science >> Wetenschap >  >> Energie

De nadelen van zonnevijvers

Een zonnevijver wordt vaak genoemd als een voorbeeld van een krachtbron die ontwikkelingslanden gemakkelijk kunnen bedienen. Zonnevijvers zijn goedkoop te bouwen, waarvoor alleen land, vijverfolie en zout water nodig zijn. Maar verschillende belangrijke nadelen voor zonnevijvers kunnen ze onwerkbaar maken als een nuttige methode voor het opslaan van de zonne-energie.

Zonnevijver

Een zonnevijver bestaat uit een groot zwembad gevuld met zout water dat bedekt is onderkant met een reflecterende voering. De warmte van de zon raakt vast in de onderste laag van het water, dat de hoogste zoutdichtheid bevat. In deze opstelling kan de warmte niet door de top van het zwembad ontsnappen door middel van een convectiestroom, zoals bij zoet water. De ingesloten warmte kan worden gebruikt om nuttig werk te doen, zoals het aandrijven van een Stirling-motor, die werkt door compressie en expansie van lucht, of direct wordt gebruikt voor verwarming.

Efficiëntieproblemen

Hoewel zonne-energie vijvers zijn eenvoudig te bouwen, ze zijn duur in termen van energie-efficiëntie. De maximale theoretische efficiëntie van een zonnevijver is 17 procent, aangenomen dat het heetste zoutwater een temperatuur heeft van 80 graden Celsius en het koudste water 20 graden Celsius is. Vergelijk dit met een energiecentrale die warmte kan opwekken tot 800 graden Celsius (1.472 graden Fahrenheit) - de energiecentrale heeft een efficiëntie van 73 procent. Dit betekent dat de zonnevijver aanzienlijk minder warmte-efficiënt is dan de elektriciteitscentrale.

Onderhoud

Om gebruik te maken van de opgeslagen thermische energie in een zwembad op zonne-energie, is het hete zoutwater onderaan het zwembad moet worden weggepompt. Dit verlaagt de hoeveelheid water in het zwembad, dus er moet regelmatig nieuw zout water aan het zwembad worden toegevoegd. Bovendien moeten zoutkristallen, die zich in het water kunnen verzamelen, worden verwijderd om opbouw te voorkomen.

Landoppervlak

Zonnevijvers vereisen een aanzienlijke hoeveelheid land om goed te kunnen functioneren. Net als zonnepaneelmatrices, is het vermogen van zonnevijvers om energie op te nemen gerelateerd aan hun oppervlaktegebied. Als dit land zou kunnen worden gebruikt voor andere, efficiëntere energiebronnen, zou een zonnevijver een verspilde investering kunnen zijn - één vijver in Israël nam 210.000 vierkante meter in beslag voor een elektrische output van 5 megawatt. Ter vergelijking: dit zou minder dan 5000 Amerikaanse huizen aandrijven.