Μια ηλιακή δεξαμενή εμφανίζεται συχνά ως παράδειγμα πηγής ενέργειας που μπορούν εύκολα να λειτουργήσουν οι αναπτυσσόμενες χώρες. Οι φωτοβολταϊκές λίμνες είναι φθηνές στην κατασκευή, απαιτώντας μόνο γη, επένδυση λιμνούλας και αλμυρό νερό. Ωστόσο, πολλά σημαντικά μειονεκτήματα για τις ηλιακές λίμνες μπορεί να τα καταστήσουν ανεφάρμοστα ως χρήσιμη μέθοδο αποθήκευσης της ενέργειας του ήλιου.
Ηλιακή λίμνη
Μια ηλιακή λίμνη αποτελείται από μια μεγάλη πισίνα γεμάτη με αλμυρό νερό που καλύπτεται στο κάτω μέρος με μια ανακλαστική επένδυση. Η θερμότητα από τον ήλιο θα παγιδευτεί στο χαμηλότερο στρώμα του νερού, το οποίο περιέχει την υψηλότερη αλατούχο πυκνότητα. Σε αυτή τη ρύθμιση, η θερμότητα δεν μπορεί να διαφύγει μέσω της κορυφής της πισίνας μέσω ενός ρεύματος μεταφοράς, όπως θα συνέβαινε 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 απευθείας για θέρμανση.
Προβλήματα αποτελεσματικότητας
Παρόλο που οι ηλιακές λίμνες είναι απλές στην κατασκευή τους, είναι δαπανηρές όσον αφορά την ενεργειακή απόδοση. Η μέγιστη θεωρητική απόδοση μιας ηλιακής λίμνης είναι 17 τοις εκατό, υποθέτοντας ότι το πιο ζεστό αλμυρό νερό έχει θερμοκρασία 80 βαθμούς Κελσίου (176 βαθμοί Φαρενάιτ) και το πιο δροσερό νερό είναι 20 βαθμοί Κελσίου (68 βαθμοί Θερμόμετρο Φαρενάιτ). Συγκρίνετε αυτό με μια μονάδα παραγωγής ενέργειας που μπορεί να παράγει θερμότητα που φτάνει τους 800 βαθμούς Κελσίου (1.472 βαθμούς Φαρενάιτ) - ο σταθμός παραγωγής ενέργειας έχει απόδοση 73 τοις εκατό. Αυτό σημαίνει ότι η ηλιακή δεξαμενή είναι σημαντικά λιγότερο θερμική από την εγκατάσταση παραγωγής ενέργειας.
Συντήρηση
Για να χρησιμοποιήσετε την αποθηκευμένη θερμική ενέργεια σε μια ηλιακή πισίνα, το ζεστό θαλασσινό νερό στο κάτω μέρος της πισίνας πρέπει να αντληθεί. Αυτό μειώνει την ποσότητα νερού στην πισίνα, οπότε πρέπει να προστίθεται τακτικά νέο αλμυρό νερό στην πισίνα. Επιπλέον, οι κρύσταλλοι αλατιού, που μπορούν να συσσωρευτούν στο νερό, πρέπει να αφαιρεθούν για να αποφευχθεί η συσσώρευση.
Εκταση γης
Οι ηλιακές λίμνες απαιτούν σημαντική γη για να λειτουργήσουν σωστά. Όπως οι συστοιχίες ηλιακών συλλεκτών, η ικανότητα των ηλιακών δεξαμενών να συλλάβουν ενέργεια σχετίζεται με την επιφάνεια τους. Εάν αυτή η γη θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για άλλες, πιο αποδοτικές πηγές ενέργειας, μια ηλιακή λίμνη μπορεί να είναι χαμένη επένδυση - μια λίμνη στο Ισραήλ πήρε 210.000 τετραγωνικά μέτρα για μια ηλεκτρική έξοδο 5 μεγαβάτ. Για σύγκριση, αυτό θα τροφοδοτούσε λιγότερα από 5.000 αμερικανικά σπίτια.