Використання сонячної енергії – тема популярна. Як правило, мова йде о сонячних батареях, що виробляють електрику завдяки фотоефекту. Проте, дана електростанція працює зовсім по іншому. Її принцип дії більш складний і більш цікавий.

Головним елементом даної електростанції є двигун Стірлінга. Це теплова машина, вона дозволяє перетворювати теплову енергію в механічну. Термодинамічний цикл ідеального двигуна Стірлінга дещо відрізняється від циклу Карно, однак його ККД також може досягати максимально можливого для теплових машин:

КПД=(Т_гор-Т_хол)/Т_гор.

Кожна установка сонячної електростанції складається з 82 дзеркал, розміщених на платформі. Платформа, як соняшник, весь час повертається за сонцем так, щоб відбиті від дзеркал промені концентрувалися і нагрівали одну зі сторін двигуна Стірлінга до 250 °С. Частину тепла, що надходить, двигун витрачає на обертання вала електрогенератора, частину -віддає навколишньому повітрю.

Установка перетворює 30% сонячної енергії, яка падає на дзеркала, в електрику. При ясному сонці, кожен “соняшник” здатний видавати 25 кВт електрики.

Дані електростанції виготовляла американська кампанія Stirling Energy Systems. В її плани входила величезна сонячна ферми в пустелі на півдні США. У проекті було 70 000 установок сумарною потужністю 1,75 ГВт. Але в 2011 році Stirling Energy Systems заявила про банкрутство, так і не побудувавши ферму.

Завдання

1. Який максимальний теоретичний можливий ККД може бути у даній установки, при температурі повітря 20 °С?
2. Які переваги та недоліки у такого методу отримання електрики, в порівнянні зі звичайними сонячними батареями?
3. Як ви думаєте, з яких причин Stirling Energy Systems заявила про банкрутство?

Відповіді та підказки: Відео-презентація установки та сонячної ферми (англ.)