Цсп минусы и плюсы: плюсы и минусы отделки стен каркасного дома
Содержание
технические характеристики, свойства, описание, использование, применение, плюсы и минусы
- Стройматериалы и стены,
- Проектирование и строительство
В современном строительстве все чаще используются технологии «сухого монтажа», позволяющие значительно повысить качество расходных материалов и работ в целом. Именно поэтому, сегодня одним из часто используемых материалов являются цементно-стружечные плиты (ЦСП), о которых поведает вам наша статья.
Цементно-стружечные плиты производятся из весьма распространенных компонентов, а именно: цемента, стружки (отходов при обработке древесины), воды и сульфата алюминия, известного как жидкое стекло. Цементно-стружечные плиты имеют однородную структуру: плотно спрессованная древесная стружку, залитая цементным раствором. Внутри плиты находится твердый сердечник, на который нанесены менее крепкие последующие слои. Их поверхность бывает как гладкой, так и фактурной.
Этот строительный материал имеет ряд преимуществ, позволяющих применять его во множестве конструкций. К достоинствам ЦСП относятся:
- небольшая цена
- высокая прочность
- отличная влаго-, морозо- и огнестойкость (особенно значительная при обработке ЦСП специальными составами)
- повышенная звукоизоляция
- экологичность, выражающаяся в отсутствии в составе вредных компонентов
- простота обработки
- точность геометрических размеров
- возможность различных видов отделки поверхности (окраска, оштукатуривание, оклеивание обоями или керамической плиткой)
- защищенность от атак грызунов, грибков и насекомых.
Как видно, ЦСП вобрали в себя лучшие качественные свойства ДСП, цемента, гипсокартона и других строительных материалов. Но, как известно, нет ничего идеального. У цементно-стружечных плит есть свой существенный недостаток, заключающийся в весьма ограниченном сроке службы: в условиях жёсткой эксплуатации он не превышает 15 лет.
Области применения
Совокупность большого количества отличных свойств, которыми обладает ЦСП, делают область использования этого материала практически неограниченной. Вместить весь перечень возможных вариантов применения в одну статью невозможно, поэтому мы лишь кратко опишем возможные варианты.
Во-первых, цементно-стружечные плиты активно используются при сборке многих конструкций, таких как:
- сборные жилые дома
- промышленные ангары
- заборы
- полы
- огнестойкие двери
- пешеходные дорожки
- звукоизоляционные и огнестойкие перегородки
- столешницы и т.д.
Во-вторых, их часто применяют в облицовочных работах. Это может быть:
- внешняя и внутренняя отделка домов
- обшивка стен и потолков помещений
Кроме того, ЦСП часто применяют при различных восстановительных работах, требующих быстрого и качественного выполнения.
Обработка ЦСП
Как уже отмечалось, цементно-стружечные плиты достаточно легко обрабатываются и хорошо поддаются резке, сверлению, шлифованию. Желательно такие операции проводить в специализированных мастерских, но и в домашних условиях при наличии простых инструментов можно легко решить эту задачу. С резкой ЦСП справится обычная болгарка, нужно лишь учесть, что большого количества пыли не избежать. Сверление также осуществляется без особых проблем, особенно если применять сверла с победитовым наконечником. Шлифовку плиты можно провести шлифовальной машинкой, а если площадь необходимой обработки небольшая, вручную — наждачной бумагой.
В итоге можно сказать, что цементно-стружечные плиты — это отличное решение для тех, кто желает провести ремонт или строительство быстро, качественно и недорого.
плитыцементматериалыстроительство
характеристики, отзывы, применение ЦСП, стоимость
На протяжении последних десятилетий в жилищно-гражданском строительстве все чаще находят применение технологии сухого монтажа. Они позволяют существенно улучшить расходные материалы и поднять уровень качества исполняемых работ. На практике нередко используются недорогие и безопасные цементно стружечные плиты. Изучение технических и эксплуатационных характеристик, областей применения, а также отзывы потребителей и обзор действующих цен помогут понять преимущества работы с этим материалом.
Оглавление:
- Что нужно знать о плитах?
- Характеристики
- Применение
- Плюсы и минусы
- Отзывы о плитах
- Стоимость
Что такое ЦСП?
Строительный элемент представляет собой монолитную плиту, в составе которой имеются такие вещества:
- цемент – до 65 %;
- стружка хвойных пород деревьев – около 25 %;
- вода – 8,5 %;
- присадки – 2,5 %.
Подготовленные компоненты смешивают и помещают под пресс. Сформованные листы подогревают до 90°С в течение 7-8 часов, затем охлаждают в естественных условиях Окончательное отвердевание наступает примерно через две недели.
Специальные добавки (антисептики, пластификаторы, гидратационные примеси) способствуют улучшению качественных характеристик ЦСП и обогащению их новыми свойствами.
Использование в основе производства натурального сырья делает панели абсолютно безопасными для человека. Дома, построенные из плит, получаются крепкими с ровными внутренними и внешними поверхностями. Стены хорошо пропускают воздух, что способствует образованию оптимального микрорежима в помещениях.
Плиты можно легко подвергать различным видам обработки:
- резать для достижения нужных размеров;
- просверливать отверстия;
- фрезеровать для получения деталей произвольных форм;
- шлифовать торцы для прочности соединения.
На поверхности панелей ЦСП применимы многие варианты финишной отделки:
- малярные работы с нанесением грунтовок и красок из силикона и акрила;
- оклеивание виниловыми шпалерами или стеклообоями;
- облицовка керамической плиткой.
Внешне панели имеют большое сходство с ДСП (древесно-стружечная плита). Не следует путать эти материалы, так как ЦСП содержит больше цемента, а значит, намного прочнее. Кроме того, обладает универсальностью применения.
Технические характеристики ЦСП
- Размеры.
Толщина плит находится в пределах 8-36 мм. Геометрические размеры определяются нормативными документами и составляют: ширина 1200/1250 мм, длина 2600/2700/3200 мм. По предварительному заказу на предприятии могут изготовить любой размер плиты, например, с длиной в 3000 или 3600 мм.
- Плотность.
При относительной влажности воздуха 6-12 % показатель составляет 1300 кг/см2. Допустимо максимальное разбухание листов ЦСП до 2 %. Норматив предельного водопоглощения не более 16 %.
- Шероховатость.
Рельеф панелей зависит от степени обработки поверхностей шлифовальным оборудованием. Согласно ГОСТ, шероховатость необработанных элементов ЦСП не превышает 320 мкм, ошлифованных – до 80 мкм.
На практике встречается цементно-стружечная плита с толщиной около 4 мм. Она не требует дополнительной обработки поверхности, что позитивно сказывается на конечной стоимости изделий.
Где используют панели ЦСП?
Материал из цемента и древесной стружки – это высокопрочный строительный базис с хорошими показателями экологичности и устойчивости. Имеет широкое применение при сооружении и реконструкции объектов гражданского, промышленного и аграрного назначения.
Листы ЦСП составляют прекрасную основу модульного строительства. С их помощью создают теплосберегающие и звукопоглощающие стены в каркасных домах. Плиты отлично выравнивают основание пола, делают его теплым, что существенно увеличивает срок эксплуатации. Точность размеров способствует ускоренному монтажу панелей в каркас.
Целесообразно применение таких плит в устройстве несъемной опалубки, ограждений, отделке фасада. Это намного сокращает сроки работ, обеспечивает конструкциям необходимую надежность и экономит общие расходы на строительство.
Отличные эксплуатационные характеристики делают возможным применение плит для пола, стен и потолков во влажных помещениях, например, ванной или бане.
Достоинства и недостатки ЦСП панелей
Основные преимущества применения материала:
- высокая прочность;
- отсутствие ядовитых и канцерогенных компонентов;
- термозащита;
- влагонепроницаемость;
- устойчивость к биологической агрессии, насекомым и грызунам;
- хорошая шумоизоляция;
- эксплуатация в различных климатических условиях;
- приемлемая стоимость.
Отзывы специалистов подтверждают незначительное количество недостатков панелей ЦСП.
- Большая масса – усложняет транспортировку и монтаж элементов, что несколько замедляет рабочий процесс.
- Ломкость при изгибах – для укладки плит требуется гладкое основание. Желательно купить строительного материала с запасом на 10-15 % больше запланированного сметой.
- Ограниченный срок службы – действительно только в условиях жесткой эксплуатации.
Негативные моменты приводят к небольшому удорожанию строительных работ.
Рекомендации перед применением
При закупке расходных материалов следует принимать во внимание различные характеристики плиты.
Выбор листов оптимального размера зависит от места монтажа. Следует помнить, что увеличение параметров изделий приводит к росту общей нагрузки на конструкцию. Поэтому для устройства пола лучше купить листы толщиной 8-20 мм, для облицовки фасада выбрать 12-16 мм, а для козырьков, подоконников, столешниц подойдет 20-36 мм.
Вид лицевой поверхности имеет значение при отделке внутренних стен и фасада. Производители предлагают на выбор большой ассортимент панелей с гладким и рифленым покрытием, имитирующим мрамор, кварц, песок.
При выборе бренда рекомендуется отдавать предпочтение известным производителям с хорошей репутацией.
Потребительские отзывы
«Много лет профессионально занимаюсь строительными работами разной сложности. Отметил немало преимуществ использования плит. В частности на отделку фасада затрачивается минимум времени. Толстые панели легко резать циркулярной пилой с диском по дереву, тонкие обычной ножовкой. Монтаж на каркас тоже удобно крепить, проделывая отверстия обычным сверлом. Натяжки не требуются, панели прочные, быстро укладываются, образуя ровные поверхности».
Андрей, Ярославская область.
«Первый опыт использования ЦСП приобрел во время облицовки гаража. Оказалось, что плиты совсем нетрудно резать и крепить. Готовые стены покрасил акриловой краской, получилось неплохо. Теперь на очереди устройство пола в кухне. Есть один существенный недостаток: материал выгодно покупать только крупной партией. В розницу стоимость листа выходит намного дороже. Так что для мелкого объема работ ЦСП брать не стоит».
Игнат, Москва.
«По замыслу дизайнеров в загородном доме были запланированы мраморные подоконники. Цена оказалась слишком высокой, поэтому решили заменить натуральный камень имитацией из цементно-стружечной плиты. Работать с таким материалом оказалось большим удовольствием – легко распиливается ножовкой, шлифуется рубанком. Результат порадовал, а друзья до сих пор уверены, что у нас настоящий мрамор».
Виктор Третьяков, Ленинградская область.
«По отзывам из интернета и совету друзей решил попробовать панели ЦСП для устройства пола. Сначала на слой щебня уложили толстую плиту. Затем утеплитель, гидроизолятор и лаги с поперечинами. На черновой пол пошли тонкие плиты в 16 мм, сверху постелил линолеум. Получилось недорого, ровно и тепло. Пол не пропускает влагу и хорошо дышит».
Николай, Ставропольский край.
«Хотел построить забор на даче из профлиста. Предварительно подсчитал расходы, получилась крупная сумма. Начал изучать характеристики других материалов и наткнулся на ЦСП. Материал оказался намного прочнее и дешевле. Самостоятельно установил опоры, приварил к ним металлические профили и закрепил листы саморезами. Получился прочный и красивый забор. Производители уверяли, что материал очень крепкий и не гниет. У меня стоит уже пятый год, нареканий не имею».
Евгений, Екатеринбург.
Таблица цен на ЦСП различных размеров
Размер, мм | Цена за лист, рубли | ||
длина | ширина | толщина | |
2700 | 1200 | 8 | 580 — 660 |
10 | 685 — 792 | ||
12 | 771 — 870 | ||
16 | 906 — 1020 | ||
20 | 1094 — 1200 | ||
24 | 1263 — 1400 | ||
1250 | 8 | 702 — 800 | |
10 | 832 — 940 | ||
12 | 934 — 1080 | ||
16 | 1101 -1260 | ||
20 | 1329 — 1480 | ||
24 | 1536 — 1692 | ||
36 | 2253 — 2500 | ||
3200 | 8 | 635 — 730 | |
10 | 752 — 853 | ||
12 | 851 — 968 | ||
16 | 1066 — 1207 | ||
20 | 1301 — 1474 | ||
24 | 1520 — 1721 | ||
3600 | 1200 | 10 | 697 — 789 |
12 | 776 — 881 | ||
16 | 1007 — 1162 | ||
20 | 1247 — 1390 | ||
24 | 1472 — 1630 |
Что такое концентрированная солнечная энергия (CSP)
Концентрированная солнечная энергия, также называемая концентрацией солнечной энергии, представляет собой технологию, использующую специальные отражатели для концентрации солнечной энергии на небольшой площади, известной как приемник. Ресивер собирает тепло и хранит его в виде газа, жидкости или даже твердых частиц. Вырабатываемое тепло может быть мгновенно использовано для привода паровой турбины, вырабатывающей электричество, или сохранено, чтобы сделать это позже.
Поскольку концентрированная солнечная энергия использует тепловую энергию солнца, ее называют источник солнечной тепловой энергии . Это контрастирует с его более известным солнечным братом, солнечными панелями, которые создают энергию из солнечного света посредством процесса, называемого солнечной фотоэлектрикой.
Несмотря на то, что высокая стоимость и технические проблемы ограничивают внедрение этой технологии, все, кажется, меняется на фоне растущего интереса. Министерство энергетики работает над улучшением и продвижением CSP как жизнеспособного источника возобновляемой энергии, в то время как частные предприятия CSP, поддерживаемые такими людьми, как Билл Гейтс, недавно добились определенного успеха.
Читайте дальше, чтобы узнать больше об этой многообещающей солнечной технологии.
На этой странице
… Показать больше
Какие бывают виды концентрированной солнечной энергии?
Все виды концентрированной солнечной энергии работают по одному принципу — используют концентрированную солнечную тепловую энергию для производства электроэнергии. Двумя наиболее распространенными приложениями этой технологии являются системы параболических желобов и башни солнечной энергии.
1. Параболические желоба
Солнечный комплекс Уарзазат в Марокко имеет 537 600 параболических зеркал, установленных на 19 200 солнечных коллекторах. Источник изображения: HeidelbergCement
Системы CSP с параболическими желобами представляют собой разновидность линейных концентрационных систем. Они получили свое название от больших параболически изогнутых коллекторов в форме желоба, которые используются для концентрации солнечного света на линейной приемной трубе.
Трубка линейного ресивера заполнена теплоносителем, который поглощает тепловую энергию (тепло) сфокусированного солнечного света. Собранное тепло затем можно сразу же использовать для запуска тепловой машины, производящей электроэнергию, или сохранить для выработки электроэнергии позже.
Среди множества различных типов CSP системы с параболическими желобами считаются наиболее экономичными в масштабе предприятия . В мире уже насчитывается более 100 электростанций, крупнейшей из которых является солнечный комплекс Noor Ouarzazate мощностью 580 мегаватт (МВт) в Марокко, изображенный выше.
2. Солнечная электростанция
Электробашня. Тысячи зеркал отражают свет на блестящую секцию на вершине башни, которая называется центральным приемником. Источник изображения: HelioSCSP
В солнечных электростанциях башни высокой центральной башни окружены тысячами или даже десятками тысяч специальных плоских отражателей, известных как гелиостаты. Гелиостаты регулируют свое положение в зависимости от движения солнца, чтобы сфокусировать солнечное излучение в центральной фокусной точке, известной как приемник.
Ресивер собирает тепловую энергию в среде хранения, которой обычно является расплавленная соль или вода, и тепло, от которого вращается турбина для производства электроэнергии.
Благодаря своему уникальному дизайну и компонентам, энергетические башни известны под разными названиями, включая солнечные башни, башни из расплавленной соли или приемные электростанции.
Проекты, в которых используются соляные ресиверы, обычно предусматривают аккумулирование тепла, что означает, что собранная тепловая энергия может храниться в течение нескольких часов до включения турбины.
Самая известная энергосистема — проект Иванпа, расположенный в пустыне Мохаве в Калифорнии. Ivanpah использует 173 500 гелиостатов и воду в качестве теплопоглощающего материала. На момент открытия в 2014 году это была крупнейшая в мире электростанция CSP с мощностью производства электроэнергии 392 МВт. Между тем, крупнейшей в мире электростанцией CSP с емкостью хранения является генерирующая станция Solana Solana мощностью 280 МВт в Аризоне.
По состоянию на 2020 год таких заводов было 10, но в настоящее время в мире ведется строительство нескольких проектов. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США (NREL) считает, что эта технология в конечном итоге станет дешевле, чем электростанции, работающие на ископаемом топливе.
Другие типы CSP
Вот некоторые другие, менее часто используемые типы технологий CSP:
Линейные рефлекторы Френеля
Подобно системам с параболическими желобами, они также являются типом системы CSP с линейным концентратором. Они работают примерно так же — длинные ряды коллекторов концентрируют солнечный свет в поглотительной (приемной) трубке. Однако с линейными отражателями зеркала располагаются на земле в форме волны и фокусируют свой свет на трубу, обращенную вниз.
Слева: Система линейного рефлектора Френеля; Справа: система Parabolic Dish. Изображения из: Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии
Параболическая тарелка
В параболической тарелочной системе коллектор в форме тарелки присоединяется к ресиверу «два в одном» и тепловому двигателю, производящему электричество. Поскольку каждая отдельная тарелка производит электричество, параболические тарелки можно использовать модульно, в отличие от других типов CSP, которые обычно работают только как часть более крупной электростанции.
Использование CSP для сверхвысоких температур (новая технология, поддерживаемая Биллом Гейтсом)
В ноябре 2019 года секретная компания Heliogen сделала громкое заявление. Компания, которую поддерживает миллиардер, основатель Microsoft Билл Гейтс, использовала концентрацию солнечной энергии для достижения рекордно высоких температур более 1800 градусов по Фаренгейту.
Прорыв был достигнут благодаря применению искусственного интеллекта (ИИ) к традиционной концепции электростанции CSP. ИИ используется для оптимизации движений солнечных зеркал, которые, в свою очередь, обеспечивают увеличение количества выделяющего тепло усиленного (или концентрированного) солнечного света.
Экстремальное тепло, которое он генерирует, идеально подходит для отраслей, зависящих от такого тепла, таких как производство цемента, которые ответственны за высокую долю глобальных выбросов углерода.
В марте 2021 года Heliogen объявила о первом коммерческом развертывании своей технологии: для обеспечения энергией крупного рудника Rio Tinto в пустыне Мохаве в Калифорнии.
Предприятие Heliogen в Ланкастере, Калифорния. Источник изображения: WRAL TechWire
Сколько стоит концентрированная солнечная энергия?
Средняя стоимость концентрации солнечной энергии составляет 0,182 доллара США, или 18,2 цента за киловатт-час по состоянию на 2019 год , самый последний год, за который доступны полные данные о затратах.
Здесь мы имеем в виду среднюю нормированную стоимость энергии (LCOE) для производства электроэнергии в коммунальных масштабах; Проще говоря, средние затраты электростанций на производство каждой единицы электроэнергии. 9Стоимость 0003
CSP в 2019 году (LCOE 18,2 цента) на 47% ниже, чем его стоимость в 2010 году, когда его LCOE составляла 34,6 цента — впечатляющее снижение цены за десятилетие.
Тем не менее, источник энергии остается более дорогим, чем другие возобновляемые источники энергии, такие как гидроэлектроэнергия, солнечная фотоэлектрическая энергия и энергия ветра.
Инициатива Министерства энергетики США Sunshot, которая поддерживает новые технологии экологически чистой энергии, больше интересует стоимость CSP с хранением тепловой энергии. По их словам, стоимость энергии базовой нагрузки CSP (то есть CSP, которая включает хранение более 12 часов) составляла 10,3 цента за киловатт-час в 2017 году. Инициатива Sunshot надеется, что к 2030 году стоимость базовой нагрузки CSP упадет до 5 центов за киловатт-час.
Каковы плюсы и минусы концентрированной солнечной энергии?
В таблице приведены плюсы и минусы концентрированной солнечной энергии с кратким объяснением каждого:
Плюсы | Минусы |
---|---|
Чистый и возобновляемый источник энергии | Дороже солнечной фотоэлектрической и ветровой энергии |
Можно использовать как систему кратковременного накопления энергии | Возможно только в коммунальном масштабе |
Может компенсировать прерывистость других возобновляемых источников энергии за счет сдвига во времени | Опасения по поводу воздействия на окружающую среду |
Может производить тепло для промышленных целей |
Плюсы CSP
- Чистая энергия : Концентрированная солнечная энергия улавливает тепло солнечного света, а затем использует его для производства электроэнергии. В процессе не образуются выбросы. Одним из реальных побочных продуктов является отработанное тепло, но его потенциально можно использовать для таких целей, как опреснение воды.
- Аккумулятор тепловой энергии : Системы CSP могут накапливать тепло в такой среде, как расплавленная соль или масло. Эта технология хранения является основным преимуществом для CSP, поскольку она работает по более низкой цене, чем сопоставимые варианты литиевых батарей.
- Дополняет другие возобновляемые источники энергии : Аккумулирование тепловой энергии означает, что CSP может служить в качестве управляемого источника энергии, обеспечивая электроэнергию, когда она больше всего нужна, например, во время вечерних пиковых нагрузок, или даже в качестве базовой мощности, обеспечивающей постоянную стабильную мощность. Это чрезвычайно ценный атрибут, учитывая прерывистость солнечной фотоэлектрической (солнечных панелей) и энергии ветра, которые зависят от солнечного света и ветра для производства своей энергии.
- Промышленное теплоснабжение : Новой областью является использование тепловой энергии CSP в теплоемких промышленных процессах. Есть надежда, что CSP и другие технологии солнечной энергетики помогут вытеснить ископаемое топливо в таких секторах, как производство цемента и стали, где грязное ископаемое топливо в настоящее время является доминирующим источником энергии. NREL подготовил подробный отчет по этой теме.
Минусы КСЭ
- Более высокая стоимость : Из семи основных источников выработки электроэнергии в коммунальном масштабе КСЭ является самым дорогим. Министерство энергетики надеется снизить цену к 2030 году и сделать CSP конкурентоспособным с ископаемым топливом.
- Осуществимо только в больших масштабах : За исключением параболических параболических систем CSP — технология, которая еще не получила широкого распространения — системы CSP осуществимы только в коммунальном масштабе. Это резко контрастирует с солнечной фотоэлектричеством — солнечными панелями, — которые просты в применении, а также экономически эффективны даже на уровне отдельных домов.
- Экологические проблемы : Проекты CSP требуют большого количества воды для охлаждения, что может быть проблематично, учитывая, что заводы CSP часто расположены в засушливых районах, таких как юго-запад Америки или Ближний Восток. Требования к земле также значительны, и земля, используемая для CSP, не может быть использована для каких-либо других целей. Также необходимо учитывать воздействие на местную дикую природу, особенно на птиц, которые могут обжечься, проходя через высококонцентрированный свет. Вы можете узнать больше о воздействии на окружающую среду здесь.
Можно ли использовать CSP для дома?
Нет, CSP не подходит для домашнего использования энергии .
Текущие приложения CSP относятся к коммунальным предприятиям — крупным электростанциям, строительство которых стоит миллионы (или миллиарды) долларов и которые могут обеспечивать электроэнергией тысячи домов. Кроме того, технологии CSP считаются дорогостоящим вариантом по сравнению с системами солнечной энергии, в которых используются фотоэлектрические солнечные панели или даже выработка ископаемого топлива.
Если вы хотите использовать возобновляемые источники энергии для своего дома, ваш лучший вариант — рассмотреть солнечные панели на крыше . Это решение получило широкое распространение: в стране уже установлено более 2 миллионов жилых солнечных установок. Более того, благодаря щедрым стимулам для солнечной энергетики и снижению цен за последнее десятилетие солнечные системы теперь предлагают во многих штатах период быстрой окупаемости, составляющий от четырех до восьми лет.
Узнайте, стоят ли солнечные батареи того, чтобы получить оценку солнечной энергии с помощью нашего калькулятора ниже.
Ключевые выводы
- Концентрация солнечной энергии (также известная как солнечная тепловая энергия) использует специальные отражатели для концентрации солнечного света, тепловая энергия которого используется для выработки электроэнергии.
- Наиболее распространенными типами электростанций CSP являются параболические желоба и системы силовых башен.
- Способность систем CSP накапливать энергию позволяет им преодолеть проблему перемежаемости, главный недостаток других возобновляемых источников энергии.
- CSP по-прежнему дороже, чем другие возобновляемые источники энергии, хотя Министерство энергетики поддерживает усилия по снижению затрат.
- В отличие от фотоэлектрических солнечных панелей, CSP нельзя устанавливать на жилом уровне.
Преимущества и недостатки концентрированной солнечной энергии
Posted on by Anka Baranski
Концентрированная солнечная энергия или CSP — это технология альтернативной и возобновляемой энергии, основанная на косвенном преобразовании солнечного света в электричество. В отличие от солнечной энергии с помощью фотогальванических солнечных панелей, которые напрямую преобразуют лучистую энергию солнца в электричество, CSP использует массив зеркал, размещенных на большой площади земли, чтобы направлять и концентрировать солнечный свет в одной точке, известной как приемник. Ресивер собирает совокупное тепло. Это тепло используется для привода паровой турбины, подключенной к электрогенератору, или для инициирования термоядерной реакции.
Тем не менее, как и фотоэлектрическая солнечная энергия и другие технологии альтернативной энергетики, такие как энергия ветра и гидроэнергия, концентрированная солнечная энергия имеет то преимущество, что она является возобновляемым, устойчивым или самодостаточным и чистым источником энергии. Обратите внимание, что у него есть и другие преимущества, а также недостатки.
Плюсы: выгоды и преимущества концентрированной солнечной энергии
1. Простота реализации и эксплуатации
Одним из замечательных преимуществ концентрированной солнечной энергии является то, что соответствующая ей электростанция очень похожа на большинство электростанций, работающих на паре. турбины. Установки, работающие на ископаемом топливе, технически могут использоваться для систем CSP. Эксплуатационные расходы установки CSP сравнительно ниже, чем у установок на углеводородной и ядерной основе из-за более простых операций и требований к техническому обслуживанию. В зависимости от местоположения и размера всей установки, система CSP может масштабироваться до уровня более 100 МВт.
2. Дополнение к другим источникам энергии
Строительство завода CSP может дополнить другие источники энергии, способствуя тем самым более надежной энергосистеме. Хотя этот возобновляемый источник энергии не производит электроэнергии, достаточной для питания больших населенных пунктов, его добавление в структуру энергопотребления может удовлетворить существующие и будущие потребности в электроэнергии. CSP также можно использовать для эффективной добычи нефти. Благодаря так называемой солнечной тепловой добыче нефти производящийся пар используется для уменьшения вязкости тяжелой нефти и облегчения ее перекачки, что продлевает срок службы месторождений с тяжелой нефтью и делает их более экономичными.
3. Относительно бесперебойный источник электроэнергии
Круглосуточное производство электроэнергии является еще одним замечательным преимуществом технологии концентрированной солнечной энергии, особенно по сравнению с фотоэлектрическими солнечными панелями и технологиями ветровой энергии. Обратите внимание, что фотоэлектрические солнечные панели и энергия ветра носят непостоянный характер. С другой стороны, некоторые установки CSP могут хранить энергию в виде расплавленных солей. Следовательно, электроэнергия, которую они производят, более устойчива, предсказуема и надежна.
4. Преобразует солнечную энергию в транспортабельную форму Энергия
Концентрированная солнечная энергия может использоваться не только для производства электроэнергии. Несколько учреждений изучают и улучшают применение CSP в технологиях термических реакций для производства солнечного топлива. Например, несколько исследований продемонстрировали использование CSP для разделения молекул воды, чтобы использовать водород без выбросов углерода. Исследование Елены Диаз и соавт. также продемонстрировали использование CSP для разложения метана на водородные и углеродные топливные элементы. Дальнейшее продвижение этих процессов может сделать солнечную энергию переносимой формой энергии.
Минусы: Ограничения и недостатки концентрированной солнечной энергии
1. Зависимость от местоположения и больших участков земли
Подобно фотогальванической солнечной энергии и энергии ветра, фундаментальным ограничением или недостатком концентрированной солнечной энергии является то, что она требует использования обширной земельной площади, которая в противном случае могла бы использоваться для коммерческой и жилой застройки или сельского хозяйства. Кроме того, в исследовании М. Энджави-Арсанджи, К. Хиборди и М. Ягуби отмечается, что установка CSP экономична только для мест с прямым нормальным облучением свыше 1800 кВтч/м 2 /год, такие как обширные открытые пространства и пустыни. Эта технология неэкономична в населенных пунктах и регионах, которые получают меньше солнечного света в год.
2. Заметные и возможные негативные воздействия на окружающую среду
Другим недостатком концентрированной солнечной энергии является то, что она использует много воды либо для приведения в действие паровых турбин для выработки электроэнергии, либо для охлаждения термохимических реакторов. Хотя использование морской воды может быть обычным решением, это будет означать строительство завода CSP вблизи береговой линии, что, в свою очередь, может быть неприемлемым в зависимости от количества солнечного излучения, которое получает конкретный район. Есть еще одна проблема, касающаяся воздействия CSP на дикую природу. Поскольку он направляет и перенаправляет солнечный свет, он естественным образом привлекает определенные виды, такие как насекомые, которые являются добычей других видов, таких как птицы. Уровень тепла в этом районе может убить хищников.
3. Затраты на использование материалов для хранения тепла
Исследование Jun Wang et al. что несколько факторов влияют на стоимость строительства и обслуживания завода CSP. Использование пара или термального масла не является привлекательным вариантом для высокотемпературного материала для хранения тепловой энергии из-за его непосредственной стоимости и других затрат, связанных с его температурными ограничениями и воспламеняемостью. Расплавленная соль является альтернативным материалом для хранения, но помимо недостатка из-за ограниченного диапазона рабочих температур, поскольку она затвердевает при низкой температуре и разлагается при высокой температуре, она способствует коррозии и износу, что, в свою очередь, требует использования более дорогих материалов для резервуаров.
4. Возможное невнимание со стороны исследователей и инвесторов
Различные виды возобновляемых и альтернативных источников энергии конкурируют друг с другом с точки зрения исследовательского внимания и инвестиционного интереса. Концентрированная солнечная энергия конкурирует с фотоэлектрической солнечной энергией и энергией ветра. Прорывы в фотоэлектрических технологиях увеличили стоимость и энергоэффективность солнечных панелей. Обратите внимание, что CSP также конкурирует с более эффективными источниками энергии, такими как ядерная энергия, основанная на делении. В конце концов, CSP не так энергоемок, как атомная энергетика и углеводороды. Дальнейшие разработки в будущем могут сделать CSP устаревшей.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА И ССЫЛКИ
- Диас, Х., Эпштейн, М., Ромеро, М., и Гонсалес-Агилар, Дж. 2018. «Оценка производительности концентрированных солнечных электростанций на основе углеродных и водородных топливных элементов.