυτό με μια μονάδα παραγωγής ενέργειας που μπορεί να παράγει θερμότητα που φτάνει τους 800 βαθμούς Κελσίου (1.472 βαθμούς Φαρενάιτ) - το εργοστάσιο έχει απόδοση 73 τοις εκατό. Αυτό σημαίνει ότι η ηλιακή λίμνη είναι σημαντικά μικρότερη από τη θερμότητα από την εγκατάσταση παραγωγής ενέργειας.
Συντήρηση
Για να χρησιμοποιήσετε την αποθηκευμένη θερμική ενέργεια σε μια ηλιακή πισίνα, το ζεστό αλμυρό νερό στο κάτω μέρος της πισίνας πρέπει να αντληθεί. Αυτό εξαντλεί την ποσότητα νερού στην πισίνα, έτσι ώστε να προστίθεται τακτικά στο νερό πισίνα. Επιπλέον, οι κρύσταλλοι αλάτων, οι οποίοι μπορούν να συσσωρευτούν στο νερό, πρέπει να αφαιρεθούν για να αποφευχθεί η συσσώρευση.
Εκταση γης
Οι ηλιακές λίμνες απαιτούν σημαντική ποσότητα γης για να λειτουργούν σωστά. Όπως οι συστοιχίες ηλιακών συστοιχιών, η ικανότητα των ηλιακών λίμνων να συλλάβουν ενέργεια σχετίζεται με την επιφάνεια τους. Αν η γη αυτή μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για άλλες πιο αποδοτικές πηγές ενέργειας, μια ηλιακή λίμνη θα μπορούσε να είναι μια χαμένη επένδυση - μια λίμνη στο Ισραήλ ανέλαβε 210.000 τετραγωνικά μέτρα για μια ηλεκτρική παραγωγή 5 μεγαβάτ. Για λόγους σύγκρισης, αυτό θα ισοδυναμούσε με λιγότερες από 5.000 αμερικανικές κατοικίες.