En utilisant l'énergie solaire sur la terre. Perspectives d'utilisation de l'énergie du soleil sur la terre. Perspectives d'énergie solaire

Nous vivons dans le monde de l'avenir, mais pas dans toutes les régions qu'il est perceptible. En tout état de cause, la possibilité de développer de nouvelles sources d'énergie aujourd'hui est sérieusement discutée dans des cercles progressifs. L'énergie solaire est l'une des directions les plus prometteuses.

En ce moment, environ 1% d'électricité sur la terre est obtenue en raison du traitement du rayonnement solaire. Alors, pourquoi n'avons-nous toujours pas abandonné d'autres moyens «nocifs» et refuseront-il de tout? Nous vous suggérons de vous familiariser avec notre article et d'essayer de répondre à cette question vous-même.

Comment l'énergie solaire est transformée en électricité

Commençons par le plus important - comment les rayons du soleil sont transformés en électricité.

Le processus lui-même est appelé "Génération solaire" . Les moyens les plus efficaces d'assurer ce qui suit:

  • photovoltaïque;
  • Énergie héliotérale;
  • centrales solaires de vieillard.

Considérez chacun d'eux.

Photovoltaïque

Dans ce cas, le courant électrique apparaît en conséquence effet photovoltaïque. Le principe de ceci: la lumière du soleil entre dans la photocellule, les électrons absorbent l'énergie des photons (particules de lumière) et entrent en mouvement. En conséquence, nous obtenons un stress électrique.

C'est un tel processus qui se produit dans les panneaux solaires, dont les éléments constituent les éléments qui transforment le rayonnement solaire en électricité.

La conception de panneaux photovoltaïques est suffisamment flexible et peut avoir des tailles différentes. Par conséquent, ils sont très pratiques utilisés. De plus, les panneaux ont des propriétés hautes performances: résistant aux gouttes de précipitation et de température.

Mais comment ça marche module de panneau solaire séparé:

Sur l'utilisation de panneaux solaires comme dispositifs de charge, des sources de nourriture de maisons privées, pour profiter des villes et à des fins médicales, vous pouvez lire.

Panneaux solaires modernes et centrales électriques

Des exemples récents, vous pouvez marquer les panneaux solaires de la société Sistineolaire. Ils peuvent avoir une nuance et une texture contrairement aux panneaux bleu foncé traditionnels. Et cela signifie qu'ils peuvent "organiser" le toit de la maison comme vous serez heureux.

Les développeurs de Tesla ont suggéré une autre décision. Ils sont libérés non seulement d'un panel en vente, mais un matériau complet de la toiture Traitement de l'énergie solaire. Contient des modules solaires intégrés et peut également avoir l'exécution la plus diversifiée. Dans le même temps, le matériau lui-même est beaucoup plus fort que la tuile de toiture ordinaire, le toit solaire est même une garantie sans fin.

À titre d'exemple, un SES à part entière peut recevoir une station récente construite en Europe avec des panneaux bilatéraux. Ces derniers sont collectés à la fois du rayonnement solaire direct et de la réflexion. Cela vous permet d'accroître l'efficacité de la génération solaire de 30%. Cette station doit produire environ 400 MW par an.

Intérêt provoque I. le plus grand SES flottant en Chine. Sa puissance est de 40 MW. De telles solutions ont 3 avantages importants:

  • il n'est pas nécessaire d'occuper de grands territoires terrestres, qui est pertinent pour la Chine;
  • dans les réservoirs, l'évaporation de l'eau diminue;
  • les photocellules elles-mêmes sont moins de chaleur et travaillent plus efficacement.

À propos, ce SES flottant a été construit sur le site d'une entreprise de mines à charbon abandonnée.

La technologie basée sur l'effet photovoltaïque est la plus prometteuse aujourd'hui et, selon des experts, les panneaux solaires seront en mesure de produire environ 20% de l'exigence d'électricité mondiale au cours des 30 à 40 prochaines années.

Énergie héliotérale

Ici, l'approche est un peu différente, car Le rayonnement solaire est utilisé pour chauffer le récipient avec du liquide. Grâce à cela, cela se transforme en une paire qui fait pivoter la turbine, ce qui entraîne la production d'électricité.

Le même principe utilise des centrales thermiques, seul le liquide est chauffé par le charbon brûlant.

L'exemple le plus visuel d'utilisation de cette technologie est station Ivanpa Star Dans le désert de Mojave. C'est la plus grande centrale solaire solaire du monde.

Cela fonctionne depuis 2014 et n'utilise aucun carburant pour la production d'électricité - seule l'énergie solaire respectueuse de l'environnement.

La chaudière avec de l'eau est située dans les tours que vous pouvez voir au centre de la conception. Dans le domaine des miroirs, guide les rayons du soleil au sommet de la tour. Dans le même temps, l'ordinateur transforme constamment ces miroirs en fonction de l'emplacement du Soleil.


La lumière du soleil se concentre sur la tour

Sous l'influence de l'énergie solaire concentrée, l'eau dans la tour est chauffée et devient ferry. La pression se produit donc et la vapeur commence à faire pivoter la turbine, à la suite de laquelle l'électricité se distingue. La capacité de cette station est de 392 mégawatts, qui peut être comparée au CCR moyen à Moscou.

Fait intéressant, de telles stations peuvent travailler la nuit. Cela est possible grâce à la salle de la vapeur chauffée dans le référentiel et utilisez-la progressivement pour faire pivoter la turbine.

Centrales solaires de vieillard

Cette solution originale n'a pas été largement utilisée, mais elle a toujours lieu.

L'installation elle-même consiste en 4 parties principales:

  • Aérostat - situé dans le ciel, collectionner le rayonnement solaire. À l'intérieur de la balle entre dans de l'eau, qui est rapidement chauffée, devenant à la vapeur.
  • Tuyau de vapeur - sur elle, des paires sous pression tombent à la turbine, le forçant à tourner.
  • Turbine - sous l'influence du flux d'un couple, elle tourne, produisant de l'énergie électrique.
  • Le condensateur et la pompe - la vapeur traversant la turbine se condense dans l'eau et se lève dans le ballon à l'aide de la pompe, où elle est réchauffée jusqu'à l'état en forme de vapeur.

Quels sont les avantages de l'énergie solaire

  • Le soleil nous donnera son énergie de plus de milliards d'années. Dans le même temps, les gens n'ont pas besoin de dépenser de l'argent et des ressources pour sa proie.
  • La génération d'énergie solaire est un processus complètement écologique qui n'a pas de risque de nature.
  • L'autonomie du processus. La collecte de la lumière du soleil et de la génération d'électricité passe avec une participation humaine minimale. La seule chose à faire est de suivre la propreté des surfaces de travail ou des miroirs.
  • Les panneaux solaires produisent leur ressource peuvent être recyclés et utilisés dans la production.

Problèmes pour le développement de l'énergie solaire

Malgré la mise en œuvre d'idées pour maintenir le travail des centrales solaires la nuit, personne n'est assuré contre les caprices de la nature. Le ciel resserré par des nuages \u200b\u200bpendant plusieurs jours réduit considérablement la production d'électricité et son alimentation ininterrompue est nécessaire pour la population et les entreprises.

Construction d'une centrale solaire - Le plaisir n'est pas bon marché. Cela est dû à la nécessité d'appliquer des éléments rares dans leur conception. Tous les pays ne sont pas prêts à déverser des budgets pour des centrales moins puissantes lorsqu'il existe des TPP et des centrales nucléaires.

Pour accueillir de telles installations, de grandes surfaces sont nécessaires et dans des endroits où le rayonnement solaire a un niveau suffisant.

Comment est l'énergie solaire en Russie

Malheureusement, dans notre pays, dans notre pays, le charbon, le gaz et le pétrole sont récoltés et la Russie sera certainement parmi ces dernières, qui se transformeront pleinement en énergie alternative.

À ce jour la génération solaire n'est que de 0,03% du solde énergétique de la Fédération de Russie. Pour comparaison dans la même Allemagne, cet indicateur est supérieur à 20%. Les entrepreneurs privés ne sont pas intéressés à investir dans l'énergie solaire en raison d'une longue rentabilité et non élevée, car cela nous coûte beaucoup moins cher.

Dans les régions de Moscou et de Leningrad sur le plan économique, l'activité solaire est faible. Là, la construction de centrales solaires est tout simplement inopportune. Mais les régions du sud sont assez prometteuses.

À ce jour, le problème de la consommation d'énergie est assez actif - les ressources de la planète ne sont pas infinies et pendant leur existence, l'humanité est plutôt dévastée par le fait qu'il a été donné par la nature. Pour le moment, l'extraction du charbon et de l'huile est activement réalisée, dont les réserves deviennent de moins en moins. Humanité autorisée à faire une incroyable étape dans l'avenir et à utiliser l'énergie atomique, apportant un risque énorme pour l'ensemble de l'environnement avec cette bénédiction.

Pas moins qu'une question aiguë est l'exploitation de ressources environnementales et active et leur utilisation supplémentaire affecte de manière délicieuse l'état de la planète, changeant non seulement la nature des sols, mais même des conditions climatiques.

C'est pourquoi une attention particulière a toujours été accordée à des sources d'énergie naturelles, telles que, par exemple, comme l'eau ou le vent. Enfin, après tant d'années de recherche et de développement actifs, l'humanité "Doroslo" avant l'utilisation de l'énergie du soleil sur la terre. Il s'agit de lui et d'aller plus loin.

Ce qui est attrayant

Avant de passer à des exemples spécifiques, découvrez comment tellement intéressé par ce type d'extraction énergétique des chercheurs du monde entier. Sa propriété principale peut être appelée inépuisable. Malgré de nombreuses hypothèses, la probabilité que l'étoile comme le soleil s'éteigne dans un proche avenir, extrêmement petit. Cela signifie que la capacité d'obtenir de l'énergie pure est ouverte à l'humanité de manière totalement naturelle.

Le deuxième avantage incontestable d'utiliser l'énergie du Soleil sur Terre est l'écologie de cette option. L'impact sur l'environnement dans de telles conditions sera nul, ce qui, à son tour, fournit au monde un avenir beaucoup plus léger que celui qui s'ouvre avec une exploitation constante de ressources souterraines limitées.

Enfin, il devrait être versé au fait que le soleil représente le plus petit danger pour la personne lui-même.

Comme en fait

Allons maintenant au point. Quelques noms poétiques "Energie solaire" convertissent en effet le rayonnement en électricité en utilisant des technologies spécialement développées. Ce processus fournit des éléments photoélectriques que l'humanité utilise extrêmement activement pour ses propres fins et bien réussi.

Radiation solaire

Il a donc développé historiquement que le nom "rayonnement" provoque une personne avec une association plutôt négative plutôt que positive en raison de ces catastrophes technogéniques, que le monde a réussi à survivre au cours de leur siècle. Néanmoins, la technologie d'utilisation de l'énergie du Soleil sur Terre prévoit le travail de celui-ci.

En fait, ce type de rayonnement est un rayonnement électromagnétique, dont la gamme est comprise entre 2,8 et 3,0 μm.

Tellement utilisé par l'humanité, le spectre solaire consiste en fait de trois types d'ondes: ultraviolet (environ 2%), environ 49% sont des ondes légères et, enfin, autant que l'énergie solaire a un petit nombre d'autres composants , mais leur rôle est si insignifiant. On n'a pas eu d'impact particulier sur la vie de la Terre.

La quantité d'énergie solaire tombant sur le sol

Maintenant que la composition du spectre humain utilisé au profit de l'humanité est définie, une caractéristique plus importante de cette ressource devrait être notée. L'utilisation de l'énergie solaire sur Terre semble également très prometteuse, car elle est disponible en quantités assez importantes à des coûts de traitement presque minimum. Le nombre total d'étoiles d'énergie émise est extrêmement large, mais elle atteint environ 47% à la surface de la Terre, ce qui est égal aux septistes du quadrillion des heures de kilowatthe. À titre de comparaison, nous notons qu'un seul kilowatt-heure sera en mesure de fournir un travail de dix ans d'ampoule de puissance dans une centaine de watts.

Le pouvoir du rayonnement du soleil et de l'utilisation de l'énergie sur la terre dépend bien sûr d'un certain nombre de facteurs: conditions climatiques, angle de chute des rayons à la surface, à la saison et à la position géographique.

Quand et combien

Il est facile de deviner que la quantité quotidienne d'énergie solaire tombant sur la surface de la terre change constamment, car elle dépend directement de la position de la planète par rapport au soleil et du mouvement de la luminance elle-même. Il est connu depuis longtemps pour le fait qu'à midi, le rayonnement est maximum, tandis que le matin et le soir, le nombre d'atteintes aux rayons est nettement inférieur.

En toute confiance, nous pouvons dire que l'utilisation de l'énergie du soleil sera la plus productive dans les régions aussi proches que possible de la bande équatoriale, car elle est là que la différence entre les indicateurs les plus élevés et les indicateurs plus bas est minimale, ce qui indique la quantité maximale de rayonnement atteignant la surface de la planète. Par exemple, sur le territoire des sections africaines désertiques, la quantité annuelle de rayonnement atteint une moyenne de 2 200 kilowatth-heures, tandis qu'au Canada ou, par exemple, l'Europe centrale, les indicateurs ne dépassent pas 1 000 kilowattheures.

Énergie solaire dans l'histoire

Si vous pensez aussi largement que possible, tente de "apprivoiser" les grands luminaires, réchauffement de notre planète, a commencé dans une antiquité profonde dans les temps de paganisme, lorsque chaque élément a été incarné par une divinité distincte. Cependant, bien sûr, puis sur l'utilisation de l'énergie solaire, même la parole ne pouvait pas être - la magie régnée dans le monde.

Le sujet de l'utilisation de l'énergie du soleil sur la terre n'a commencé à augmenter activement qu'à la fin du XIV - le début du vingtième siècle. La réelle avancée de la science a été réalisée en 1839 par Alexander Edmon Becquell, qui a réussi à devenir le découvreur de l'effet photovoltaïque. L'étude de ce sujet a augmenté de manière significative et, après 44 ans, Charles Frottts a pu construire le premier module de l'histoire, basé sur le sélénium doré. Une telle utilisation de l'énergie du soleil sur Terre a donné une petite quantité d'électricité libérée - la quantité totale de production n'était qu'à plus de 1%. Néanmoins, pour toute l'humanité, il est devenu une véritable percée qui a ouvert de nouveaux horizons de la science, qui n'avait même pas eu à rêver.

Une contribution importante au développement de l'énergie solaire a été faite à la fois Albert Einstein lui-même. Dans le monde moderne, le nom du scientifique est plus souvent associé à sa célèbre théorie de la relativité, mais en fait, le prix Nobel qu'il a reçu précisément

Jusqu'à nos jours, la technologie d'utilisation de l'énergie de l'énergie du soleil sur Terre connaît les ondes rapides, alors pas moins de chutes rapides, mais cette industrie est constamment mise à jour avec de nouveaux faits, et vous pouvez espérer que la porte d'un monde totalement nouveau. va ouvrir devant nous.

Nature contre nous

Nous avons déjà parlé des avantages de l'utilisation de l'énergie du soleil sur la terre. Faites prêter attention aux inconvénients de cette méthode, qui, malheureusement, pas moins.

En raison de la dépendance directe sur la position géographique, les conditions climatiques et le mouvement du soleil, la production d'énergie solaire en quantités suffisantes nécessite des coûts territoriaux énormes. L'essence réside dans le fait que la zone de consommation et la transformation du rayonnement solaire est importante, plus la quantité d'énergie propre à l'environnement est importante à la sortie. Le placement de tels systèmes énormes nécessite un grand nombre de carrés gratuits, ce qui provoque certaines difficultés.

Un autre problème concernant l'utilisation de l'énergie du soleil sur la terre dépend directement de l'heure de la journée, car la production de nuit sera nulle et le matin et le soir est extrêmement insignifiant.

Un facteur de risque supplémentaire est la météo elle-même - les conditions de changement fortes peuvent être extrêmement négatives sur le travail de ce type de système, car il est difficile de déboguer le pouvoir requis. En un sens, la situation avec un changement important de la quantité d'absorption et de production peut être dangereuse.

Pur, mais cher

L'utilisation de l'énergie solaire sur la terre est difficile pour le moment en raison de ses coûts élevés. Les photocellules nécessaires pour mettre en œuvre les processus principaux ont un coût suffisamment élevé. Bien entendu, les aspects positifs de l'utilisation d'une telle ressource en font la récupération, mais d'un point de vue économique, au moment où vous n'avez pas à parler du paiement intégral des coûts en espèces.

Néanmoins, comme le montre la tendance, le prix des photocellules tombe progressivement, donc au fil du temps, ce problème peut être complètement résolu.

Inconvénients du processus

L'utilisation du soleil comme source d'énergie représente la difficulté même parce que cette méthode de traitement des ressources est assez fastidieuse et inconfortable. La consommation et le recyclage du rayonnement dépendent directement de la pureté des plaques, ce qui est plutôt problématique. En outre, il est extrêmement négatif sur le processus d'incidence sur le chauffage des éléments qui ne peuvent être empêchés que par l'utilisation de systèmes de refroidissement puissants, ce qui nécessite des coûts de matériaux supplémentaires et considérablement.

De plus, les plaques utilisées dans les hélicoles, après 30 ans de travail actif, entrent progressivement en disrair et le coût des photocellules a déjà été dit.

Question écologique

Il a précédemment déclaré que l'utilisation d'une telle ressource serait en mesure de sauver l'humanité des problèmes environnementaux suffisamment graves à l'avenir. La source des ressources et le produit final est vraiment respectueuse de l'environnement que le plus élevé possible.

Néanmoins, l'utilisation de l'énergie du soleil, le principe de fonctionnement des hélicopolteurs consiste à appliquer des plaques spéciales avec des photocellules, car la fabrication qui nécessite une masse de substances toxiques: plomb, arsenic ou potassium. Leur utilisation de dommages à l'environnement n'apporte pas, cependant, compte tenu de la vie limitée de leur opération, au fil du temps, le recyclage des plaques peut être un problème grave.

Pour limiter l'impact négatif sur l'écologie, les fabricants basculent progressivement vers des plaques à film minces qui ont un coût inférieur et qui affectent moins longtemps l'environnement.

Façons de convertir les radiations en énergie

Les films et les livres sur l'avenir de l'humanité nous donnent presque toujours la même image de ce processus, qui peut en fait différer de manière significative de la réalité. Il y a plusieurs façons de transformer.

Le plus courant peut être appelé l'utilisation précédemment décrite de photocellules.

Comme alternative, l'humanité utilise activement l'énergie héliotérale basée sur le chauffage de surfaces spéciales, ce qui permet la bonne direction de la température résultante de chauffer l'eau. Si vous simplifiez ce processus autant que possible, il peut être comparé aux réservoirs utilisés pour l'âme d'été dans les maisons du secteur privé.

Une autre façon d'utiliser le rayonnement pour générer de l'énergie est la "voile ensoleillée", qui ne peut qu'agir dans ce type de système convertit le rayonnement dans

Le problème du manque de production la nuit est partiellement résolu par les centrales électriques solaires, dont le fonctionnement se poursuit en raison de l'accumulation de l'énergie émise et de la durée du processus de refroidissement.

Nous et l'énergie solaire

Les ressources énergétiques du soleil et du vent sur terre sont utilisées tout à fait activement, bien que nous ne le remarquons souvent pas. Mentionné précédemment le chaleur de l'eau dans l'âme d'été. En substance, la plupart des énergies solaires sont utilisées spécifiquement à ces fins. Néanmoins, il y a beaucoup d'autres exemples: dans presque tous les magasins de la technologie d'éclairage, vous pouvez trouver des ampoules cumulatives pouvant fonctionner sans courant électrique, même la nuit en raison de l'énergie accumulée par jour.

Les installations basées sur des photocellules sont activement utilisées sur toutes sortes de stations de pompage et de systèmes de ventilation.

Hier Aujourd'hui Demain

L'énergie solaire est l'une des ressources les plus importantes pour l'humanité et les perspectives de son utilisation sont extrêmement grandes. Cette industrie est activement financée, en expansion et améliorée. L'énergie solaire est maintenant aussi développée que possible aux États-Unis, où certaines régions l'utilisent comme une alimentation alternative à part entière. En outre, les centrales électriques de ce type de travail pour d'autres pays ont longtemps pris le cours de ce type d'électricité, qui sera bientôt résolue par le problème de la pollution de l'environnement.

Énergie solaire - Il s'agit de la lumière, de la chaleur et de la vie sur notre planète, et toujours l'énergie solaire est la principale source de remplacement, que plusieurs ordres de grandeur dépassent l'ensemble du potentiel énergétique existant de la Terre, et il est capable de garantir pleinement tous ses besoins en énergie.

Alors que le soleil est une source sans fin de chaleur et de lumière (conditionnelle) et de rayonnement solaire soutient la vie sur Terre pendant une million d'années. La capacité de s'assurer que tous les processus vitaux du soleil sont dus à sa composition. En pourcentage, il se compose principalement de deux éléments: hydrogène (73%) et hélium (25%). De plus en détail sur la formation et le cycle de vie du soleil, vous pouvez lire, par exemple, à Wikipedia.

Les réactions de la synthèse thermonucléaire qui se produisent dans l'hydrogène brûlé au soleil, la transformant en hélium. L'énergie colossale des rayons du soleil, libérées pendant de tels procédés, est rayonnée dans l'espace. Au fait, les scientifiques tentent de répéter ces réactions sur la terre (la réaction de la synthèse thermonucléaire contrôlée, du projet international Tokamak).

Tous les organismes utilisant Sunlight Energy fournissent leurs propres processus de vie - la lumière du soleil est nécessaire à la phase initiale du processus de photosynthèse. Avec sa participation, la synthèse de substances telles que l'oxygène et les hydrocarbures se produit.

La quantité d'hydrogène au soleil diminue progressivement et plus tôt ou tard le temps viendra lorsque son stock au soleil sera épuisé. Cependant, en raison de la grande quantité d'hydrogène, cela ne se produira pas, du moins au cours des 5 milliards d'années suivant.

Chaque seconde du noyau Sun, environ 4 millions de tonnes de substances sont converties en énergie radiante, à la suite de laquelle le rayonnement solaire et le flux de neutrino solaire sont générés.

L'afflux principal de l'énergie du soleil, qui vient à l'atmosphère de la terre est dans la plage spectrale de 0,1 4 μm. Dans la plage de 0,3 1,5-2 microns, l'atmosphère de la Terre est presque transparente pour le rayonnement solaire. Les ondes ultraviolets (la longueur d'onde est inférieure à 0,3 μm) sont absorbées par la couche d'ozone, située aux hauteurs de 20 à 60 km. Les rayons X et gamma n'atteignent presque pas la surface de la terre.

La concentration en énergie solaire est caractérisée par une valeur de 1367 W / m 2, appelée constante solaire. C'est un tel flux qui traverse une zone perpendiculaire de 1 m 2, s'il est placé à l'entrée de la couche supérieure de l'atmosphère de la terre. Lorsque ce flux est atteint, la perte d'énergie est réduite à 1000 w / m 2 à l'équateur. Mais le changement de jour et de nuit les réduit avec 3 autres fois. Pour des latitudes modérées, avec la période d'hiver, il s'agit de la moitié de l'indicateur quantitatif du débit maximal à l'équateur.

En moyenne avec le temps et sur la surface du sol, ce débit est de 341 W / m 2. Par surface complète, ou 1,74x10 17 W dans le calcul de la surface totale de la Terre. Ainsi, dans une journée, la terre à la surface recevra 4 176x10 15 kWh d'énergie, dont la plupart retourne dans l'espace comme radiation.

Selon l'IEA pour 2015, la production mondiale d'énergie était de 19099 mtoe (équivalent de l'huile de mégaton). En termes de kilowattshas familiers, ce chiffre sera de 6,07x10 11 kWh par jour.

Le soleil donne de l'énergie d'énergie 8 000 fois plus que nécessaire à toute l'humanité. De toute évidence, les perspectives d'utilisation de ce type d'énergie sont très larges. Avec sa participation, l'énergie éolienne se développe (le vent survient en raison de la différence de température), des convertisseurs photovoltaïques sont utilisés et des stations d'hydroaccumulation sont construites. Il y a une large utilisation de piles solaires.

Le potentiel de l'utilisation de l'énergie solaire est très important.

Avantages et inconvénients de l'utilisation de l'énergie solaire

Avantages de l'utilisation de l'énergie solaire Ils ont conduit au fait qu'aujourd'hui, nous voyons son utilisation dans une variété d'activités humaines.

Les principaux avantages sont:

  • L'inépuisable de l'énergie du soleil dans les 4 milliards d'années suivantes;
  • La disponibilité de ce type d'énergie est que les agriculteurs et les hôtes de maisons privées et les plantes géantes sont de manière sûre et efficace aujourd'hui.
  • Pureté libre et environnementale de l'énergie produite;
  • La perspective du développement de cette source d'énergie, qui devient de plus en plus pertinente en raison de l'augmentation des prix des autres types d'énergie;
  • Parce que Le nombre d'équipements étant commandé chaque année et sa fiabilité augmente, le coût des cellules solaires produites par kilowatt diminue.

Pour les défaillances conditionnelles d'énergie solaire peut être attribuée:

  • Le principal inconvénient de l'énergie solaire est la dépendance directe de la quantité de lumière et de la chaleur de l'influence de facteurs tels que la météo, la période de l'année ou la journée. Dans ce cas, la nécessité est la nécessité d'accumuler de l'énergie, ce qui augmente le coût du système;
  • Pour la production d'éléments d'équipement de cette fin, rares et, par conséquent, des éléments coûteux sont appliqués.

Perspectives pour le développement de l'énergie solaire

Aujourd'hui, les technologies dans lesquelles l'énergie de la lumière du soleil est utilisée devient de plus en plus largement utilisée. Le plus courant est les panneaux solaires. Les éléments photoélectriques sont installés avec succès sur différents types de transport - allant des véhicules électriques et se terminant par des avions. Les Japonais les pratiquent dans le train.

Fonctionnement avec succès, l'une des centrales héliumélectriques européennes offre tous les besoins du Vatican. La plus grande station de Californie, la source pour laquelle est l'énergie solaire (la photo donne des idées sur la balance), fournit désormais le personnel de son travail 24h / 24.

L'introduction de telles technologies est confrontée à une résistance des dirigeants de l'industrie des hydrocarbures - après tout, les sources alternatives du secteur de l'énergie peuvent bientôt déplacer leurs représentants des postes de premier plan.

Si nous parlons de la transformation directe, de tels dispositifs de conversion d'énergie solaire sont la plus grande distribution que les tuyaux thermiques (collectionneurs solaires) et les piles à cellules solaires.

Économie d'installation solaire

Lorsque vous envisagez la possibilité d'installer une centrale solaire, concentrez-vous sur les aspects environnementaux et économiques. Ils sonnent comme ça:

  1. Quel est le coût de l'installation solaire?
  2. Quelle est sa période de récupération?
  3. Existe-t-il un nombre suffisant d'électricité pour générer une installation?

Il est conseillé de considérer que de petites centrales puissantes d'une capacité maximale de 50 kW. Les installations de plus grande puissance sont principalement utilisées sur les installations industrielles.

La quantité d'électricité suffisante est-elle suffisante pour générer une centrale solaire à domicile?

Pour répondre à la troisième question, avant la conception de l'installation solaire, elle définit le profil de la consommation d'énergie de la maison. Il peut être enregistré en installant le compteur d'électricité sur l'objet avec la fonction d'économie de paramètres actuelle: la tension du réseau consommé, la consommation d'énergie actuelle, la fréquence. Un mois plus tard, vous pouvez estimer votre profil de consommation avec les valeurs de paramètres moyennes, maximales et minimales.

S'il n'y a pas de tel dispositif, le profil de consommation d'énergie peut être évalué comme suit: il sera nécessaire d'écrire tous les instruments pouvant être utilisés dans la maison et de simuler les options possibles pour leur utilisation quotidienne. Après cela, armé d'une calculatrice, vous pouvez calculer la consommation quotidienne de valeurs d'électricité et de pointe.

Un rôle important est joué par la région où se trouve le bâtiment. L'énergie qui atteint la surface de la terre, selon la région, peut varier de plus de 5 kWh / m 2 / jour à 1,5 kWh / m 2 / jour et moins.

Si la consommation maximale tombe dans la journée, alors assurer l'adéquation de l'électricité générée, il est nécessaire de diviser la consommation d'énergie maximale à la puissance d'un panneau de cellules solaires. Le type et les caractéristiques des panneaux sont connus du répertoire du fabricant. Il convient de garder à l'esprit que les caractéristiques des panneaux solaires sont données dans leur maximum d'éclairage - une modification du coefficient régional est requise. Période d'hiver, lorsque les piles sont couvertes de neige non prises en compte.

Ce calcul ne prend pas en compte la fonctionnalité suivante: Pendant la journée, l'installation sera générer toujours une quantité excessive d'énergieEt la nuit, pour des raisons évidentes, la génération sera égale à 0.

Les piles rechargeables sur un côté augmentent le coût total du système, d'autre part, réduisent le nombre de panneaux de cellules solaires en raison de l'accumulation d'énergie pendant les périodes de consommation d'énergie plus faible.

Pour calculer la Banque d'AKB, vous devez répondre aux questions suivantes:

  • Le système est-il totalement autonome?
  • Si le système n'est pas autonome, quelle est la période maximale possible des interruptions d'alimentation.

La consommation maximale de kw est multipliée par le nombre d'heures sans la source principale (il faut garder à l'esprit qu'au moment de la déconnexion du soleil peut ne pas être). Sur la base de ces données, il est possible de calculer la capacité de la banque d'AKB. La décharge de l'AKB à 0 réduit sa durée de vie, le coefficient de l'indicateur de décharge maximum est introduit, par exemple, il peut être 50, 40 ou 30%. Plus le taux de décharge maximal est petit, plus la quantité d'ACB sera importante.

Coût de la génération solaire

Les principaux composants de l'équipement système sont distribués dans le ratio pourcentage suivant (conditionnel):

  • Système d'onduleur et de contrôle - 15-40%;
  • Panneaux solaires et contrôleurs MPPT - 20-40%;
  • Banque AKB - 30%.

Le coût des panneaux solaires et de la batterie seront identiques pour les systèmes de tous les fabricants, des différences significatives ne sont disponibles que dans le coût de l'équipement de l'onduleur avec le système de commande et le contrôleur MPPT.

La différence de prix atteint plus de 200%, selon le fabricant. Ceci est dû non seulement à la "marque", mais également aux possibilités du système, par exemple, à la commodité, la possibilité d'accès à distance, de charge maximale et de résistance aux surcharges multiples 2x-3x, la possibilité de déconnecter partiellement la charge. , etc.

Chaque solution technique finale sera légèrement différente des autres en raison du fait que toutes les personnes utilisent différents appareils ménagers à différents moments de la journée. Une combinaison idéale d'équipement, même à la puissance spécifiée n'existe pas.

En tant que valeur approximative de l'installation solaire fonctionnelle à une maison de campagne, en tenant compte de la partie de sauvegarde de la puissance, vous pouvez naviguer à peu près au nombre de 700-1800 USD / kW en fonction du fabricant de l'équipement.

La période de récupération de l'installation de la génération solaire

Si les hôtes se rendent conditionnellement au chalet seulement pour le week-end, et il n'y a pas de consommateurs à la Chambre qui travaillent quotidiennement, alors probablement, le système paiera au moins 10-15 ans, avec des tarifs d'électricité actuels.

Avec un hébergement constant, les périodes de récupération seront réduites à 6-10 ans.

Le côté positif de la médaille - le propriétaire d'une telle maison reçoit une source d'alimentation stable et ne dépend pas de passifs de l'alimentation électrique et des gouttes de puissance. Tout le monde est assis sans lumière et vous êtes avec la lumière, la fonction de sécurité, vous n'avez pas besoin d'ouvrir manuellement le garage, etc.

On peut supposer que le développement du transport électrique privé réduira la période de récupération de l'installation solaire pour les ménages. Le propriétaire d'une telle voiture sera libre de "faire le faire le faire" de son propre toit..

La période de récupération dépend de l'exhaustivité de l'utilisation de l'électricité. Si la construction utilise 100% de la génération et est connectée au réseau central d'alimentation, alors dans le cas général, il n'est pas nécessaire d'installer la banque de l'AKB. La période estimée de la récupération complète d'une telle installation sera de 3 à 5 ans et dans les régions chaudes encore moins.

Des avantages supplémentaires sont formés en raison du fait que le propriétaire de la journée NE PAS PAYER Taux jour et la nuit Platine dans la nuit.

De tels objets de récupération rapide peuvent être une production anti-énergie avec un toit plat vide, des boutiques et des centres de divertissement et de sports et de parkings avec eux, complexes de réfrigération, etc.

Étonnamment, de telles solutions permettant de réduire considérablement la réduction des coûts d'exploitation, toujours non utilisées par les propriétaires d'objets immobiliers.

Dans un avenir prévisible, avec le développement de l'énergie solaire, un nombre croissant de propriétaires de bâtiments seront utilisés pour utiliser une énergie pure dans le retour des matières premières d'hydrocarbures.

Sans énergie, la vie est impossible sur la planète. La loi physique de la conservation de l'énergie indique que l'énergie ne peut résulter de rien et ne disparaît pas sans une trace. Il peut être obtenu à partir de ressources naturelles, telles que le charbon, le gaz naturel ou l'uranium, et se transformer en formes pratiques pour nous, par exemple, en chaleur ou en lumière. Dans le monde qui nous entoure, nous pouvons trouver diverses formes d'accumulation d'énergie, mais les plus importantes pour les humains sont l'énergie qui est donnée à l'énergie solaire solaire.

Énergie solaire Fait référence aux sources d'énergie renouvelables, c'est-à-dire restaurées sans participation humaine, naturellement. C'est l'une des sources d'énergie respectueuses de l'environnement qui ne polluent pas l'environnement. Opportunités Énergie solaire Pratiquement illimité et des scientifiques du monde entier travaillent sur le développement de systèmes qui élargissent les possibilités d'utilisation de Énergie solaire.

Un mètre carré du soleil rayonne de 62 900 kW d'énergie. Cela correspond approximativement à la capacité de 1 million de lampes électriques. Un tel chiffre impressionnant - le soleil donne à la Terre tous les seconde 8 000 milliards de kW, c'est-à-dire plusieurs fois plus que toutes les centrales électriques du monde. Avant que la science moderne soit la tâche - d'apprendre le plus pleinement et efficacement l'énergie du soleil comme le plus sécurisé. Les scientifiques croient que l'utilisation omniprésente Énergie solaire - C'est l'avenir de l'humanité.

Les stocks mondiaux de gisements de charbon et de gaz ouverts, avec un tel rythme de leur utilisation, comme aujourd'hui, doivent être épuisés au cours des 100 prochaines années. On estime que, dans encore, les dépôts explorés de stocks de fossiles combustibles auraient suffisamment de 2 à 3 siècles. Mais dans le même temps, nos descendants seraient dépourvus de ces transporteurs énergétiques et leurs produits de combustion causeraient d'énormes dommages à l'environnement.

Un potentiel énorme a de l'énergie atomique. Cependant, l'accident de Tchernobyl en avril 1986 a montré quelles conséquences majeures pourraient impliquer l'utilisation de l'énergie nucléaire. Le public du monde entier a reconnu que l'utilisation de l'énergie atomique à des fins pacifiques est économiquement justifiée, mais les mesures de sécurité les plus strictes devraient être observées au cours de son utilisation.

Par conséquent, la source d'énergie la plus pure et sûre - le soleil!

Énergie solaire Il peut être transformé en énergie utile grâce à l'utilisation de systèmes d'énergie solaire active et passive.

Systèmes passifs pour utiliser de l'énergie solaire.

La méthode la plus primitive d'utilisation passive Énergie solaire - Il est peint dans un réservoir d'eau de couleur sombre. Couleur sombre, accumulant Énergie ensoleillée, le transforme en eau thermique chauffe.

Cependant, il existe des méthodes plus progressives d'utilisation passive. Énergie solaire. Des technologies de construction ont été développées que, lors de la conception de bâtiments, en tenant compte des conditions climatiques, la sélection des matériaux de construction est aussi utilisée que possible. Énergie ensoleillée Pour le chauffage ou le refroidissement, des bâtiments d'éclairage. Avec cette conception, la construction du bâtiment est un collecteur accumulant Énergie ensoleillée.

Donc, en 100g N.e. Pole, le junior a construit une petite maison au nord de l'Italie. Dans l'une des chambres, les fenêtres sont faites de mica. Il s'est avéré que cette pièce est plus chaude que d'autres et son chauffage était nécessaire moins que du bois de chauffage. Dans ce cas, le mica était comme un isolant retardant la chaleur.

Les structures de construction modernes tiennent compte de la position géographique des bâtiments. Ainsi, un grand nombre de fenêtres donnant sur le côté sud, fournit dans les régions du nord, de sorte que la lumière et la chaleur plus solaires sont venues et limitent le nombre de fenêtres du côté est et occidental pour limiter le débit de la lumière du soleil en été. Dans de tels bâtiments, l'orientation de Windows et de l'emplacement, de la charge thermique et de l'isolation thermique est un système de conception unique en conception.

De tels bâtiments sont écologiques, bien indépendants et confortables. Il y a beaucoup de lumière naturelle dans les locaux, la connexion avec la nature est plus pleinement ressentie et l'électricité est essentielle. La chaleur dans de tels bâtiments est préservée en raison de la sélection de matériaux de murs thermiques sélectionnés, de plafonds, de sols. Ces premiers bâtiments "solaires" ont acquis une immense popularité en Amérique après la Seconde Guerre mondiale. Par la suite, en raison de la baisse des prix du pétrole, de l'intérêt pour la conception de ces bâtiments, plusieurs UGA. Cependant, maintenant, dans le cadre de la crise environnementale mondiale, l'attention portée aux projets environnementaux a augmenté à nouveau sur les projets d'énergie renouvelable.

Systèmes actifs pour l'utilisation de l'énergie solaire

Au cœur des systèmes d'utilisation active Énergie solaire Les collectionneurs solaires sont utilisés. Collecteur, absorbant Énergie ensoleillée, le convertit à la chaleur, qui à travers le liquide de refroidissement chauffe le bâtiment, chauffe l'eau, peut le convertir en énergie électrique, etc. Les collecteurs solaires peuvent être appliqués dans tous les processus de l'industrie, de l'agriculture, des besoins domestiques, où la chaleur est utilisée.

Types de collectionneurs

Collecteur solaire aérien

C'est le type le plus simple de collectionneurs solaires. Son design est extrêmement simple et rappelle à l'effet d'une serre conventionnelle, qui se trouve sur n'importe quel cottage d'été. Dépenser une petite expérience. Lors d'une journée ensoleillée d'hiver, mettez n'importe quel article sur le rebord de la fenêtre de la fenêtre afin que les rayons du soleil tombent dessus et après un certain temps, mettez la paume dessus. Vous sentirez que cet article est devenu chaud. Et à l'extérieur de la fenêtre peut être - 20! Donc, dans ce principe, le travail du collecteur d'air solaire est fondé.

L'élément principal du collecteur est une plaque isolée thermiquement fabriquée à partir de tout matériau qui réalise bien. La plaque est peinte sous une couleur sombre. Les rayons du soleil traversent la surface transparente, chauffent la plaque, puis l'écoulement de l'air chauffe dans la pièce. L'air passe en raison de la convention naturelle ou de l'utilisation d'un ventilateur, ce qui améliore le transfert de chaleur.

Cependant, le manque de travail de ce système est que des coûts supplémentaires pour les travaux du fan sont nécessaires. Ces collectionneurs fonctionnent à travers la journée légère, ils ne peuvent donc pas remplacer la source principale de chauffage. Cependant, si vous construisez un collecteur à la principale source de chauffage ou de ventilation, son efficacité augmente sans cesse. Les collecteurs d'air solaire peuvent également être utilisés pour le dessalement de l'eau de mer, ce qui réduit ses coûts allant jusqu'à 40 euros de suttigations par mètres cubes.

Les collectionneurs solaires peuvent être plats et sous vide.

Collecteur solaire plat

Le collecteur consiste en un élément absorbant l'énergie solaire, des revêtements (verre à teneur en métal réduit), un pipeline et une couche thermiquement isolante. Le revêtement transparent protège le boîtier des conditions climatiques défavorables. Dans le boîtier, le panneau d'alimentation solaire (absorbeur) est relié au liquide de refroidissement, qui circule dans les tuyaux. Le pipeline peut être à la fois sous la forme d'un réseau et sous forme de serpentine. Le liquide de refroidissement le long de l'entrée des buses de sortie, chauffant progressivement. Le panneau de l'absorbeur est constitué de chaleur métallique bien conductrice (aluminium, cuivre).

Le collecteur attrape de la chaleur et la transformant en énergie thermique. De tels collecteurs peuvent être intégrés au toit ou à la position sur le toit du bâtiment et vous pouvez les organiser séparément. Cela donnera la conception de la vue moderne de la parcelle.

Collecteur solaire sous vide

Les collecteurs à vide peuvent être utilisés toute l'année. L'élément principal des collectionneurs est des tubes à vide. Chacun d'entre eux est composé de deux tuyaux en verre. Les tuyaux sont fabriqués à partir de verre borosilicate et l'intérieur recouvert d'un revêtement spécial, qui fournit une absorption de chaleur avec une réflexion minimale. De l'espace entre les tubes, l'air est soudé. Pour maintenir l'aspirateur, un gaz de baryum fourni est utilisé. En bon état, le tube à vide a une couleur d'argent. S'il a l'air blanc, cela signifie que le vide a disparu et le tube doit être remplacé.

Un collecteur de vide est constitué d'un complexe de tubes à vide (10-30) et de transfert de chaleur à un réservoir de stockage à travers un liquide non-congélateur (liquide de refroidissement). Capteurs d'aspirateur CPD High:

- avec le cloud météo, parce que Les tubes à vide peuvent absorber l'énergie des rayons infrarouges qui traversent les nuages

- Peut travailler à des températures moins.

Panneaux solaires.

La batterie solaire est un ensemble de modules qui perçoivent et transforment l'énergie solaire, y compris thermique. Mais ce terme a été traditionnellement fixé derrière des convertisseurs phytoélectriques. Par conséquent, disant que la "batterie solaire" implique un dispositif phytoélectrique convertit l'énergie solaire en électricité.

Les panneaux solaires sont capables de générer de l'énergie électrique pour constamment ou de l'accumuler pour une utilisation ultérieure. Pour la première fois, des batteries photoélectriques ont été appliquées sur des satellites spatiaux.

La dignité des cellules solaires est la simplicité maximale de la conception, une installation simple, des exigences de réparation minimales, une longue durée de vie. L'installation ne nécessite pas d'espace supplémentaire. La seule condition n'est pas de les abattre à travers une longue période et d'éliminer la poussière de la surface de travail. Les panneaux solaires modernes sont capables de maintenir la performance pendant des décennies! Il est difficile de trouver le système comme sûr, efficace et avec une longue période de validité! Ils produisent de l'énergie tout au long de la journée, même par temps nuageux.

Les panneaux solaires ont leurs inconvénients:

- sensibilité à la pollution. (Si vous positionnez la batterie à un angle de 45 degrés, il sera nettoyé avec des pluies ou de la neige, ce n'est pas nécessaire de la maintenance supplémentaire)

- Sensibilité à haute température. (Oui, lorsqu'il est chauffé à 100 à 125 degrés, la batterie solaire peut même se déconnecter et que le système de refroidissement peut être nécessaire. Le système de ventilation coûtera une petite part de la batterie générée d'énergie. Dans les structures de panneaux solaires modernes, un système de sortie d'air chaud, un système de sortie d'air chaud. est fourni.)

- prix élevé. (Compte tenu de la longue durée de vie des panneaux solaires, elle ne paiera pas seulement le coût de son acquisition, mais permettra également de sauvegarder des fonds dans la consommation d'électricité, sauvera des tonnes de carburants traditionnels lorsque la sécurité de l'environnement)

L'utilisation de systèmes d'énergie solaire dans la construction.

Dans l'architecture moderne, ils envisagent de plus en plus de construire des maisons avec des sources rechargeables intégrées d'énergie solaire. Les panneaux solaires sont installés sur des toits de bâtiments ou sur des supports spéciaux. Ces bâtiments utilisent une source d'énergie calme, fiable et sûre - le soleil. L'énergie solaire est utilisée pour l'éclairage, le chauffage de l'air, le refroidissement à l'air, la ventilation, la production d'électricité.

Nous présentons plusieurs projets architecturaux innovants utilisant des systèmes solaires.

La façade de ce bâtiment est conçue à partir de verre, de fer, d'aluminium avec des accumulateurs d'énergie solaire intégrés. L'énergie produite est suffisante pour non seulement fournir aux résidents à la maison avec de l'approvisionnement en eau chaude autonome et de l'électricité, mais également d'allumer la rue 2,5 km au cours de l'année.

Cette maison a conçu un groupe d'étudiants américains. Le projet a été soumis au concours "Conception, construction de maisons et exploitation de panneaux solaires". Conditions de la concurrence: Soumettez un projet architectural d'un bâtiment résidentiel dans son efficacité économique, son économie d'énergie et son attractivité. Les auteurs du projet ont prouvé que leur projet est accessible, attrayant pour le consommateur combine une excellente conception et une efficacité maximale. (Traduction de www.soldecathlon.gov)

Utilisation de systèmes d'énergie solaire dans le monde.

Systèmes d'utilisation Énergie solaire Perfectionné et sans danger de l'environnement. Dans le monde entier sur eux est une demande énorme. Dans le monde entier, les gens commencent à refuser d'utiliser des combustibles traditionnels en raison de la hausse des prix du gaz et du pétrole. Donc, en Allemagne en 2004. 47% des maisons avaient des collectionneurs solaires pour le chauffage de l'eau.

Dans de nombreux pays du monde, des programmes gouvernementaux pour le développement d'une utilisation ont été développés Énergie solaire. En Allemagne, c'est le programme "100 000 toits solaires", aux États-Unis, un programme similaire "million de toits solaires". En 1996 Les architectes de l'Allemagne, de l'Autriche, de la Grande-Bretagne, de la Grèce et d'autres pays ont développé une charte européenne sur Énergie solaire en construction et architecture. La Chine conduit en Asie, où, sur la base de technologies modernes, des systèmes de collectionneurs solaires sont introduits dans la construction de bâtiments et d'utilisation Énergie solaire dans l'industrie.

Le fait qui parle de plusieurs manières est la suivante: l'une des conditions d'adhésion de l'Union européenne est l'augmentation de la part des sources alternatives dans le système d'alimentation du pays. En 2000 Le monde a travaillé 60 millions de mètres carrés de collectionneurs solaires, d'ici 2010, jusqu'à 300 millions de mètres carrés de km.

Les experts célèbrent le marché des systèmes Énergie solaire Sur le territoire de la Russie, l'Ukraine et la Biélorussie ne sont formées que. Les systèmes solaires n'ont jamais été faits à grande échelle, car les ressources en matière matières premières étaient si bon marché que les hélosystèmes d'équipement coûteux n'étaient pas en demande ... La libération de collectionneurs, en Russie, par exemple, presque complètement abandonnée.

En raison de la hausse du prix de l'énergie traditionnelle, il y avait une reprise d'intérêt avec l'utilisation de systèmes solaires. Dans un certain nombre de régions de ces pays victimes d'une pénurie de ressources énergétiques, des programmes locaux sur l'utilisation d'hélosystèmes sont acceptés, mais les systèmes solaires sont pratiquement familiarisés avec le vaste marché des consommateurs.

La principale raison du développement lent du marché de la vente et de l'utilisation des systèmes solaires est d'abord leur coût initial élevé, deuxièmement, le manque d'informations sur les possibilités de systèmes solaires, des technologies de pointe de leur utilisation, des développeurs et des fabricants des héliosystèmes. Tout cela ne peut pas activer comment évaluer correctement l'efficacité de l'utilisation des systèmes opérant sur Énergie solaire.

Il convient de garder à l'esprit que le collecteur solaire n'est pas des produits finaux. Pour les produits finaux - chaleur, électricité, eau chaude - il est nécessaire de passer la voie à partir de la conception, de l'installation avant le début des hélosystèmes. Une petite expérience existante d'utilisation des collectionneurs solaires montre que ce travail n'est pas plus difficile d'installer le chauffage traditionnel, mais l'efficacité économique est beaucoup plus élevée.

En Biélorussie, la Russie, en Ukraine, de nombreuses entreprises sont engagées dans la conception et l'installation d'équipements de chauffage, mais aujourd'hui des transporteurs d'énergie traditionnels ont une priorité. Développement de processus économiques, expérience mondiale dans l'utilisation de systèmes Énergie solaire Montre que l'avenir derrière des sources d'énergie alternatives. Pour un avenir proche, on peut noter que Heliosystems constitue une nouvelle position de notre marché, pratiquement pas occupé.

Le principe de transformation de l'énergie solaire, de son application et de sa perspective

Dans le monde, des sources d'énergie de moins et moins traditionnelles. Les réserves de pétrole, de gaz, de charbon sont épuisées et que tout va au fait que tôt ou tard, ils se termineront. Si à ce moment-là ne trouve pas de sources d'énergie alternatives, l'humanité attend une catastrophe. Par conséquent, dans tous les pays développés, des recherches sont en cours pour ouvrir et développer de nouvelles sources d'énergie. Tout d'abord, c'est l'énergie solaire. Depuis l'Antiquité, cette énergie a été utilisée par les personnes pour l'éclairage de logements, les produits de séchage, les vêtements, etc. L'énergie solaire aujourd'hui est l'une des sources les plus prometteuses d'énergie alternative. Actuellement, il y a déjà beaucoup de conceptions, permettant de transformer l'énergie du soleil en électrique ou thermique. L'industrie se développe et se développe progressivement, mais comme partout, il y a des problèmes. Tout cela, nous serons discutés dans ce matériau.

L'énergie du soleil est l'une des sources renouvelables les plus abordables sur Terre. L'utilisation de l'énergie solaire dans l'économie nationale a un effet positif sur l'environnement, car elle ne nécessite pas de puits de forage ni de développer des mines. De plus, ce type d'énergie est libre et ne valez rien. Naturellement, le coût de l'achat et de l'installation d'équipement est requis.

Le problème est que le soleil est une source d'énergie intermittente. Donc, cette accumulation d'énergie est nécessaire et l'utilise dans un paquet avec d'autres sources d'énergie. Le principal problème réside aujourd'hui dans le fait que l'équipement moderne a une faible efficacité de la conversion énergétique en électricité et thermique. Par conséquent, tous les développements visent à accroître l'efficacité de ces systèmes et à réduire leurs coûts.

Au fait, de nombreuses ressources sur la planète sont dérivées de l'énergie solaire. Par exemple, le vent, qui est une autre source renouvelable, ne soufflerait pas sans le soleil. L'évaporation de l'eau et son accumulation dans les rivières se produisent également sous l'action du soleil. Et de l'eau, comme vous le savez, est utilisé par l'hydroélectricité. Les biocarburants ne seraient pas sans soleil. Par conséquent, en plus d'une source d'énergie directe, le soleil affecte d'autres sphères énergétiques.

Le soleil envoie un rayonnement à la surface de notre planète. Du large spectre de rayonnement de la surface de la terre, 3 types d'ondes sont atteints:

  • Lumière. Dans le spectre des émissions d'environ 49%;
  • Infrarouge. Leur part est également de 49%. Grâce à ces vagues, notre planète est chauffée;
  • Ultra-violet. Dans le spectre du rayonnement solaire, ils sont environ 2%. Ils sont invisibles pour nos yeux.

Excursion à l'histoire

Comment l'énergie solaire s'est-elle développée à ce jour? Sur l'utilisation du Soleil dans leurs activités, une personne pensée de l'Antiquité. Tout le monde est connu de la légende, selon lequel Archimède a brûlé la flotte de l'ennemi de sa ville de Syracuse. Il a utilisé des miroirs incendiaires pour cela. Plusieurs milliers d'années au Moyen-Orient, les palais des dirigeants ont été chauffés avec de l'eau, chauffé par le soleil. Dans certains pays, nous évaporons l'eau de mer au soleil. Les scientifiques ont souvent mené des expériences avec des appareils de chauffage à partir de l'énergie solaire.

Les premiers modèles de tels réchauffeurs ont été émis dans les XVIIIXVII siècles. En particulier, le chercheur N. Sosorur a présenté sa version du chauffe-eau. C'est une boîte d'arbre recouverte d'un couvercle en verre. L'eau dans cet appareil a été chauffée à 88 degrés Celsius. En 1774, A. Lavoisier a utilisé des lentilles pour la concentration de chaleur du Soleil. Et a également apparu des lentilles qui permettent une fonte fondue localement en quelques secondes.

Batteries qui transforment l'énergie du soleil en scientifiques français mécaniques créés. À la fin du XIXe siècle, le chercheur O. Musho a développé une insolation des rayons de mise au point à l'aide d'une lentille sur une chaudière à vapeur. Cette chaudière a été utilisée pour fonctionner la machine imprimée. Aux États-Unis, à cette époque, il était possible de créer un agrégat opérant au soleil, avec une capacité de 15 "chevaux".



Pendant longtemps, des insoques ont été produits selon le schéma utilisant l'énergie du soleil pour convertir de l'eau en pare-mains. Et l'énergie transformée a été utilisée pour effectuer tout travail. Le premier appareil transformant l'énergie solaire en électricité a été créé en 1953 aux États-Unis. Il est devenu le prototype des panneaux solaires modernes. L'effet photovoltaïque sur lequel repose leur travail a été découvert dans les années 70 du XIXe siècle.

Dans les années trente du siècle dernier, l'académicien de l'URSS A. F. IOffe a proposé d'utiliser des photocellules à semi-conducteurs pour convertir l'énergie du Soleil. L'efficacité des piles à l'époque était inférieure à 1%. De nombreuses années passées avant que des éléments de photo aient été développés, ayant une efficacité à 10 100%. Ensuite, les Américains ont construit des batteries solaires de type moderne.

Pour obtenir une plus grande puissance de systèmes solaires, une faible efficacité est compensée par une augmentation de la zone de photocellule. Mais ce n'est pas un moyen de sortir, car les semi-conducteurs de silicium dans les photocellules sont assez chers. Avec une augmentation de l'efficacité, le coût des matériaux augmente. C'est l'obstacle principal à l'utilisation de la masse de panneaux solaires. Mais comme les ressources épuisées, leur utilisation sera de plus en plus rentable. De plus, des études pour augmenter l'efficacité des cellules photo ne sont pas arrêtées.

Il vaut la peine de dire que les piles basées sur des semi-conducteurs sont plutôt durables et ne sont pas admissibles à des soins pour eux. Par conséquent, ils sont le plus souvent utilisés dans la vie quotidienne. Il y a aussi des centrales solaires. En règle générale, ils sont créés dans des pays avec un grand nombre de jours ensoleillés par an. C'est Israël, Arabie Saoudite, États-Unis du Sud, Inde, Espagne. Maintenant, il y a des projets complètement fantastiques. Par exemple, les centrales solaires en dehors de l'atmosphère. Là-bas, la lumière du soleil n'a pas encore perdu d'énergie. C'est-à-dire que les rayonnements sont invités à capturer en orbite, puis à se traduire en micro-ondes. Ensuite, l'énergie sera envoyée au sol.

Transformation de l'énergie solaire

Tout d'abord, cela vaut la peine de dire que nous pouvons exprimer et évaluer l'énergie solaire.

Comment pouvez-vous estimer la valeur de l'énergie solaire?

Les experts sont utilisés pour évaluer une telle ampleur en tant que constante solaire. Il est égal à 1367 watts. C'est tellement que l'énergie du soleil tombe sur un mètre carré de la planète. L'atmosphère est perdue d'environ un quart. La valeur maximale à l'équateur est de 1020 watts par mètre carré. Compte tenu de la journée et de la nuit, changements dans l'angle des rayons de chute, ce montant devrait être réduit trois fois de plus.



Les versions sur les sources d'énergie solaire parlaient très différentes. À l'heure actuelle, des experts affirment que l'énergie est libérée à la suite de la conversion de quatre atomes H2 dans le noyau qu'il. Le processus procède à la répartition d'une quantité importante d'énergie. Pour la comparaison, imaginez que l'énergie de la conversion de 1 gramme H2 est comparable à celle exclusive lorsqu'une incinération de 15 tonnes d'hydrocarbures.

Méthodes de transformation

Étant donné que la science aujourd'hui n'a pas de dispositifs travaillant sur l'énergie du soleil sous sa forme pure, il est nécessaire d'être converti en un autre type. Pour cela, des périphériques tels que des panneaux solaires et du collecteur ont été créés. Les batteries convertissent l'énergie solaire en électricité. Et le collecteur produit de l'énergie thermique. Il existe également des modèles combinant ces deux types. Ils s'appellent hybride.




Les principaux moyens de transformer l'énergie du soleil sont ci-dessous:
  • photo-électrique;
  • héliotéral;
  • thermique;
  • centrales solaires de vieillard.

La première voie est la plus courante. Voici des panneaux photovoltaïques usés, qui sous l'influence du soleil produisent de l'énergie électrique. Dans la plupart des cas, ils sont faits de silicium. L'épaisseur de ces panneaux est les dixièmes du millimètre. De tels panneaux sont combinés dans des modules photoélectriques (batteries) et installés au soleil. Le plus souvent, ils sont mis sur les toits de maisons. En principe, rien n'empêche les accommoder sur Terre. Il est nécessaire seulement qu'il n'y ait pas d'éléments majeurs, d'autres bâtiments et d'arbres qui peuvent jeter l'ombre autour d'eux.

Outre les photocellules, le film mince ou l'énergie électrique est utilisé pour produire de l'énergie électrique. Leur avantage est une petite épaisseur et un inconvénient - une efficacité réduite. De tels modèles sont souvent utilisés dans la charge portable pour divers gadgets.

La méthode de transformation thermologique implique l'obtention d'énergie d'écoulement d'air. Ce flux est envoyé au turbogenerateur. Dans les centrales de cigarette sous l'action de l'énergie solaire dans le cylindre de vietre, la vapeur d'eau est générée. La surface de l'aérostat est recouverte d'un revêtement spécial absorbant les rayons du soleil. Ces centrales électriques sont capables de travailler sous conditions nuageuses et dans le temps sombre en raison de la vapeur dans le ballon.

L'énergie héliotrémal est basée sur le chauffage de la surface du support d'énergie dans un collecteur spécial. Par exemple, il peut s'agir de chauffage de l'eau pour le système de chauffage à domicile. Non seulement l'eau peut être utilisée comme liquide de refroidissement, mais aussi de l'air. Il peut être chauffé dans le collecteur et introduit dans le système de ventilation à la maison.

Tous ces systèmes sont assez chers, mais leur développement et leur amélioration se poursuivent progressivement.

Avantages et inconvénients de l'énergie solaire

Avantages

  • Est libre. L'un des principaux avantages de l'énergie du soleil est le manque de frais pour cela. Les panneaux solaires sont fabriqués à l'aide de silicium dont les réserves sont beaucoup;
  • Aucun effet secondaire. Le processus de conversion d'énergie se produit sans bruit, émissions nocives et déchets, impact environnemental. Cela ne peut pas être dit sur la puissance thermique, hydroélectrique et nucléaire. Toutes les sources traditionnelles d'une manière ou d'une autre endommagent le système d'exploitation;
  • Sécurité et fiabilité. Équipement durable (sert à 30 ans). Après 20-25 ans d'utilisation, les photocellules donnent jusqu'à 80% de leurs dénominations;
  • Recyclage. Les panneaux solaires sont complètement recyclés et peuvent être utilisés à nouveau dans la production;
  • Service facile. L'équipement est tout simplement déplié et fonctionne hors ligne;
  • Bien adapté pour une utilisation dans des résidences privées;
  • Esthétique. Peut être installé sur le toit ou la façade du bâtiment à la suite du détriment de l'apparence;
  • Bien intégré en tant que systèmes d'alimentation en énergie auxiliaire.