Živimo u svijetu budućnosti, iako ne u svim regijama to je primjetno. U svakom slučaju, mogućnost razvoja novih izvora energije danas se ozbiljno raspravlja u progresivnim krugovima. Jedan od najperspektivnijih smjerova je solarna energija.

Trenutno se oko 1% električne energije na Zemlji dobije zbog obrade sunčevog zračenja. Pa zašto još uvijek nismo napustili druge "štetne" načine, i svi ćemo odbiti? Predlažemo da se upoznate sa našim člankom i pokušate sami odgovoriti na ovo pitanje.

Kako se solarna energija transformiše u električnu energiju

Započnimo s najvažnijim - kako se sunčevi zraci obrađuju u električnu energiju.

Sam proces se zove "Solarna generacija" . Najefikasniji načini za osiguranje sljedećeg:

• fotonaponski;
• helioteralna energija;
• solarna oprema za gorivo.

Razmislite o svakom od njih.

Fotonaponski

U ovom slučaju, električna struja se pojavljuje kao rezultat fotonaponski efekat. Princip ovoga: sunčeva svjetlost ulazi u fotoćeliju, elektroni apsorbiraju energiju fotona (čestice svjetlosti) i dođu u pokret. Kao rezultat toga, dobivamo električni stres.

Takav je proces koji se javlja u solarnim panelima, čiji je osnova elemenata koji transformišu solarno zračenje u električnu energiju.

Dizajn fotonaponskih panela dovoljno je fleksibilan i može imati različite veličine. Stoga su oni vrlo praktični u upotrebi. Pored toga, paneli imaju visoke svojstva performansi: otporni na padavine i padajuće kapi.

Ali kako to funkcionira odvojeni modul solarnog panela:

Na korištenju solarnih panela kao uređaja za punjenje, izvori hrane privatnih kuća, za uživanje u gradovima i za medicinske potrebe, možete čitati.

Moderne solarne panele i elektrane

Od nedavnih primjera možete označiti solarne panele kompanije SistineSolarni. Mogu imati bilo kakvu nijansu i teksturu za razliku od tradicionalnih tamnih plavih panela. A to znači da mogu "dogovoriti" krov kuće kao što ćete biti zadovoljni.

Drugo odluku sugerirali su programeri Tesle. Nepuštaju se ne samo panel u prodaji, već potpunu krovnu obradu materijala Solarna energija. Sadrži ugrađene solarne module i može imati i najraznovrsnije izvršenje. Istovremeno, sama materijal je mnogo jači od običnog krovnog pločica, solarni krov je čak i beskrajna garancija.

Kao primjer, puni obloženi ses može se dobiti nedavna stanica izgrađena u Europi sa bilateralnim panelima. Potonji se sakupljaju i direktnim solarnim zračenjem i odražavaju. To vam omogućava da povećate efikasnost solarne generacije za 30%. Ova stanica mora proizvesti oko 400 MW godišnje.

Interes uzrokuje I. najveće plutajuće ses u Kini. Njegova snaga je 40 MW. Takva rješenja imaju 3 važne prednosti:

• nema potrebe zauzeti velikim zemaljskim teritorijama, što je relevantno za Kinu;
• u rezervoarima, isparavanje vode se smanjuje;
• sami fotoćelije su manje vrućine i efikasnije rade.

Usput, ovo plutajuće ses izgrađeno je na mjestu napuštenog rudarskog preduzeća za rudarstvo uglja.

Tehnologija zasnovana na fotonaponski učinak je najperspektivnija danas, a prema stručnjacima, solarni paneli će moći proizvesti oko 20% globalne potrebe za električnom energijom u narednih 30-40 godina.

Helioteralna energija

Ovdje je pristup malo drugačiji, jer Solarno zračenje koristi se za zagrijavanje posude tečnošću. Zahvaljujući tome, pretvara se u par koji rotira turbinu, koja dovodi do proizvodnje električne energije.

Isti princip zapošljava termoelektrane, samo se tečnost zagrijava spaljivanjem uglja.

Najviše vizualni primjer korištenja ove tehnologije je station Ivanpa Star U pustinji Mojave. To je najveća svjetska solarna helioteralna elektrana.

Djeluje od 2014. godine i ne koristi gorivo za proizvodnju električne energije - samo ekološki prihvatljiva solarna energija.

Kotao sa vodom nalazi se u kulama koje možete vidjeti u centru dizajna. Oko polje ogledala vodi sunčeve zrake na vrh kule. Istovremeno, računar neprestano pretvara ova ogledala ovisno o lokaciji Sunca.

Sunčeva svjetlost koncentrati se na kulu

Pod utjecajem koncentrirane solarne energije, voda u kuli se zagreva i postaje trajekt. Dakle, pojavljuje se pritisak, a parom počinje rotirati turbinu, kao rezultat toga se ističe električna energija. Kapacitet ove stanice je 392 megavata, koji se mogu uporediti sa srednjim CHP-om u Moskvi.

Zanimljivo je da takve stanice mogu raditi noću. To je moguće zahvaljujući sobi grijane pare u spremištu i postepeno ga koristiti za rotiranje turbine.

Solarne opreme za gorivo

Ovo originalno rješenje nije bilo široko korišteno, ali ipak se odvija.

Sama instalacija sastoji se od 4 glavna dijela:

• Aerostate - nalazi se na nebu, sakupljajući solarno zračenje. Unutar lopte ulazi u vodu, koja se brzo zagrijava, postaje parna.
• Parna cijev - na njemu, parovi pod pritiskom se spuštaju do turbine, prisiljavajući je za rotiranje.
• Turbine - pod utjecajem protoka par, okreće se, proizvodeći električnu energiju.
• Kondenzator i pumpa - parom prolaze kroz kondenziranje turbine u vodu i uzdiže se u balon pomoću pumpe, gdje se zagrijava do države u obliku pare.

Koje su prednosti solarne energije

• Sunce će nam dati svoju energiju još nekoliko milijardi godina. Istovremeno, ljudi ne treba trošiti novac i resurse za svoj plijen.
• Generacija solarne energije potpuno je ekološki prihvatljiv proces koji nema rizike za prirodu.
• Autonomija procesa. Zbirka sunčeve svjetlosti i proizvodnje električne energije prolazi s minimalnim ljudskim sudjelovanjem. Jedino što treba učiniti je slijediti čistoću radnih površina ili ogledala.
• Solarni paneli proizveli su njihov resurs može se reciklirati i koristiti u proizvodnji.

Problemi za razvoj solarne energije

Uprkos implementaciji ideja za održavanje rada solarnih elektrana noću, niko nije osiguran protiv ćudljivosti. Nebo je zategnuto oblacima nekoliko dana značajno smanjuje proizvodnju električne energije, a njen neprekinuti feed potreban je stanovništvu i preduzećima.

Izgradnja solarne elektrane - zadovoljstvo nije jeftino. To je zbog potrebe za primjenom rijetkih elemenata u njihovom dizajnu. Nisu sve zemlje spremne za trošenje budžeta za manje moćne elektrane kada postoje radne TE i nuklearne elektrane.

Za smještaj takvih instalacija potrebna su velika područja, a na mjestima gdje solarno zračenje ima dovoljan nivo.

Kako je solarna energija u Rusiji

Nažalost, u našoj zemlji se u našoj zemlji ubraju ugljen, plin i ulje, a Rusija će sigurno biti među potonjem, koja će se u potpunosti pretvoriti u alternativnu energiju.

Izlaziti s solarna generacija iznosi samo 0,03% energetskog bilansa Ruske Federacije. Za usporedbu u istoj Njemačkoj, ovaj je pokazatelj veći od 20%. Privatni poduzetnici nisu zainteresirani za ulaganje u solarnu energiju zbog dugog otplata, a ne tako velike profitabilnosti, jer nas košta mnogo jeftinije.

U ekonomski razvijenim regijama Moskve i Lenjingrada, solarna aktivnost je mala. Tamo je izgradnja solarnih elektrana jednostavno neugodna. Ali južne regije su prilično obećavajuće.

Do danas, problem potrošnje energije je prilično akutna - resursi planete nisu beskonačni i za vrijeme njihovog postojanja, čovječanstvo je prilično opustošeno činjenicom da je dala priroda. Trenutno se ekstrakcija uglja i ulja aktivno provodi, čija rezerva sve manje i manje postaju sve manje. Dopušteno je čovječanstvu da izvrši nevjerovatan korak u budućnost i koristi atomsku energiju, dovodeći ogromnu opasnost za cijelo okruženje sa ovim blagoslovom.

Ne manje od akutnog pitanja je ekološko - aktivno rudarstvo resursa i njihova daljnja upotreba izbirno utječe na stanje planete, mijenjajući ne samo prirodu tla, već čak i klimatske uvjete.

Zbog toga se posebna pažnja uvijek isplatila prirodnim izvorima energije, takva, na primjer, poput vode ili vjetra. Konačno, nakon toliko godina aktivnog istraživanja i razvoja, čovječanstvo "Doroslo" prije upotrebe energije sunca na Zemlji. Radi se o njemu i ide dalje govor.

Šta je atraktivno

Prije prebacivanja na određene primjere, saznajte kako toliko zainteresirano za ovu vrstu vađenja energije istraživača širom svijeta. Glavna imovina može se nazvati neiscrpnom. Unatoč brojnim hipotezama, vjerojatnost da će zvijezda poput sunce izaći u bliskoj budućnosti, izuzetno male. To znači da je sposobnost dobiti čiste energije otvorena za čovječanstvo na potpuno prirodan način.

Druga nesumnjivljena prednost korištenja energije sunca na zemlji je ekologija ove opcije. Uticaj na okoliš u takvim uvjetima bit će nula, što zauzvrat pruža svijetu mnogo lakšeg budućnosti od onog koji se otvara stalnim rudarstvom ograničenih podzemnih resursa.

Konačno, trebalo bi ga platiti činjenici da sunce predstavlja najmanju opasnost za osobu.

Kao u stvari

Sada idemo do točke. Nekoliko poetičnog naziva "Solarna energija" u stvari je pretvaranje zračenja u električnu energiju koristeći posebno razvijene tehnologije. Ovaj proces pruža fotoelektrične elemente da čovječanstvo izuzetno aktivno koristi u svoje svrhe i sasvim uspješno.

Solarno zračenje

To se toliko razvijalo povijesno da imenica "zračenje" uzrokuje osobu sa prilično negativnim udruženjima, a ne pozitivnom zbog tih tehnogenih katastrofa, što je svijet uspio preživjeti u svom stoljeću. Ipak, tehnologija korištenja energije sunca na Zemlji predviđa rad s tim.

U stvari, ova vrsta zračenja je elektromagnetsko zračenje, od kojih je raspon između 2,8 do 3,0 μm.

Tako uspješno koristi čovječanstvo, solarni spektar sastoji se od tri vrste talasa: ultraljubičasto (oko 2%), otprilike 49% su lagani valovi i, konačno, koliko solarna energija ima mali broj ostalih komponenti , ali njihova je uloga toliko beznačajna. Da nemaju poseban uticaj na život zemlje.

Količina solarne energije koja pada na zemlju

Sada kada je definiran sastav ljudskog spektra koji se koristi u korist čovječanstva, treba napomenuti još jedna važna karakteristika ovog resursa. Upotreba solarne energije na Zemlji izgleda vrlo obećavajuća i zato što je dostupna u prilično velikim količinama pri gotovo minimalnim troškovima obrade. Ukupan broj emitirane energetske zvijezde izuzetno je velik, ali doseže oko 47% na površinu zemlje, što je jednako sedam tjedan na kilovat-satnim kvadrilatom. Za usporedbu, primjećujemo da će samo jedan kilovat-sat moći osigurati desetogodišnji rad snage napajanja u stotinu vata.

Moć zračenja sunca i upotreba energije na zemlji, naravno, ovisi o nizu faktora: klimatski uvjeti, ugao pada zraka na površini, sezoni i geografski položaj.

Kada i koliko

Lako je pogoditi da se svakodnevni iznos solarne energije koji pada na površinu Zemlje stalno mijenja, jer direktno ovisi o položaju planete u odnosu na sunce i kretanje samog osvjetljenja. Dugo je poznato po činjenici da je u podne zračenje maksimalno, dok je ujutro i u večernjim satima broj dostizanja zraka znatno manje.

S povjerenjem možemo reći da će upotreba energije sunca biti najproduktivnija u regijama što bliže ekvatorijalnoj traci, jer je to razlika između najviših i nižih pokazatelja minimalna, što ukazuje Maksimalna količina zračenja koja dosegne površinu planete. Na primjer, na teritoriji pustinjskih afričkih dionica, godišnja količina zračenja dostiže prosjek od 2.200 kilovat-sati, dok u Kanadi ili, na primjer, Srednja Europa, pokazatelji ne prelaze 1000 kilovat-sati.

Solarna energija u istoriji

Ako pomislite što šire, pokušava "ukrotiti" velike svjetiljke, zagrijavajući našu planetu, započela je u dubokoj antici u doba paganizma, kada je svaki element utjelovljen odvojena božanstvo. Međutim, naravno, tada se upotreba solarne energije, čak i govor ne može biti - magija je vladala na svijetu.

Tema upotrebe energije sunca na Zemlji počela se aktivno rasti samo na kraju XIV-a - početkom dvadesetog vijeka. Pravi proboj u nauci izveden je 1839. godine Aleksandar Edmon Becquell, koji je uspio postati otkrivač fotonaponskog efekta. Studija ove teme znatno se povećala, a nakon 44 godine, Charles Frittts uspio je izgraditi prvi modul u historiji, koji se zasnivao na pozlaćenom selenskom. Takva upotreba energije sunca na Zemlji dala je malu količinu električne energije - ukupna količina proizvodnje bila je tada ne više od 1%. Ipak, za sve čovječanstvo, postalo je pravi proboj koji je otvorio nove horizonte nauke, što ni nije ni moralo sanjati.

Značajan doprinos razvoju solarne energije izvršen je u jednom trenutku Albert Einstein. U modernom svijetu, ime naučnika češće je povezano sa svojom čuvenom teorijom relativnosti, ali u stvari Nobelovu nagradu koju je precizno nagrađen

Do naših dana, tehnologija korištenja energije sunce na Zemlji doživljava brze up-ove, a ne manje brzi pad, ali ova se industrija neprestano ažurira s novim činjenicama, a vi se možete nadati da su vrata potpuno novog svijeta otvorit će se pred nama.

Priroda protiv nas

Već smo razgovarali o prednostima korištenja energije sunca na Zemlji. Sada obratite pažnju na nedostatke ove metode, koji, nažalost, ne manje.

Zbog izravne ovisnosti o geografskom položaju, klimatskim uvjetima i kretanje sunca, proizvodnja solarne energije u dovoljnim količinama zahtijeva ogromne teritorijalne troškove. Suština se nalazi u činjenici da je veće područje potrošnje i prerade sunčevog zračenja, veća količina ekološki čiste energije koju dobijamo u izlazu. Postavljanje tako ogromnih sistema zahtijeva veliki broj slobodnog kvadrata, što uzrokuje određene poteškoće.

Drugi problem u pogledu upotrebe energije sunca na Zemlji direktno ovisi o doba dana, jer će proizvodnja noću biti nula, a ujutro i večernja izuzetno je beznačajna.

Dodatni faktor rizika je samo vrijeme - uvjeti za oštre promjene mogu biti izuzetno negativno utjecati na rad ove vrste sustava jer je teško isključiti potrebnu moć. U određenom smislu, situacija sa oštrom promjenom količine apsorpcije i proizvodnje može biti opasna.

Čista, ali skupa

Upotreba solarne energije na Zemlji je trenutno teška zbog njegovih visokih troškova. Fotoceli potrebni za implementaciju glavnih procesa imaju dovoljno visokih troškova. Naravno, pozitivni aspekti korištenja takvog resursa čine ga povratom, ali sa ekonomskog stanovišta, trenutno ne morate govoriti o punom povratu troškova novca.

Ipak, kao što pokazuje tendencija, cijena fotoćelija postepeno pada, pa se s vremenom ovaj problem može u potpunosti riješiti.

Neugodnosti procesa

Upotreba sunca kao izvora energije predstavlja poteškoće čak i zato što je ova metoda obrade resursa prilično dugotrajna i neugodna. Potrošnja i recikliranje zračenja izravno ovise o čistoći tanjira, što je prilično problematično. Pored toga, izuzetno je negativan na procesu da bi se također utjecalo na grijanje elemenata koji se mogu spriječiti samo korištenjem moćnih rashladnih sustava, koji zahtijevaju dodatne materijalne troškove i značajan.

Pored toga, ploče koje se koriste u Heliacollectorsu, nakon 30 godina aktivnog rada, postepeno dolaze u smetnja, a trošak fotoćelija ranije su rekli.

Ekološko pitanje

Ranije je rečeno da će upotreba takvog resursa moći uštedjeti čovječanstvo od dovoljno ozbiljnih ekoloških problema u budućnosti. Izvor resursa i konačni proizvod je zaista ekološki nego što je najviši mogući.

Ipak, upotreba energije sunca, princip rada Helixollectorsa je primijeniti posebne ploče sa fotoćelima, za proizvodnju koja zahtijeva masu otrovnih tvari: olovo, arsen ili kalijum. Njihova upotreba štete okolišu ne donosi, međutim, s obzirom na ograničeni život njihovog rada, recikliranje tanjira može biti ozbiljan problem.

Da bi se ograničio negativan utjecaj na ekologiju, proizvođači se postepeno prelaze na tanke ploče s tankom filmom koji imaju niže troškove i manje u pravnosti utječu na okoliš.

Načini pretvorbe zračenja u energiju

Filmovi i knjige o budućnosti čovječanstva daju nam gotovo uvijek o istoj slici ovog procesa, koji se u stvari mogu značajno razlikovati od stvarnosti. Postoji nekoliko načina za transformaciju.

Najčešće se može nazvati prethodno opisanim upotrebom fotoćelija.

Kao alternativa, čovječanstvo aktivno koristi helioteralnu energiju zasnovana na grijanju posebnih površina, što omogućava pravilnim smjerom rezultirajuće temperature za zagrijavanje vode. Ako ovaj proces pojednostavite što je više moguće, može se uporediti sa spremnicima koji se koriste za ljetnu dušu u kućama privatnog sektora.

Drugi način za korištenje zračenja za generiranje energije je "sunčano jedra", što može samo djelovati u ovakvim sistemom pretvara zračenje u

Problem nedostatka proizvodnje noću djelomično je riješen solarnim zračnim elektranama, a koja se operacija nastavlja zbog nakupljanja emitirane energije i trajanju procesa hlađenja.

Mi i solarna energija

Energetski resursi sunca i vjetra na Zemlji koriste se prilično aktivno, iako to često ne primjećujemo. Prethodno spomenuo glavno zagrevanje vode u ljetnoj duši. U suštini se najčešće solarna energija koristi posebno u ove svrhe. Ipak, ima puno drugih primjera: u gotovo svakoj trgovini rasvjetnoj tehnologiji, možete pronaći kumulativne žarulje koje mogu raditi bez električne struje čak i noću zbog energije akumulirane na dan.

Instalacije zasnovane na fotoćelijama aktivno se koriste na svim vrstama pumpnih stanica i ventilacijskih sustava.

Jučer danas sutra

Jedan od najvažnijih resursa za čovječanstvo je solarna energija, a izgledi za njegovu upotrebu su izuzetno veliki. Ova se industrija aktivno financira, širi i poboljšana. Sada je solarna energija razvijena što je više moguće u Sjedinjenim Državama, gdje su ga neke regije koriste kao punu alternativnu napajanje. Također, elektrane ovog tipa radova u drugim zemljama odavno su preuzele tečaj za ovu vrstu električne energije, što će uskoro biti riješeno problemom zagađenja okoliša.

Solarna energija - Ovo je lagana, toplina i život na našoj planeti, a još uvijek solarna energija je glavni alternativni izvor, koji nekoliko regija veličine prelazi cjelokupni postojeći energetski potencijal zemlje, a u stanju je u potpunosti osigurati sve svoje potrebe za energijom.

Dok je sunce beskrajan izvor vrućine i svjetlosti (uvjetno) i solarno zračenje energije podržava život na Zemlji ni za milion godina. Sposobnost osiguranja svih vitalnih procesa Sunca nastaju zbog svog sastava. U procentnom omjeru uglavnom se sastoji od dva elementa: vodonik (73%) i helijum (25%). Više detalja o formiranju i životnom ciklusu sunca možete pročitati, na primjer, u Wikipediji.

Reakcije termonuklearne sinteze koja se javljaju u suncem izgorele vodonik, pretvaraju ga u helijum. Kolosalna energija sunčevih zraka, puštena tokom takvih procesa, zrače se u svemir. Uzgred, naučnici pokušavaju ponoviti ove reakcije na Zemlju (reakcija kontrolirane termonuklearne sinteze, međunarodnog projekta Tokamak).

Svi organizmi koristeći energiju sunčeve svjetlosti pružaju vlastite životne procese - sunčeva svjetlost potrebna je za početnu fazu postupka fotosinteze. Svojim sudjelovanjem dolazi do sinteze tvari poput kisika i ugljovodonika.

Količina vodonika na sunce postepeno se smanjuje i prije ili kasnije doći će vrijeme kada će njegova zaliha na suncu biti iscrpljena. Međutim, zbog velike količine vodika, to se neće dogoditi barem u narednih 5 milijardi godina.

Svakog trenutka na suncu kernelu, oko 4 miliona tona tvari pretvara se u blistavu energiju, kao rezultat toga što se generiraju solarno zračenje i tok solarnog neutrina.

Glavni priliv energije sunca, koji dolazi do atmosfere Zemlje nalazi se u spektralnom rasponu od 0,1 4 μm. U rasponu od 0,3 1,5-2 mikrona, atmosfera Zemlje gotovo je transparentna za solarno zračenje. Ultraljubičasti talasi (talasna dužina kraće je od 0,3 μm) apsorbiraju sloj ozona koji se nalazi na visinama od 20-60 km. Rendgenski i gama zračenje gotovo ne dođu do površine zemlje.

Koncentracija solarne energije karakterizira vrijednost 1367 w / m 2, koja se naziva solarna konstanta. Takav je tok koji prolazi kroz okomitu površinu od 1 m 2, ako se nalazi na ulazu u gornji sloj atmosfere Zemlje. Kad se postigne ovaj tok, gubitak energije se smanjuje na 1000 W / m 2 na ekvatoru. Ali promjena dana i noći smanjuje je s još 3 puta. Za umjerene širine, sa zimskim periodom, to je polovina kvantitativnog pokazatelja maksimalnog protoka na ekvatoru.

Prosječno u prosjeku i na površini tla ovaj protok je 341 w / m 2. Po punoj površini ili 1,74x10 17 W u proračunu ukupne površine zemlje. Dakle, u danu će zemljište na površini dobiti 4,176x10 15 kWh energije, od kojih se većina vraća u prostor kao zračenje.

Prema IEA za 2015. godinu, svjetska proizvodnja energije iznosila je 19099 Mtoe (ekvivalent megaton ulje). U pogledu poznatih kilovatshas, \u200b\u200bova brojka će biti 6.07x10 11 kWh dnevno.

Sunce daje energiju energije 8.000 puta više nego što je potrebno za sve čovječanstvo. Očito su izgledi za upotrebu ove vrste energije vrlo širi. Svojim sudjelovanjem, razvija se vjetar energija (vjetar se pojavljuje zbog temperaturne razlike), fotonaponski pretvarači koriste se i izgrađene su hidroakumulirajuće stanice. Postoji široka upotreba solarnih baterija.

Potencijal upotrebe solarne energije je vrlo velik.

Prednosti i nedostaci upotrebe solarne energije

Prednosti upotrebe solarne energije Doveli su do činjenice da danas vidimo njegovu upotrebu u raznim ljudskim aktivnostima.

Glavne prednosti su:

• Neiscrpljivost energije sunca u narednih 4 milijarde godina;
• Dostupnost ove vrste energije je da su poljoprivrednici i domaćini privatnih kuća i džinovskih biljaka danas sigurno i učinkovito.
• Slobodna i ekološka čistoća proizvedene energije;
• Izgledi za razvoj ovog izvora energije, koji postaje sve relevantniji zbog povećanja cijena za druge vrste energije;
• Jer Broj opreme koji se godišnje naruči i njegova pouzdanost raste, troškovi solarnih ćelija koje proizvode Kilovat smanjuje se.

Na uslovne nedostatke solarne energije mogu se pripisati:

• Glavni nedostatak solarne energije izravna je ovisnost količine svjetlosti i topline od utjecaja faktora poput vremena, doba godine ili dana. U ovom slučaju, potreba je potreba za akumulacijom energije, što povećava troškove sistema;
• Za proizvodnju elemenata opreme ove svrhe, rijetki i, prema tome primjenjuju se skupi elementi.

Izgledi za razvoj solarne energije

Danas se koriste tehnologije u kojima se koristi energija sunčeve svjetlosti postaje sve široko korištena. Najčešći su solarni paneli. Fotoelektrični elementi uspješno su instalirani na raznim vrstama prijevoza - u rasponu od električnih vozila i završavajući avionima. Japanci ih praktikuju u vozu.

Uspješno funkcioniše, jedna od europskih helikoj elektrana pruža sve potrebe Vatikana. Najveća stanica u Kaliforniji, izvor za koji je solarna energija (fotografija daje ideje o skali), sada pruža osoblje svog 24-satnog rada.

Uvođenje takvih tehnologija suočava se sa otporom vođa industrije ugljikovodika - na kraju krajeva, alternativni izvori u energetskom sektoru uskoro mogu premjestiti svoje predstavnike iz vodećih pozicija.

Ako govorimo o direktnoj transformaciji, takvi su uređaji za pretvorbu solarne energije najveća distribucija kao termičke cijevi (solarne kolektore) i solarne ćelije.

Solarna instalacijska ekonomija

Prilikom razmatranja mogućnosti instaliranja solarne elektrane, fokusiranje na okoliš i ekonomske aspekte. Zvuči ovako:

1. Koliki je trošak solarne instalacije?
2. Šta je njegov period otplate?
3. Postoji li dovoljan broj električne energije za generiranje instalacije?

Preporučljivo je razmotriti male elektrane kapaciteta do 50 kW. Instalacije veće snage koriste se uglavnom na industrijskim objektima.

Da li je količina električne energije dovoljna za generiranje domaće solarne elektrane?

Da biste odgovorili na treće pitanje, prije dizajna solarne instalacije, on definira profil potrošnje električne energije kuće. Može se snimiti instaliranjem brojila električne energije na objektu s trenutnim funkcijom uštede parametra: napon potrošene mreže, trenutna potrošnja energije, frekvencije. Mjesec dana kasnije možete procijeniti profil potrošnje pomoću prosječnih, maksimalnih i minimalnih vrijednosti parametara.

Ako ne postoji takav uređaj, profil potrošnje energije može se ocijeniti na sljedeći način: bit će potrebno zapisati sve instrumente koji se mogu koristiti u kući i simulirati moguće mogućnosti za njihovu svakodnevnu upotrebu. Nakon toga, naoružan kalkulatoru, možete izračunati dnevnu potrošnju električne energije i vršne vrijednosti energije.

Značajna uloga igra region u kojoj se nalazi zgrada. Energija koja postiže površinu Zemlje, ovisno o regiji, može varirati od više od 5 kWh / m 2 / dan do 1,5 kWh / m 2 / dan i manje.

Ako maksimalna potrošnja pada u dnevnom, a zatim osigurati adekvatnost proizvedene električne energije, potrebno je podijeliti maksimalnu potrošnju energije na snagu jedne ploče solarne ćelije. Vrsta i karakteristike panela poznati su od direktorija proizvođača. Treba imati na umu da su karakteristike solarnih panela date u njihovom maksimalnom osvjetljenju - potrebna je izmjena i dopuna regionalnog koeficijenta. Zimski period, kada su baterije prekrivene snijegom koji se ne uzimaju u obzir.

Ovaj izračun ne uzima u obzir sljedeću značajku: Tokom dana će biti instalacija uvek generirajte prekomerna količina energijeI noću, iz očiglednih razloga generacija će biti jednaka 0.

Punjive baterije na jednoj strani povećavaju ukupne troškove sustava, s druge strane, smanjiti broj solarnih ćelijanskih ploča zbog nakupljanja energije u periodima manjih potrošnja energije.

Da biste izračunali banku AKB, morate odgovoriti na sljedeća pitanja:

• Je li sistem potpuno autonomno?
• U slučaju da sistem nije autonomni, kakav je maksimalni mogući period prekida u napajanju.

Maksimalna potrošnja u KW satu množi se sa brojem sati bez glavnog izvora (mora se imati na umu da u trenutku isključenja suca možda neće biti). Na osnovu tih podataka moguće je izračunati kapacitet banke AKB-a. Ispuštanje AKB-a na 0 smanjuje njihov radni vijek, stoga se uvodi koeficijent maksimalnog indikatora pražnjenja, na primjer, može biti 50, 40 ili 30%. Što je manja maksimalna stopa pražnjenja, veća količina ACB bit će potrebna.

Trošak solarne generacije

Glavne komponente sustava opreme distribuiraju se u sljedećem procentnom omjeru (uvjetnim):

• Pretvarač i kontrolni sistem - 15-40%;
• Solarni paneli i MPPT kontroleri - 20-40%;
• Banka AKB - 30%.

Trošak solarnih panela i baterija bit će identični za sustave svih proizvođača, značajne razlike dostupne su samo u troškovima pretvarača opreme sa kontrolnim sustavom i MPPT kontrolerom.

Razlika u cijeni doseže više od 200%, ovisno o proizvođaču. To se događa ne samo na "marku", već i mogućnosti sustava, na primjer, pogodnost u kontroli, mogućnost daljinskog pristupa, maksimalnog opterećenja i otpornosti na 2x-3x višestruke preopterećenja, mogućnost djelomično isključiti opterećenje , itd.

Svako konačno tehničko rješenje bit će malo drugačije od drugih zbog činjenice da svi ljudi koriste različite kućanske aparate u različito doba dana. Idealna kombinacija opreme, čak i na navedenoj moći ne postoji.

Kao približna vrijednost funkcionalne solarne instalacije u seosku kuću, uzimajući u obzir rezervni dio snage, možete otprilike kretati po broju 700-1800 USD / kW ovisno o proizvođaču opreme.

Period otplate ugradnje solarne generacije

Ako domaćini uslovno putuju u vikendicu samo za vikend, a u kući nemaju svakodnevno, a najvjerovatnije će, a najvjerovatnije, sustav će platiti najmanje 10-15 godina, sa trenutnim tarifama električne energije.

Uz stalan smještaj, periodi otplate bit će smanjeni na 6-10 godina.

Pozitivna strana medalje - vlasnik takve kuće dobiva stabilan izvor napajanja i ne ovisi o obvezama napajanja i kapi za napajanje. Svi se sjede bez svjetla, a vi ste sa svjetlom, sigurnosnim sistemima, ne trebate ručno otvoriti garažu itd.

Može se pretpostaviti da će razvoj privatnog električnog prevoza smanjiti period otplate solarne instalacije za domaćinstva. Vlasnik takvog automobila bit će slobodan "puniti" iz svog krova..

Period otplate ovisi o potpunosti korištenja električne energije. Ako izgradnja koristi 100% generacije i povezana je sa središnjom mrežom napajanja, a zatim u općem slučaju nema potrebe instaliranja banke AKB-a. Procijenjeni period potpune isplate takve instalacije bit će 3-5 godina, a u vrućim regijama još manje.

Dodatne pogodnosti formiraju se zbog činjenice da je vlasnik dana Ne plaćajte u dnevnoj cijeni, i noću Platis U noći.

Takvi se brzi platni predmeti mogu biti svaka energetska proizvodnja s praznim ravnim krovom, kupovinama i zabavnim i sportskim centrima i parkiralištima, hlađenjem kompleksa itd.

Iznenađujuće, takva rješenja koja omogućuju značajno za smanjenje operativnih troškova, još uvijek ne koriste vlasnici objekata za nekretnine.

U doglednoj budućnosti, uz razvoj solarne energije, sve veći broj vlasnika zgrada koristit će se za korištenje čiste energije u zamjenu ugljikovodičnih sirovina.

Bez energije, život je nemoguć na planeti. Fizički zakon očuvanja energije ukazuje na to da energija ne može nastati iz ničega i ne ne nestane bez traga. Može se dobiti iz prirodnih resursa, poput uglja, prirodnog plina ili urana, a za nas se pretvorio u prikladne oblike, na primjer, u vrućini ili svjetlu. U svijetu oko nas možemo pronaći različite oblike akumulacije energije, ali najvažnije za ljude je energija koja je data solarna zračenja solarne energije.

Solarna energija Odnosi se na obnovljive izvore energije, odnosno obnovljena bez ljudskog sudjelovanja, naravno. Ovo je jedan od ekološki prihvatljivih izvora energije koji ne zagađuju okoliš. Mogućnosti Solarna energija Gotovo neograničeni i naučnici širom svijeta rade na razvoju sistema koji proširuju mogućnosti korištenja solarna energija.

Jedan kvadratni metar sunce zrači 62.900 kW energije. To približno odgovara kapacitetu od milion električnih svjetiljki. Impresivno takva figura - sunce daje Zemlju svake sekunde 8.000 milijardi KW, i.e, nekoliko puta više od svih elektrana na svijetu. Prije nego što je moderna nauka zadatak - naučiti najpotpuniji i efikasnije koristiti energiju sunca kao najsigurnije. Naučnici vjeruju da sveprisutna upotreba solarna energija - Ovo je budućnost čovječanstva.

Svetske zalihe otvorenih uglja i gasa, s takvim tempom njihove upotrebe, kao danas, moraju biti iscrpljeni u narednih 100 godina. Procjenjuje se da bi još uvijek imali istraženi depoziti zaliha zapaljivih fosila za 2-3 vijeka. Ali u isto vrijeme, naši potomci bili bi lišeni tih energetskih prijevoznika, a njihovi proizvodi izgaranja uzrokovali bi ogromnu štetu okolišu.

Ogroman potencijal ima atomsku energiju. Međutim, nesreća na Černobil u aprilu 1986. pokazala je koje glavne posljedice mogu podrazumijevati upotrebu nuklearne energije. Javnost cijelog svijeta prepoznala je da je upotreba atomske energije u mirnu svrhu ekonomski opravdana, ali za vrijeme njegove upotrebe treba poštovati najstrože sigurnosne mjere.

Slijedom toga, najčišće, sigurniji izvor energije - sunce!

Solarna energija Može se transformirati u korisnu energiju upotrebom aktivnih i pasivnih solarnih energetskih sistema.

Pasivni sistemi za korištenje solarne energije.

Najprimitivniji način pasivne upotrebe solarna energija - Slikano je u tamnom rezervoaru za vodu. Tamna boja, akumulirajući sunčana energija, pretvara ga u toplotnu - vodu se zagrijava.

Međutim, postoje progresivnije metode pasivne upotrebe. solarna energija. Razvijene su građevinske tehnologije koje prilikom dizajniranja zgrada čini računovodstvo klimatskih uvjeta, odabir građevinskih materijala koristi se što je više moguće. Sunčana energija Za grijanje ili hlađenje, rasvjetne zgrade. Sa ovim dizajnom izgradnja zgrade je kolekcionar koji se nakuplja Sunčana energija.

Dakle, u 100g n.e. pol, junior je izgradio malu kuću na sjeveru Italije. U jednoj od soba, prozori su napravljeni od Mike. Pokazalo se da je ova soba toplija od ostalih, a njeno grijanje potrebno je manje od ogrevnog drveta. U ovom slučaju, Mića je bila poput izolatora koja odgađa toplinu.

Moderne građevne strukture uzimaju u obzir geografski položaj zgrada. Dakle, veliki broj prozora s pogledom na južnu stranu, pružaju u sjevernim regijama, tako da je došlo više solarnog svjetla i topline i ograničiti broj prozora sa istočne i zapadne strane da biste u ljeto ograničili protok sunčeve svjetlosti. U takvim zgradama, orijentacija prozora i lokacije, toplotno opterećenje i toplotna izolacija je jedan dizajn dizajna u dizajnu.

Takve su zgrade ekološki prihvatljive, energično neovisne i ugodne. U prostorijama je puno prirodnog svjetla, veza s prirodom je u potpunosti osjetljivije, a struja je neophodna. Toplina u takvim zgradama sačuvana je zbog odabranih toplotnih izolacijskih materijala zidova, stropova, podova. Takve prve "solarne" zgrade stekle su ogromnu popularnost u Americi nakon Drugog svjetskog rata. Nakon toga, zbog nižih cijena nafte, zanimljivog za dizajn takvih zgrada nekoliko ugsa. Međutim, sada, u vezi s globalnom ekološkom krizom, došlo je do povećanja pažnje na projekte zaštite okoliša sa obnovljivim sustavima energije.

Aktivni sistemi za korišćenje solarne energije

U srcu aktivnih sistema korištenja solarna energija Koriste se solarni kolektori. Kolekcionar, upijajući sunčana energija, pretvara ga na toplinu, koja kroz rashladno sredstvo zagrijava zgradu, zagrijava vodu, može je pretvoriti u električnu energiju itd. Solarni sakupljači mogu se primijeniti u svim procesima u industriji, poljoprivredi, domaćim potrebama, gdje se koristi toplina.

Vrste kolekcionara

Solarni sakupljač zraka

Ovo je najjednostavniji tip solarnih kolektora. Dizajn mu je izuzetno jednostavan i podsjeća na efekt konvencionalnog staklenika, koji je u bilo kojoj ljetnoj kućici. Provedite mali eksperiment. Zimskog sunčanog dana stavite bilo koji predmet na prozoru tako da sunčevi zraci padaju na njega i nakon nekog vremena stavite dlan na njega. Osjećat ćete da je ovaj predmet postao topao. I ispred prozora može biti - 20! Dakle, u ovom principu je osnovan rad sakupljača solarne zrake.

Glavni element sakupljača je termički izolirana ploča napravljena od bilo kojeg materijala koji dobro provodi. Ploča je obojena u tamnoj boji. Sunčani zraci prolaze kroz prozirnu površinu, zagrijte tanjur, a zatim protok zraka protječe u sobu. Zračni prolazi zbog prirodne konvencije ili korištenjem ventilatora koji poboljšava prijenos topline.

Međutim, nedostatak rada ovog sustava je da su potrebni dodatni troškovi za radu ventilatora. Ovi sakupljači rade kroz svjetlosni dan, tako da ne mogu zamijeniti glavni izvor grijanja. Međutim, ako izgradite sakupljač u glavni izvor grijanja ili ventilacije, njegova efikasnost nesporedi se povećava. Solarni sakupljači zraka mogu se koristiti i za desaliniranje morske vode, što smanjuje troškove do 40 eura sutka po kubnim metarima.

Solarni sakupljači mogu biti ravni i vakuumski.

Ravni solarni kolektor

Kolektor se sastoji od elementa koji apsorbira solarnu energiju, premaze (čaša sa smanjenim sadržajem metala), cjevovoda i termički izolacijskog sloja. Prozirni premaz štiti kućište od štetnih klimatskih uvjeta. Unutar slučajeva, solarna ploča napajanja (apsorber) je povezana s rashladnom tekućinom, koja kruži kroz cijevi. Naftovod može biti i u obliku rešetke i u obliku serpentina. Rashladni se pomiče duž nje od ulaza u izlazne mlaznice, postepeno grijanje. Panel apsorbera izrađena je od metalne dobro provodljive topline (aluminij, bakar).

Kolekcionar hvata toplinu, pretvaramo ga u toplotnu energiju. Takvi kolektori mogu se ugraditi u krov ili položaj na krovu zgrade, a možete ih dogovoriti zasebno. To će dati dizajn parcele moderan pogled.

Vakuum solarni kolektor

Kolekcionari vakuuma mogu se koristiti tokom cijele godine. Glavni element kolektora su vakuumske cijevi. Svako od njih sastoji se od dvije staklene cijevi. Cijevi su izrađene od borosilikatnog stakla, a unutarnje obloženo posebnim premazom, koji pruža apsorpciju topline uz minimalni odraz. Iz razmaka između cijevi, zrak se lemnjuje. Za održavanje vakuuma koristi se barijumski isporučeni plin. U dobrom stanju, vakuumska cijev ima srebrnu boju. Ako izgleda bijelo, to znači da je vakuum nestao i cijev se mora zamijeniti.

Vakum sakupljač sastoji se od kompleksa vakuumskih cevi (10-30) i izvodi prenos topline u skladišni spremnik kroz ne-zamrzavanje tečnosti (rashladno sredstvo). CPD vakuumski kolekcionari visoko:

- sa vremenskim prilikama, jer Vakuumske cijevi mogu apsorbirati energiju infracrvenih zraka koje prolaze kroz oblake

- Može raditi na minuti temperaturama.

Solarni paneli.

Solarna baterija skup je modula koji opažaju i transformišu solarna energija, uključujući toplinsku energiju. Ali ovaj se termin tradicionalno popravio iza fitoelektričnih pretvarača. Stoga rekavši "solarna baterija" podrazumijeva fitoelektrični uređaj koji pretvara solarnu energiju u električnu energiju.

Solarni paneli su u stanju da ih generiraju električnu energiju stalno ili nakupljaju ga za dalju upotrebu. Prvi put su fotoelektrične baterije primijenjene na svemirske satelite.

Dostojanstvo solarnih ćelija je maksimalna jednostavnost dizajna, jednostavna instalacija, minimalni zahtjevi za popravku, dugi radni vijek. Instalacija ne zahtijeva dodatni prostor. Jedino stanje nije da ih zasjeni kroz duže vrijeme i uklanjaju prašinu s radne površine. Moderni solarni paneli mogu održavati performanse tokom decenija! Teško je pronaći sustav kao siguran, efikasan i tako dugački period važenja! Proizvode energiju tokom cijelog dana, čak i u oblačnom vremenu.

Solarni paneli imaju svoje nedostatke:

- Osjetljivost na zagađenje. (Ako bateriju postavite pod uglom od 45 stepeni, bit će očišćen kišama ili snijegom, na taj način ne treba dodatno održavanje)

- Osetljivost na visoku temperaturu. . je obezbeđen.)

- Visoka cena. (Uzimajući u obzir dugogodišnji vijek solarnih panela, neće samo otplatiti troškove njenog akvizicije, već i uštedjeti sredstva u potrošnji električne energije, uštedeće tone tradicionalnih goriva kada se ekološki sačuva)

Upotreba solarnih energetskih sistema u izgradnji.

U modernom arhitekturi sve više planiraju izgraditi kuće sa ugrađenim izvorima punjivih izvora solarne energije. Solarni paneli su postavljeni na krovovima zgrada ili na posebnim nosačima. Ove zgrade koriste miran, pouzdan i siguran izvor energije - sunce. Solarna energija koristi se za rasvjetu, grijanje na zrak, hlađenje zraka, ventilaciju, proizvodnju električne energije.

Predstavljamo nekoliko inovativnih arhitektonskih projekata pomoću solarnih sistema.

Fasada ove zgrade dizajnirana je od stakla, željeza, aluminija sa ugrađenim akumulatorima solarne energije. Proizvedena energija je dovoljna da stanovnicima ne samo da pružaju samo kod kuće sa autonomnim vodovodnim vodovodom i električnom energijom, već i za osvetljenje ulice 2,5 km tokom godine.

Ova kuća dizajnirala je grupu američkih studenata. Projekt je dostavljen na konkurs "Dizajn, izgradnju kuća i rada solarnih panela". Uslovi takmičenja: Pošaljite arhitektonski projekat stambene zgrade u svojoj ekonomskoj efikasnosti, uštedu energije i atraktivnosti. Autori projekta dokazali su da je njihov projekt dostupan, atraktivan za potrošač kombinira odličan dizajn i maksimalnu efikasnost. (Prijevod s www.soldecathlon.gov)

Upotreba solarnih energetskih sistema na svijetu.

Koristite sisteme solarna energija Usavršen i ekološki siguran. Širom svijeta na njima je velika potražnja. Oko svijeta ljudi počinju odbiti da koriste tradicionalna goriva zbog rastućih cijena plina i ulja. Dakle, u Njemačkoj 2004. godine. 47% kuća imalo je solarne kolektore za grijanje vode.

U mnogim zemljama svijeta razvijeni su vladini programi za razvoj upotrebe solarna energija. U Njemačkoj je ovo program "100.000 solarnih krovova", u SAD-u sličan program "Milion solarnih krovova". 1996. godine Arhitekti Njemačke, Austrije, Velike Britanije, Grčke i drugih zemalja razvili su evropsku povelju o solarna energija u građevinarstvu i arhitekturi. Kina vodi u Aziji, gdje se na temelju savremenih tehnologija uvode sustavi solarnih kolektora u izgradnju zgrada i upotrebe solarna energija u industriji.

Činjenica koja govori o mnogim načinima je: jedan od uvjeta za ulazak u Europsku uniju je povećanje udjela alternativnih izvora u elektroenergetskom sustavu zemlje. 2000. godine Svijet je radio 60 miliona kvadratnih metara solarnih kolektora, do 2010. do 300 miliona kvadratnih metara KM.

Stručnjaci slave tržište sistema solarna energija Na teritoriji Rusije, Ukrajine i Bjelorusije formirali su samo. Solarni sustavi nikada nisu napravljeni u velikoj mjeri, jer su sirovi materijalni resursi bili toliko jeftini da skupa evidencija heliosistemi nisu bili u potražnji ... na primjer, izdanje kolektora, na primjer, u Rusiji, na primjer, gotovo u potpunosti ukinuta.

Zbog porasta cijene tradicionalne energije, došlo je do oživljavanja interesa za upotrebu solarnih sistema. U velikom broju ovih zemalja prihvaćeni su nedostatak energetskih resursa, prihvaćeni su lokalni programi za korištenje helikoaystema, ali solarni sustavi su praktično upoznati sa širokim potrošačkom tržištem.

Glavni razlog sporog razvoja tržišta za prodaju i korištenje solarnih sistema je, prvo, njihov visoki početni trošak, drugo, nedostatak informacija o mogućnostima solarnih sistema, naprednih tehnologija njihove upotrebe, o programerima i proizvođačima helikoaystems. Sve to ne može omogućiti kako pravilno procijeniti učinkovitost upotrebe sistema koji rade na solarna energija.

Treba imati na umu da solarni sakupljač nije konačni proizvodi. Za završne proizvode - toplina, struja, topla voda - potrebno je prenijeti put iz dizajna, instalacije prije početka heliosistema. Malo postojeće iskustvo korištenja solarnih kolektora pokazuje da ovaj rad nije teže instalirati tradicionalno grijanje, ali ekonomska efikasnost je mnogo veća.

U Bjelorusiji, Rusija, u Ukrajini postoje mnoge firme koje se bave dizajnom i ugradnjom grijaćih opreme, ali danas tradicionalni nosači energije imaju prioritet. Razvoj ekonomskih procesa, svjetskog iskustva u korištenju sistema solarna energija Pokazuje da je budućnost iza alternativnih izvora energije. Za blisku budućnost može se primijetiti da su heliosistemi novi, praktično ne zauzet poziciju našeg tržišta.

Princip transformacije solarne energije, njegove primjene i perspektive

U svijetu, manje i manje tradicionalnih izvora energije. Rezerve nafte, plina, uglja se iscrpljuju i sve ide u činjenicu da će se prije ili kasnije završiti. Ako do sada da ne pronađete alternativne izvore energije, tada čovječanstvo čeka katastrofu. Stoga je u svim razvijenim zemljama u tijeku istraživanje za otvaranje i razvoj novih izvora energije. Prije svega, ovo je solarna energija. Od davnina je ta energija koristili ljudi za stambenu rasvjetu, proizvode za sušenje, odjeću itd. Solarna energija danas je jedan od najperspektivnijih izvora alternativne energije. Trenutno je već prilično puno dizajna, što omogućava transformaciju energije sunca u električnu ili termičku. Industrija postepeno raste i razvija, ali, kao i svuda, postoje problemi. Sve se o tome razgovaraćemo u ovom materijalu.

Energija sunca jedan je od najpovoljnijih obnovljivih izvora na zemlji. Upotreba solarne energije u nacionalnoj ekonomiji ima pozitivan učinak na okoliš, jer ne zahtijeva bušenje bušenja ili za razvoj rudnika. Pored toga, ova vrsta energije je besplatna i vrijedi ništa. Naravno, potreban je trošak kupovine i instaliranja opreme.

Problem je u tome što je sunce povremeni izvor energije. Tako da je akumulacija energije potrebna i upotreba u snopu s drugim izvorima energije. Glavni problem danas leži u činjenici da moderna oprema ima nisku efikasnost energetske pretvorbe u električnu i termičku. Stoga su svi razvoj događaja usmjereni na povećanje efikasnosti takvih sustava i smanje njihov trošak.

Usput, na planeti su puno resursa izvedene iz solarne energije. Na primjer, vjetar, koji je još jedan obnovljivi izvori, ne bi puhao bez sunca. Isparavanje vode i njegova akumulacija u rijekama javlja se i pod djelovanjem sunca. I voda, kao što znate, koristi hidroelektrane. Biogoriva ne bi bila bez sunca. Stoga, pored izravnog izvora energije, sunce pogađa i druge energetske sfere.

Sunce šalje zračenje na površinu naše planete. Sa širokog spektra zračenja površine zemlje dostižu se 3 vrste talasa:

• Svjetlo. U emisiji spektra od oko 49 posto;
• Infracrveni. Njihov udio je takođe 49 posto. Zahvaljujući tim valovima, naša planeta se zagrijava;
• Ultraljubičast. U spektru sunčevog zračenja su oko 2 posto. Oni su nevidljivi za naše oči.

Izlet u istoriju

Kako se razvijala solarna energija do danas? O korištenju sunca u njihovim aktivnostima, osoba se mislila iz davnih vremena. Svi su poznati legendi, prema kojem su Arhimed izgorio flotu neprijatelja iz svog grada Sirakuze. Za to je koristio zapaljive ogledala. Prije nekoliko hiljada godina na Bliskom istoku, palače vladara bili su zagrijani vodom, što je zagrijalo Sunce. U nekim zemljama isparimo morsku vodu na suncu. Naučnici su često sproveli eksperimente sa grijaćim uređajima koji trče iz solarne energije.

Prvi modeli takvih grijača izdani su u XVIIIXVII vekovima. Konkretno, istraživač N. Sosorur predstavio je svoju verziju grijača vode. To je kutija sa drvećem prekrivena staklenim poklopcem. Voda na ovom uređaju bila je grijana na 88 stepeni Celzijusa. 1774. godine, A. Lavoisier koristio je leće za koncentraciju toplote sa Sunca. A također se pojavilo leće koje omogućuju lokalno rastopljenim livenim željezom za nekoliko sekundi.

Baterije koje energiju sunce pretvaraju u mehaničke, kreirale su francuske naučnike. Na kraju XIX vijeka istraživač O. Musho razvio je insolaciju fokusirajući zrake pomoću sočiva na parnom kotlu. Ovaj kotao korišten je za rad tiskane mašine. U Sjedinjenim Državama u to vrijeme bilo je moguće stvoriti agregat koji djeluje od sunca, kapaciteta 15 "konja".

Dugo se, Insoats proizvedeni u skladu s šemom koristeći energiju sunca da pretvori vodu u par. A transformirana energija korištena je za postizanje bilo kojeg posla. Prvi uređaj koji transformira solarni energiju u električnu energiju kreiran je 1953. godine u Sjedinjenim Državama. Postalo je prototip modernih solarnih panela. Fotonaponski učinak na koji je njihov rad zasnovan na 70-ima XIX veka.

U tridesetima prošlog veka, akademik SSSR-a A. F. Ioffe predložio je da koristi poluvodičke fotoćelije za pretvaranje energije Sunca. Učinkovitost baterija u to vrijeme bila je manja od 1%. Mnogo godina prošlo je prije razvijenih fotografija, koji imaju efikasnost od 1015 posto. Tada su Amerikanci sagradili solarne baterije modernog tipa.

Da biste dobili veću snagu solarnih sistema, niska efikasnost nadoknađuje se povećanim fotoćelijskim područjem. Ali to nije izlaz, jer su silicijumski poluvodiči u fotoćelijama prilično skupi. Uz povećanje efikasnosti, troškovi materijala se povećavaju. Ovo je glavna prepreka masovnoj upotrebi solarnih panela. Ali kao resursi iscrpljeni, njihova upotreba bit će sve profitabilnija. Pored toga, studije za povećanje efikasnosti foto ćelija se ne zaustavljaju.

Vrijedno je reći da su baterije zasnovane na poluvodičima prilično izdržljive i ne kvalificiraju ih za njegu. Stoga se najčešće koriste u svakodnevnom životu. Tu su i solarne elektrane. U pravilu su stvoreni u zemljama sa velikim brojem sunčanih dana u godini. Ovo je Izrael, Saudijska Arabija, Južni SAD, Indija, Španija. Sada postoje potpuno fantastični projekti. Na primjer, solarne elektrane izvan atmosfere. Tamo, sunčeva svjetlost još nije izgubila energiju. Odnosno, zračenje je pozvano da snimi u orbitu i zatim prevode u mikrovalne pećnice. Tada će se energija biti poslana na zemlju.

Transformacija solarne energije

Prije svega, vrijedi reći da možemo izraziti i procijeniti solarna energija.

Kako možete procijeniti vrijednost solarne energije?

Stručnjaci se koriste za procjenu takve veličine kao solarne konstante. Jednako je 1367 vata. Toliko je sunčeva energija pada na kvadratni metar planete. Atmosfera se gubi za oko četvrtine. Maksimalna vrijednost na ekvatoru iznosi 1020 vata po kvadratnom metru. Uzimajući u obzir dan i noć, promjene u kutu pada zraka, ovaj iznos treba smanjiti još tri puta.

Verzije o izvorima solarne energije govorili su vrlo različite. Trenutno stručnjaci tvrde da se energija oslobađa kao rezultat pretvorbe četiri atoma H2 u Kernelu. Proces se nastavlja s raspodjelom značajne količine energije. Za usporedbu, zamislite da je energija pretvorbe 1 gram H2 uporediva s onom koja se izlučuje prilikom spaljenja 15 tona ugljovodonika.

Metode transformacije

Budući da nauka danas nema uređaje koji rade na energiji sunca u čistom obliku, potrebno je pretvoriti u drugu vrstu. Za to su stvoreni uređaji poput solarnih panela i kolektora. Baterije pretvaraju solarnu energiju u električne. A sakupljač proizvodi toplotnu energiju. Postoje i modeli koji kombinuju ove dvije vrste. Nazivaju se hibridom.

Glavni načini transformacije energije sunca su u nastavku:

• fotoelektrični;
• helioteral;
• termički prilagođeni;
• solarna oprema za gorivo.

Prvi način je najčešće. Ovdje se koriste fotonaponski paneli, koji pod utjecajem sunce proizvode električnu energiju. U većini slučajeva napravljeni su od silikona. Debljina takvih panela je desetine milimetara. Takvi paneli kombiniraju se u fotoelektrične module (baterije) i postavljaju se na sunce. Najčešće se stavljaju na krovove kuća. U principu, ništa ne sprečava da ih prihvati na zemlji. Neophodno je samo da nema većih predmeta, drugih zgrada i drveća koje mogu odbaciti sjenu oko njih.

Pored fotoćelija, za proizvodnju električne energije koristi se tanka filma ili električna energija. Njihova je prednost mala debljina i nedostatak - smanjena efikasnost. Takvi se modeli često koriste u prijenosnom punjenju za razne gadgete.

Termo-prijateljska metoda transformacije uključuje dobivanje energije protoka zraka. Ovaj se tok šalje u turbogenerator. U zračnoj elektranama pod djelovanjem solarne energije u zračnom cilindru se generira vodena para. Površina aerostata prekrivena je posebnim premazom koji apsorbira sunčeve zrake. Takve elektrane sposobne su raditi u oblačnom vremenu i u tamnom vremenu zbog pare u balonu.

Helioteralna energija temelji se na grijanju površine nosača energije u posebnom kolekcionaru. Na primjer, to može biti grijanje na vodu za sustav za kućno grijanje. Ne samo se voda ne može koristiti kao rashladno sredstvo, ali i zrak. Može se zagrijati u sakupljaču i uhvatiti se u ventilacijski sustav kod kuće.

Svi su ovi sustavi prilično skupi, ali njihov razvoj i poboljšanje postepeno se nastavljaju.

Prednosti i nedostaci solarne energije

Prednosti

• Je besplatan. Jedna od glavnih prednosti energije Sunca je nedostatak naknada za to. Solarni paneli izrađeni su silicijum čije su rezerve prilično puno;
• Nema nuspojave. Proces pretvorbe energije događa se bez buke, štetnih emisija i otpada, utjecaj na okoliš. To se ne može reći za toplotnu, hidro i nuklearnu snagu. Svi tradicionalni izvori na ovaj ili onaj način oštećenja OS-a;
• Sigurnost i pouzdanost. Oprema izdržljiva (služi do 30 godina). Nakon 20-25 godina upotrebe, fotoćeliji daju do 80 posto svojih denominacija;
• Recikliranje. Solarni paneli su u potpunosti reciklirani i mogu se ponovo koristiti u proizvodnji;
• Jednostavna usluga. Oprema se jednostavno ne odvija i funkcionira izvan mreže;
• Dobro prilagođen za upotrebu u privatnim domovima;
• Estetika. Može se instalirati na krov ili fasadu zgrade ne na štetu izgleda;
• Dobro integrirani kao pomoćni sustavi za opskrbu energijom.