[ zpet ] [ uvod ] [ autor ] [ elektronika ] [ fyzika ] [ chemie ] [ obrazky ] [ odkazy ]

Využití sluneční energie

Sluneční teplo zahřívá vodní hladinu a způsobuje unikání molekul vody do vzduchu (vypařování). Zachycením vypařené vody dostaneme čistou pitnou vodu. Všechnu pitnou vodu, kterou používáme, obstarává pro nás příroda tímto procesem, tj. destilací mořské vody. V některých zemích se začíná citelně projevovat nedostatek pitné vody způsobené hlavně rychlím nárůstem obyvatel. Proto se v těchto zemích začalo s odsolováním mořské vody a s destilací vod odpadních nebo bakteriologicky závadných. Využití sluneční energie pro získávání pitné vody destilací má dobrou perspektivu, neboť má dlouhou tradici a sluneční destilátory jsou jednoduchá a velmi levné zařízení.
Myšlenka získávat pitnou vodu z mořské vody není nová. Odsolování pomocí destilace bylo zavedeno už před více než třemi staletími. Podle dochovaných zpráv byly destilační přístroje na lodích v 18. století vytápěny dřívím a dávali přes 2 hl pitné vody denně. První sluneční destilátory byly ve větším měřítku zavedeny v dolech Las Salinas v Chilských Andách.

Obrázek 1. Princip destilačního zařízení využívající sluneční záření.

Princip slunečního destilátoru ukazuje obrázek 1. V ploché nádobě pozvolna protéká slané nebo znečištěná voda. Vrstva vody je asi 10 až 15 cm vysoká. Dno i stěny nádoby jsou černé. Jako materiál se používá beton nebo dřevo. Nádoba je vzduchotěsně překryta sklem. Sluneční záření zahřívá vodu (skleníkovým jevem) a dochází k intenzivnímu vypařování. Pára se sráží na skle, které je stykem s vnějším vzduchem chladnější a stéká pozvolna do sběrných žlábků po stranách. Fólie místo skla se neosvědčují. Zatímco na skle tvoří zkondenzovaná voda tenkou vrstvičku, na fólii se tvoří kapky, které odrážejí svmísto aby je propouštěly. Mimoto se všechny dosud zkoušené plastické materiály rychle poškozují účinkem ultrafialové složky slunečního záření.

Obrázek 2. Pouštní sluneční destilátor Kobayashiho.

é Velmi jednoduchý je pouštní sluneční destilátor. Vychází z toho, že každá půda je vlhká. Na obrázku 2 je japonský typ (M.Kobayashiho). Používá zrcadla, aby zvětšil tok záření dopadajícího na dno. Osvědčil se v pouštích Pákistánu i na sopečném popelu Fudžijamy. Výtěžek pitné vody je ovšem malý (v suché pouštní oblasti asi 1 l z 1 m² za jeden den).Jsou však situace, a především v pouštích oblastech, kdy voda může být „nad zlato“. Jiným typem pouštního destilátoru, vhodným i pro trosečníky, je nejjednodušší zařízení heliotechniky vůbec. Je znázorněn na obrázku 3 a k jeho konstrukci stačí plechovka od konzervy a plastická fólie.

Obrázek 3.Nejjednodušší sluneční destilátor.

Sluneční záření je lépe využito, je-li odpařovací plocha destilátoru skloněna ke Slunci. Tento druh slunečních destilátorů (tzv. knotových) připomíná rovinné sběrače slunečního záření, v nichž je absorbér nahrazen černou látkou (knotem). Schéma je na obrázku 4. Látka je nepřetržitě vlhčena vzlínáním vody z hořejšího kanálku, voda se vypařuje a sráží. Zbytek slané či nečisté vody odtéká ze spodní části zběrače.

Obrázek 4. Knotový destilátor.

V bývalé SSSR jsou velké sluneční destilátory používány v zemědělství, k chovu dobytka i v průmyslu. Např. v Uzbekistánu pracují v některých kolchozech betonové destilátory s výkonem 2000 l za den. Sluneční destilátory Turkmenské akademie věd se používají k získávání pitné vody v poušti Karakum. Při rozloze 600 m² dává destilátor 12 až 14 t pitné vody v lední dny. V zimě je produkce přibližně poloviční. Voda slouží k napájení stáda asi 1800 ovcí. Účinný typ slunečního destilátoru vyvinul Achilov. Je v něm využito mírného sklonu pro stékající vodu (2 až 3°) čímž se dosáhlo zlepšení účinnosti destilace až o 20 %.

DODATEK:

Pokud by jste se náhodou dostali na poušť a neměli sebou dost vody, tak si sebou vezměte průhlednou folii o rozměrech alespoň 2 × 2 m a nějakou nádobu (láhev). V pouštním písku (nebo i jinde) vyhrabejte něčím do země díru o průměru asi 1 m a hloubce taky asi 1 m. Uprostřed této díry vyhrabte ještě jednu, menší na nějakou nádobu. Po vložení této nádoby překryjte díru folií a po stranách ji připevněte a utěsněte pískem. Fólii uprostřed zatížíte kamínkem, aby mohla voda, která se bude usazovat na folii odkapávat do nádoby. Na obrázku 3 je něco podobného, ale tam je proces výroby vody ještě rychlejší neboť jsou na dno vloženy ještě kaktusy. Ovšem i bez nich vám tento destilátor vyrobí dostatek vody na to aby jste přežili.
Já jsem něco podobného zkoušel o prázdninách na písku, tak že jsem vyhrabal díru o poloměru asi půl metru, doprostřed jsem postavil hrneček a okolo jsem dal trávu. Celé jsem to překryl fólií a počkal jsem do druhého dne. I přesto, že zrovna v tu dobu slunce nějak moc nesvítilo, tak se mi v hrnečku vytvořilo trochu vody. Sice ne tolik, abych s tím vydržel celý den, ale kdybych to udělal větší, tak si myslím že by mi to v nouzi stačilo.