Πώς λειτουργεί μια γεννήτρια ηλιακής ενέργειας;

Μια γεννήτρια ηλιακής ενέργειας χρησιμοποιεί την ενέργεια του ήλιου για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας. Σε αντίθεση με ένα φωτοηλεκτρικό πάνελ, το οποίο μετατρέπει το ηλιακό φως απευθείας σε ηλεκτρικό ρεύμα, μια ηλιακή θερμογεννήτρια χρησιμοποιεί τη θερμότητα του ήλιου για να δημιουργήσει ηλεκτρική ενέργεια. Αυτή η τεχνολογία προσφέρει πολλά από τα πλεονεκτήματα της παραδοσιακής παραγωγής ενέργειας χωρίς εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα που προέρχονται από μονάδες παραγωγής ενέργειας από άνθρακα και φυσικού αερίου.

Η καρδιά των περισσότερων σταθμών παραγωγής ενέργειας είναι μια γεννήτρια στροβίλων. Αυτή η συσκευή δημιουργεί ένα ρεύμα όταν γυρίζει, μετατρέποντας τη μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια. Τα αιολικά πάρκα χρησιμοποιούν μεγάλα πτερύγια ανεμιστήρα που συνδέονται με γεννήτριες στροβίλων για να πιάσουν τον άνεμο, μετατρέποντας τη φυσική ενέργεια του κινούμενου αέρα σε ηλεκτρική ενέργεια. Οι παραδοσιακοί σταθμοί παραγωγής ενέργειας καίνε άνθρακα για να ζεσταθεί νερό, και μόλις το νερό βράσει, ο ατμός που προκύπτει ρέει μέσω σωλήνων και γυρίζει τη γεννήτρια τουρμπίνας. Τα ηλιακά θερμικά εργοστάσια χρησιμοποιούν μια σειρά καθρεπτών για να συλλέγουν και να εντείνουν τις ακτίνες του ήλιου για να παράγουν την απαραίτητη θερμότητα χωρίς τις εκπομπές που δημιουργούνται από την καύση καυσίμου.

Το κλειδί για οποιοδήποτε ηλιακό θερμικό εργοστάσιο είναι η σειρά των ηλιακών συλλεκτών που χρησιμοποιούνται για τη θέρμανση του νερού. Συνήθως, οι ηλιακοί συλλέκτες είναι μια σειρά μεγάλων καθρεπτών που μοιάζουν με γούρνα, τοποθετημένες σε σειρές με μια σειρά σωλήνων που λειτουργούν σε κάθε γραμμή συλλεκτών. Οι καθρέφτες αντανακλούν την ηλιακή ενέργεια με τέτοιο τρόπο ώστε να συγκεντρώνουν τη θερμότητα στους σωλήνες νερού, υπερθερμαίνοντας το νερό στους περίπου 300 βαθμούς Κελσίου (572 βαθμούς Φαρενάιτ). Το νερό και ο ατμός ρέουν μέσω των σωλήνων στην κεντρική τουρμπίνα, παράγοντας ηλεκτρική ενέργεια.

Ένας άλλος τύπος ηλιακού σταθμού χρησιμοποιεί έναν κεντρικό πύργο για να συλλέγει και να θερμαίνει υγρό αντί να επιτρέπει στο νερό να ρέει μέσα από ένα πεδίο συλλεκτών. Σε αυτό το σύστημα, οι καθρέφτες έχουν σχήμα παραβόλας και όλοι εστιάζουν στο ίδιο σημείο αντί για κάθε καθρέφτη που εστιάζει σε διαφορετικό μήκος σωλήνα. Αυτό επιτρέπει στο σημείο στόχευσης να γίνει πολύ πιο ζεστό, δημιουργώντας περισσότερο ατμό και επιτρέποντας στο σύστημα να οδηγεί μια μεγαλύτερη τουρμπίνα για να παράγει περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια.

Τα κεντρικά συστήματα πύργων επιτρέπουν επίσης τη χρήση εναλλακτικών υλικών για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Το λειωμένο άλας είναι ένα μείγμα αλάτων σχεδιασμένο να λιώνει και να ρέει στις εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες που παρέχονται από συμπυκνωμένα συστήματα ηλιακής ενέργειας. Μόλις υπερθερμανθεί, το αλάτι ρέει μέσω σωλήνων συνδεδεμένων με μια παραδοσιακή ατμογεννήτρια, θερμαίνοντας το νερό και παρέχοντας ατμό για την τουρμπίνα. Το πλεονέκτημα αυτού του τύπου συστήματος είναι ότι το λιωμένο αλάτι διατηρεί τη θερμότητα πολύ περισσότερο από το νερό, διατηρώντας το σύστημα σωληνώσεις ζεστό πολύ μετά τη δύση του ήλιου. Αυτό επιτρέπει στη γεννήτρια λιωμένου αλατιού να συνεχίζει να παράγει ηλεκτρικό ρεύμα τη νύχτα, όταν οι περισσότερες παραδοσιακές ηλιακές γεννήτριες αδρανοποιούνται.