Применение ЦСП в каркасном домостроении

У каркасного дома из ЦСП есть плюсы и минусы, которые нужно учесть при строительстве и отделке. Однако минусов в разы меньше, чем плюсов. Это делает ЦСП достойным конкурентом ориентированно-стружечных плит, которые содержат вредные смолы, практически не пропускают воздух.

Павел Усманов

Архитектор

Содержание

• Что такое ЦСП?
• Нюансы строительства домов из цементно-стружечной плиты:
• Лучший фундамент для каркасника из ЦСП:
• Какие виды отделки подходят?
• Отделка дома внутри:
• Отделка дома снаружи:

Несмотря на различные противоречивые мнения, каркасные дома из ЦСП строятся и строятся достаточно активно. Каркасные сооружения возводятся намного быстрее, чем аналогичные постройки из других материалов, не требуют сложного и дорогостоящего фундамента и в целом имеют множество преимуществ. У нас вы можете найти множество интересных проектов каркасных домов на любой вкус, задачу и бюджет. Для вас представлены как варианты небольших дачных домиков, так и просторных коттеджей для постоянного проживания.

Покупка готового профессионального проекта – это первый шаг к долговечному и надежному строению. При самостоятельном его составлении можно допустить ошибки (к примеру, не продумать прокладку коммуникаций или размещение смежных комнат), которые потом будет очень сложно исправить. Наши проекты каркасников выполнены опытным архитектором, а потому вы можете быть полностью уверены в их качестве. И еще один важный момент: если вы не до конца уверены в уровне своих навыков, работы по возведению тоже стоит доверить квалифицированным мастерам, которые в самые короткие сроки построят дом из ЦСП, который будет радовать вас не один десяток лет без проведения регулярных ремонтных работ

Что такое ЦСП?

ЦСП – это цементно-стружечные плиты многослойного типа, которые очень востребованы в современном строительстве. Производятся они при сочетании дробленой древесной стружки и цемента. Причем в полученную массу добавляются специальные реагенты, которые повышают устойчивость материала к различным внешним нагрузкам. Изготовление ЦСП возможно только в условиях цеха и при помощи специализированного оборудования.

Это абсолютно негорючий материал, что дает ему большое преимущество в случае пожара. Также он полностью экологичен и безопасен для человеческого организма и окружающей среды. В нем отсутствуют формальдегидные, фенольные и другие токсические вещества.

Фото 1. Состав цементно-стружечной плиты

Цементно-стружечные изделия не подвержены гниению, возникновению плесени и развитию патогенных микроорганизмов, что существенно продлевает сроки службы вашего дома и позволяет использовать подобные постройки даже в местах с повышенным уровнем влажности. В то же время, в таких строениях поддерживается оптимальный микроклимат и естественный уровень вентиляции.

Помимо этого, дом из ЦСП достаточно легко построить. Плиты достаточно гибкие, поэтому поддаются под практически любую технологию. Хоть мы и не советуем заниматься строительством самостоятельно – справиться с ними можно, если вы имеете базовые навыки.

Фото 2. ЦСП плиты

ЦСП в домостроении обеспечивает максимальную защиту и обладает очень низкой теплопроводностью, поэтому они ничем не хуже популярных стружечных плит. Даже строения из того же кирпича не такие надежные, какими кажутся. Плиты в этом плане выигрывают, ведь они не требуют дополнительной внешней защиты и не подвержены разрушительному воздействию влажности.

За счет множества полезных свойств, цементно-стружечные плиты можно использовать не только в качестве облицовки, но и как полноценный основной отделочный материал. Сроки службы у них очень высокие: это минимум 70 лет даже на фасаде без навеса.

Сфера применения ЦСП также очень широкая: это обшивка стен, как внутри, так и снаружи. Применять их можно даже для отделки пола, плоской кровли или потолков.

Фото 3. ЦСП в строительстве каркасного дома

Нюансы строительства домов из цементно-стружечной плиты:

Конечно, как и в случае с любым другим материалом, при работе с цементно-стружечными плитами тоже существуют свои определенные нюансы, которые необходимо учитывать для достижения наиболее качественного результата.

1. Между панелями обязательно наличие деформационного шва не менее 3 мм (зависимо от размера, для большего размера плит необходимо оставлять 8 мм во внешней отделке или 5 мм во внутренней). Это объясняется тем, что в составе ЦСП имеет древесную стружку, которая при определенных изменениях влажности и температуры может менять свои размеры. Чтобы избежать деформации – необходимо устанавливать материал — не встык.
2. Еще один важный нюанс – это ломкость. Сами плиты очень прочные и при эксплуатации они способны выдерживать различные нагрузки, но при неправильном их поднятии они могут сломаться из-за собственного веса. Поэтому на объекте для их установки всегда необходимо использовать лебедку или веревку с блоком, при этом вертикально располагая лист во избежание его поломки. Для тех, кто после начал сомневаться в надежности панелей ЦСП, спешим внести ясность: после непосредственной установки по правильной технологии обшивка будет вести себя совершенно иначе, имея достаточно высокий уровень прочности и жесткости.
3. В каком месте будет установлен крепеж – также не менее важно. При самостоятельном строительстве домов используются абсолютно разные виды метизов, начиная от гвоздей, заканчивая шурупами и саморезами. Главное, чтобы крепеж не устанавливался близко к краю плиты (не менее 1 сантиметра), чтобы избежать отламывания этого самого края и ненадежного крепления панели в итоге.
4. Плиты из древесной стружки и цемента, как правило, идеально гладкие и обладают безукоризненной поверхностью. Но и тут можно столкнуться с проблемой: при нанесении штукатурки может быть плохая адгезия (проще говоря сцепление с поверхностью). Но решается это проблема достаточно просто: при помощи грунтовки и армирующей сетки.
5. Также намного удобнее сначала произвести обшивку каркасника, а окна устанавливать уже после, потому что подгонять оконные проемы достаточно тяжело и энергозатратно.
6. При самостоятельном строительстве каркасного дома с обшивкой из ЦСП невозможно получить полную гарантию качества, поэтому лучше если этим делом займется профессионал с определенным уровнем навыков, умений и опытом.

Фото 4. Обшивка каркасного дома ЦСП плитами

Лучший фундамент для каркасника из ЦСП:

Вес подобных построек значительно ниже, чем вес блочных или бетонных домов, а потому они имеют очень широкий выбор фундамента. Как правило, сложный и дорогостоящий фундамент им не требуется: можно обойтись и без него, чем существенно сэкономить финансовые средства. Но конечно, все зависит от конкретного проекта дома из ЦСП с каркасом. Ориентируйтесь на свои индивидуальные предпочтения, бюджет, общий вес строения, размеры, этажность дома и тип грунта на участке.

Если вы желаете сэкономить – можно выбрать комбинированный или свайно-винтовой фундамент, который несмотря на противоречия среди мнений, тоже подходит достаточно хорошо. Если планируется строительство подвала – остановите свой выбор на заглубленном ленточном фундаменте. В любом случае рекомендуем решать этот вопрос, ориентируясь на ваш проект и при разговоре со специалистом.

Фото 5. Полы из ЦСП в каркасной бане

Какие виды отделки подходят?

Бытует мнение, что при отделке плит из древесной стружки и цемента часто можно столкнуться с трудностями. Да, это так, при условии, что вы не обращаете внимание на специфику этих плит. Но, если знать об особенностях материала, ничего сложного в этом нет.

ЦСП обладает достаточно низким уровнем адгезии и гигроскопичности. Напомним, что адгезия – это сцепление вещества с поверхностью, а гигроскопичность – свойство материалов поглощать влагу из воздуха. Поэтому для нанесения шпаклевки или штукатурных составов существует отдельный способ отделки каркасника из ЦСП: необходим специальный грунт и армирующая сетка. А вот швы тоже не стоит оставлять без внимания: для их заполнения можно использовать штукатурку или декоративные элементы.

Фото 6. Цементно-стружечные плиты на полу

Отделка дома внутри:

Для того, чтобы грамотно подойти к внутренней отделке, необходимо учесть выбранный вами стиль интерьера. Покраске панели ЦСП поддаются достаточно легко за счет своей гладкой поверхности, главное – правильно заполнить швы и выбрать необходимый состав для нанесения.

Тут также стоит ориентироваться на ваши вкусы и бюджет. Более экономичный вариант – это покраска с заполнением швов акриловым герметиком, после чего они заклеиваются строительным бинтом и выравниваются при помощи шпаклёвочных составов.

Фото 7. Применение ЦСП плит в интерьере

Это убережет стены дома на каркасной основе обшитого цементно-стружечными панелями от трещин, но, если вас интересует более долгосрочная перспектива – есть способ подороже и понадежнее.

Зашивание стен при помощи ГКЛ. Причем здесь даже не нужно использовать обрешетку, ведь плиты достаточно гладкие. После этого можно нанести любое покрытие.

Или же самый экономный и не самый надежный способ – просто заклеить стены виниловыми плотными обоями, которые скроют все внутренние деформации.

Фото 8. Внутренняя отделка помещения ЦСП

Отделка дома снаружи:

1. Чаще всего при отделке ЦСП панелей можно встретить имитацию фахверка. Рейки в этом случае скрывают швы, а все остальное покрывается красящими составами. Но этот стиль подойдет далеко не всем, ведь у него достаточно специфичный внешний вид
2. Другой альтернативный вариант – вент. фасад. Да, это достаточно энергозатратно и требует проведения большого количества работ, но результат того определенно стоит.
3. Также для заполнения швов используют эластичные мастики. Дальше покраска производится при помощи красок и акрилатных эмалей.
4. Еще один распространенный способ – нанесение эластичной краски. Но как правило, он достаточно дорогостоящий, хоть и крайне надежный, предотвращающий любые трещины.
5. Ну и наконец, можно просто обшить ЦСП сайдингом или другими листовыми материалами. На это также уйдет достаточно много времени и средств, но зато отлично подойдет для холодного климата. Под облицовку можно добавить дополнительную ветрозащиту и теплоизоляцию.

Фото 9. Фасад, обшитый ЦСП плитами

Подводя итоги хочется отметить, что все абсолютно индивидуально. Начать стоит с правильно подобранного проекта именно того дома, который вы хотите видеть на своем участке.

Все слухи о ненадежности и недолговечности домов с использованием цементно-стружечных панелей порождаются неграмотным и неправильным строительством, поэтому настоятельно советуем обратиться за помощью к профессионалам. В этом деле лучше подстраховаться и не экономить.

Плиты из древесной стружки и цемента очень крепкий материал, дом из которого прослужит вам очень долго. Заказывайте каркасное строительство у нас, в «Домостроительных технологиях Павла Усманова», и вы не останетесь разочарованными. Мы являемся неоспоримыми профессионалами своего дела с многолетним опытом в сфере строительства и отделки. Мы работаем строго по проекту с выполнением всех необходимых норм, а потому без сомнений даем длительные гарантии на проведение работ. Изучайте интересные проекты в каталоге. Задавайте вопросы нашим специалистам. Мы работаем для вас в Москве и области!

Написать комментарий

СИП или ЦСП — Что лучше? Выбираем панели для строительства дома

Из каких панелей СИП или ЦСП строить дом? Интересная тенденция в последнее время наблюдается на рынке панелей СИП.

В погоне за усовершенствованием и улучшением, многие нынешние маркетологи забывают простую истину – лучшее враг хорошего, и соблюдать этот баланс категорически отказываются.

Очень явно такой перекос наметился в сфере наружных материалов для изготовления панелей СИП. Классически, как ограждающую конструкцию в панелях СИП используют плиту ОСП. Третьего класса, влагостойкую, в которую под прессом вклеивают утеплитель. Изменить эту технологию можно двумя способами – варьировать утеплитель, выбор которого невелик из-за особенности производства, и изменить наружные, обшивочные материалы панели.

И если с наполнением более-менее история понятна – применяем только плотные материалы, которые не разрушаться под прессом — а это различные виды вспененных полимеров, в основном полистирол и как альтернатива – высокоплотные каменные ваты, то с обшивкой эксперименты куда как более обширны.

И одним из материалов, который набирает популярность, является ЦСП – цементно-стружечная плита. Искоса поглядывая на восторженные возгласы поклонников данного материала, которыми пестрит интернет, хочу остановиться на этом материале подробнее.

Буду выражать только собственное мнение, основанное на опыте производства панелей из этого материала, и монтажа домов, из произведенных панелей.

1 Знакомство с плитами ЦСП началось с разгрузки. Поверьте, это очень тяжелый материал. Сам по себе напоминает всем нам известный плоский шифер, который повсеместно использовали для строительства заборов, но после признания асбеста – наполнителя для шифера опасным для здоровья материалом, популярность шифера как такового начала сходить на нет. Поэтому, заменив в шифере асбест на древесную стружку, получили плиту ЦСП.

Один лист плиты ЦСП весит 54 килограмма — это больше, чем целая панель СИП из ОСП! Даже простое перемещение готовой панели по стройплощадке требует усилий четырех человек.

2 И ладно, если бы этот вес давал какую-либо прочность. Так нет же! Эта плита хрупкая, как хрусталь. Работники, привыкшие работать на производстве с плитами ОСП, поначалу поломали несколько листов при обычном перемещении и укладке под пресс. Но узнав, сколько эти листы стоят, попросили дополнительные руки на подмогу, и начали носиться с ЦСП как с младенцем.

Плита ЦСП лопается и крошится от не самых больших нагрузок.

3 Раскроить или разрезать эту панель – задача скорее для каменщика, чем для плотника. Потому что резать плиту ЦСП возможно только алмазными кругами.
Приходится забыть о традиционном наборе плотника, и молиться, чтобы в процессе порезки эта чудо-плита не лопнула.

Вторая история ждет счастливого строителя из ЦСП при монтаже здания. В процессе очень аккуратной погрузки, перевозки и разгрузки панелей, пятая часть панелей оказалась с отломанными углами. При крепеже саморезы откалывают края.

4 И вот, прилагая значительно больше усилий, чем при сборке обычного дома из стандартных панелей СИП с применением ОСП, потратив вдвое больше времени на сборку, обнаруживаем, что стыки панелей все-таки разбухают от влажности.

При этом, если в плите ОСП набухание обычно происходит по всей плоскости плиты, и глазу обычно не заметна, то ЦСП красиво выделяет все стыковочные элементы аккуратными бугорками.

И попытка просто покрасить наружные плиты фасадной краской, таким образом избежав преждевременных затрат на наружную отделку, обернулась одному из клиентов сюрпризами при ближайшем косом дожде с ветром. Пришлось сразу раскошеливаться на фасад.

5 Самое главное — готовая СИП панель из плиты ЦСП стоит почти в 2 раза дороже панели из ОСП. И как упоминалось ранее, стоимость работ по сборке дома из ЦСП панелей так же увеличивается.

Возможно поэтому 90% обращений клиентов — это строительство домов из классических СИП панелей, а не из ЦСП.

Что мы получили в сухом остатке, от применения плит ЦСП вместо ОСП при строительстве домов из панелей СИП?

Набор сравнительных характеристик выглядит так. Материал тяжелый. И по весу, и по характеру. Капризный, не прочный. Дорогой. Как по стоимости, так и в работе, за счет привлечения дополнительных трудовых ресурсов, перерасхода материалов каркаса и крепежа и увеличения сроков строительства.

Единственный его плюс, который упоминают клиенты – не горит! Но когда вы покроете панель СИП наружной отделкой, а изнутри обошьете дом гипоскартоном, которые тоже не горят, вы просто обнулите это свойство ЦСП.

Если не соблюдать правила пожарной безопасности, то горит любой дом – причем дома из негорючих материалов горят почему-то гораздо чаще. Просто потому, что человек успокаивая сам себя «негорючестью» своего дома, начинает пренебрегать элементарными правилами и теряет осторожность и бдительность.

Поэтому, вывод прост. Если у вас есть желание построить дом значительно дороже – то вам однозначно за панелями из ЦСП.

Вы можете заказать расчет из двух материалов — СИП панелей с плитой ОСП и ЦСП, для сравнения разницы в стоимости дома.

Каталог
наши сметы с эскизами

1

Выберите категорию

Какие проекты вас интересуют?

Площадь, м.кв
до 100100-200200+

Этажность
12

Материал
Газоблок, ПСБ блок, РакушнякСИП, ЦСП, Каркас

Где участок
СевастопольКрым

2

Получите каталог . PDF

на мессенджер пример

Отправить на
WhatsappViberTelegram

Примеры смет

последние 7 смет
с актуальной стоимостью

Разные дома и материалы
Сметы + Эскизы
.pdf — 5.3 Mb

Где участок
СевастопольКрым

Отправить на
WhatsappViberTelegram

Компания строит дома из ЦСП панелей в Севастополе и Крыму с 2009 года.

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 сохраняет 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 трубке.

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 высокой башни высокая центральная башня окружена 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 направлении центральной фокусной точки, 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: 

Стол. Плюсы и минусы концентрированной солнечной энергии (CSP)

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 генерировать 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 наиболее необходима, например, во время вечерних пиковых нагрузок, или даже в качестве базовой мощности, обеспечивающей стабильную мощность в течение длительного времени. 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.

Основные 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.

Плюсы и минусы систем концентрации солнечной энергии

Ученые, инженеры и предприниматели разрабатывают новые методы эффективного производства чистой энергии с использованием возобновляемых источников, таких как солнечная энергия.

Солнечная энергия изучалась в качестве надежного источника энергии на протяжении десятилетий, но в последние годы ускорилось продвижение технологий солнечной энергетики. Начинающие инженеры-электрики должны оценить затраты и преимущества использования концентрированной солнечной энергии, прежде чем принять решение специализироваться в этой отрасли.

Что такое солнечная энергия?

Солнечная энергия, процесс преобразования солнечных лучей в электричество, как правило, осуществляется с использованием двух различных типов систем солнечной энергии:

1. Фотогальваническая система – Эта система использует солнечные элементы для прямого преобразования солнечного света в электричество.
   • Солнечные элементы изготовлены из полупроводникового материала, и свет, который они поглощают от солнца, проходит через них для производства электричества – это называется фотогальваническим эффектом.
   • Фотогальванические системы обычно используют несколько солнечных элементов, прикрепленных к большей панели.
   • Фотогальванические солнечные системы становятся все более распространенными, потому что они являются наиболее доступным вариантом для домовладельцев при покупке, установке и обслуживании.
2. Концентрация солнечной энергии (CSP) . Этот процесс сбора солнечной энергии использует зеркала для отражения и концентрации солнечного света в одной точке, где он преобразуется в тепловую энергию или тепло. Затем тепло может быть использовано для производства электроэнергии.
   • Существует четыре типа концентрирующих солнечных энергосистем:
     • Система линейного концентратора. Солнечная энергия фокусируется в заполненной жидкостью трубке-приемнике, и при ее нагревании вращается турбина для питания генератора.
     • Система тарелки/двигателя. Эта меньшая по размеру и менее эффективная система CSP использует зеркальную тарелку, чтобы концентрировать солнечный свет в точке для нагрева жидкости, приводя в действие двигатель, вырабатывающий электричество.
     • Power Tower System — группа плоских зеркал отслеживает солнце и отражает солнечный свет прямо на приемник, закрепленный на высокой башне. Большинство башен работают за счет нагрева жидкости для питания генератора, но в некоторых экспериментальных конструкциях используются расплавленные соли для обеспечения более эффективной передачи энергии.
     • Аккумулятор тепла. Большинство систем солнечной энергии ограничены неспособностью производить энергию после захода солнца или в пасмурные дни. Системы накопления тепла позволяют солнечным энергетическим системам концентрировать тепловую энергию непосредственно в системе хранения или аккумуляторе.
   • Концентрирующие солнечные энергетические системы обычно имеют большие размеры и поэтому используются в основном коммунальными предприятиями.

Каковы преимущества использования CSP?

CSP предлагает множество преимуществ для сообщества. Поскольку эти системы зависят от солнца, возобновляемого ресурса, они не загрязняют окружающую среду при выработке электроэнергии. Системы CSP могут хранить энергию в батареях, которые могут использоваться для получения энергии по запросу, что помогает системам более последовательно удовлетворять местные потребности в электроэнергии, особенно в часы пиковой нагрузки.

Системы CSP имеют низкие эксплуатационные расходы и производят энергию с высокой эффективностью. Недавно инженеры обнаружили, что некоторые технологии CSP могут быть интегрированы в электростанции, работающие на ископаемом топливе, что позволит сократить выбросы углерода и максимально повысить эффективность переработки обоих ресурсов. Концентрация солнечной энергии в настоящее время имеет большой потенциал для изменения глобальной энергетической отрасли, и поскольку эта технология получит более широкое распространение, поскольку она продолжает совершенствоваться.

Следует ли опасаться концентрации солнечной энергии?

Концентрация солнечной энергии устойчива и невероятно универсальна, но это не всегда лучший вариант для некоторых сообществ. Первоначальные затраты на установку инфраструктуры солнечной энергетики и систем хранения тепловой энергии могут быть дорогостоящими.

Без систем хранения тепловой энергии система CSP может генерировать энергию только в дневное время, когда доступна солнечная энергия. Когда система CSP является основным источником электроэнергии в сообществе, жители могут испытывать периодические отключения электроэнергии, если производство энергии было ограничено постоянной пасмурной погодой.

Помимо высокой стоимости и ограничений производительности, системы CSP имеют и другие недостатки. Покрытие больших площадей солнечными панелями может нанести ущерб среде обитания диких животных или способствовать обезлесению. Кроме того, при производстве солнечных панелей образуется много сильнодействующих парниковых газов, которые могут внести значительный вклад в глобальное потепление.

Как только эти проблемы будут решены, системы концентрации солнечной энергии смогут найти применение в странах по всему миру.

Правительство США поддерживает системы концентрации солнечной энергии 9По данным Energy.gov, 0018

электростанций CSP могут производить достаточно энергии для поддержки 70 000 домов, что делает их жизнеспособным решением для замены ископаемого топлива.

Министерство энергетики США активно работает над снижением стоимости систем CSP к 2020 году. Поскольку эти системы становятся более доступными, они надеются, что системы CPS будут поэтапно внедряться в коммунальные сети по всему миру, что может снизить выбросы углерода без значительного сокращения производства энергии. ставки.

Правительство США предлагает льготы компаниям, использующим солнечные энергетические системы, поскольку они признают ценность использования устойчивых и возобновляемых источников энергии для питания страны. Завершив программу получения степени магистра в области электротехники, инженеры-профессионалы могут усовершенствовать свои знания в области проектирования систем солнечной энергии и создавать новые идеи для продвижения технологий солнечной энергетики.