Eng Ru
Отправить письмо

Новости технологий, видео обзоры, цены. Что такое солнечная энергия


Солнечная энергия, как альтернативный источник энергии

Солнечная энергия, как альтернативный источник энергии, используется уже тысячи лет. Единственное, что меняется — технологии и эффективность применяемых устройств. Энергия солнца относится к возобновляемым источникам, что означает ее способность восстанавливаться естественным путем, без человеческого участия. К преимуществам стоит отнести экологическую чистоту, неограниченные возможности, безопасность и уникальную эффективность использования.

Доказано, что 1м2 «огненного диска» выделяет почти 63 кВт энергии, что в эквиваленте соответствует мощности миллиона электрических лампочек. В целом Солнце обеспечивает Землю 80 000 млрд. кВ, а это в несколько раз превышает мощность всех существующих на планете электростанций. Вот почему применение солнечной энергии на практике является одной из главных задач для современного общества.

Особенности преобразования

Недоработкой современной науки является неспособность прямого потребления энергии солнца. По этой причине разработаны специальные приборы, обеспечивающие преобразование солнечной энергии в электрическую или тепловую. В первом упоминании речь идет о батареях, а во втором — о коллекторах.

Сегодня разработано несколько вариантов преобразования:

  • Термовоздушная энергетика. В ее основе лежит использование энергии солнца для получения потока воздуха, направляемого в турбогенератор. Популярность получают электростанции аэростатного типа, в которых генерируется водяной пар, благодаря нагреву аэростатной поверхности со специальным покрытием. Преимущество методики заключается в способности накапливать необходимый объем пара для обеспечения работы системы даже в темное время суток, при отсутствии солнечного света.
  • Фотовольтаика. Особенность методики заключается в применении специальных панелей, имеющих фотоэлектрическую базу. Представители — солнечные батареи. В основе изделий лежит кремний, а толщина рабочей поверхности равна нескольким десятым миллиметра. Размещать конструкции можно в любом месте. Главным условием является максимальное поступление лучей.

Кроме фотопластин, для преобразования солнечной энергии могут использоваться тонкопленочные панели, обладающие меньшей толщиной. Их главным недостатком является небольшая эффективность.

  • Гелиотремальная энергетика — направление, суть которого заключается в поглощении света поверхностью с последующим фокусированием тепла для нагрева. В бытовой сфере этот вид превращения солнечной энергии используется для прогрева. В промышленности эта методика применяется для получения электричества с помощью тепловых машин.

Как может использоваться солнечная энергия?

Использование солнечной энергии возможно с применением двух типов систем — пассивных и активных. Рассмотрим их подробнее.

Пассивные — системы, в которых не предусмотрено каких-либо сложных преобразований. Одним из примеров является металлическая емкость, которая окрашена в черный цвет и наполненная водой. Лучи солнца попадают на поверхность, нагревают металл, а вместе с ним и жидкость внутри. Существуют и более продвинутые способы пассивного использования энергии, предназначенные для проектирования сооружений, выбора стройматериалов, учета климата и решения других задач. Чаще всего пассивные системы применяются для охлаждения, обогрева или освещения зданий.

Активные — устройства, в которых для превращения солнечной энергии применяются специальные коллекторы. Особенность последних заключается в поглощении лучей солнца и их последующее преобразование в тепло, которое с помощью теплоносителя обеспечивает обогрев зданий или воды. Сегодня солнечные коллекторы применяются во многих сферах деятельности — сельском хозяйстве, бытовом и прочих секторах, где требуется тепло.

Принцип действия солнечного коллектора легко проверить на практике — достаточно положить на подоконник какой-либо предмет и убедиться, что на него попадают лучи солнца. Изделие нагревается даже при минусовой температуре на улице. В этом и заключается особенность использования солнечной энергии с помощью коллектора.

В основе устройства лежит теплоизолированная пластина, которая изготавливается с использованием теплопроводящего материала. Сверху она покрывается темной краской. Лучи солнца проходят через промежуточный элемент, нагревают пластинку, а после накопленная тепловая энергия применяется для нагрева здания. Направление теплого потока возможно с помощью вентилятора или естественным путем.

Недостаток системы заключается в необходимости дополнительных затрат на покупку и установку вентилятора. Кроме того, солнечные коллекторы эффективны только световой день, поэтому полностью заменить основной источник обогрева не получится. Для повышения КПД устройства необходимо устанавливать коллектор в главный источник вентиляции или тепла.

Такие коллекторы бывают двух типов:

  1. Плоскими. Такие устройства состоят из поглотителей солнечной энергии, покрытия (используется стекло с низким содержанием металлических частиц), термоизолирующего слоя и трубопровода. Коллектор улавливает солнечные лучи и выдает тепловую энергию. Место для монтажа — крыша. При этом батарея может быть встроена в поверхность или иметь вид отдельного элемента.
  2. Вакуумными. Особенность солнечных коллекторов заключается в универсальности и возможности применения в течение всего года. В основе лежат вакуумные трубки, состоящие из боросиликатного стекла. На внутренней части стенки нанесено специальное покрытие, улучшающее восприятие солнечного света. Целью такой конструкции является минимальное отражение лучей. Для большей эффективности в промежутках между трубками присутствует вакуум, который поддерживается газораспределителем бариевого типа. Преимущество вакуумных коллекторов в том, что они могут работать на морозе и при облачной погоде. В последнем случае они поглощают энергию ИК лучей.

Солнечные батареи

Наибольшим спросом в промышленности и быту пользуются солнечные батареи, которые преобразуют энергию солнца в тепло. В основе таких устройств лежат фитоэлектрические преобразователи.

Преимущества — простота конструкции, удобство монтажа, минимальные требования к обслуживанию, а также повышенный ресурс. Для установки солнечной батареи не нужно дополнительного места. Главным условием нормальной работы является открытость свету и отсутствие затенения. Ресурс исчисляется десятилетиями, что и объясняет подобную популярность изделий.

Батареи, использующие энергию солнца, имеют и ряд недостатков:

  • Повышенная чувствительность к загрязнению. По этой причине батареи устанавливают под углом 45 градусов, чтобы снег и дождь помогали очищать поверхность.
  • Недопустимость чрезмерного нагрева. Если температура достигает 100-125 градусов Цельсия, возможно отключение устройства из-за повышения допустимой температуры. В такой ситуации потребуется специальная система охлаждения.
  • Высокая стоимость. Этот недостаток нельзя назвать полноценным, ведь солнечная батарея имеет большой срок службы, а затраты на ее покупку и установку окупаются в течение нескольких лет.

Итоги

Современное общество знает, где используется солнечная энергия, и активно применяет накопленный опыт на практике. Возможности «огненного диска» необходимы для получения электрической энергии, обогрева и охлаждения помещений, а также обеспечения вентиляции. С ростом стоимости нефти и газа наблюдается постепенный переход на альтернативные и более доступные источники. Например, в Германии почти половина домов оборудовано солнечными коллекторами для нагрева воды. Во многих государствах работают специальные программы, направленные на использование энергии солнца. И данная тенденция с каждым годом только набирает обороты.

aeteh.ru

Солнечная энергия - это... Что такое Солнечная энергия?

 Солнечная энергия

Wikimedia Foundation. 2010.

  • Солнечная хиджра
  • Солнечник

Смотреть что такое "Солнечная энергия" в других словарях:

  • СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ — СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ, исходящие от СОЛНЦА тепло и свет, то есть ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ИЗЛУЧЕНИЯ, к которым относятся тепловые волны (инфракрасные лучи), световые и радиоволны. Поглощается лишь 35% солнечной энергии, достигающей Земли: большая ее часть… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • солнечная энергия — Альтернативный источник энергии, получаемой от солнечной радиации …   Словарь по географии

  • солнечная энергия — Saulės energija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. solar energy vok. Sonnenenergie, f rus. солнечная энергия, f pranc. énergie solaire, f …   Fizikos terminų žodynas

  • солнечная энергия — Saulės energija statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Saulės atmosferos elektromagnetinė spinduliuotė, kurios galia vidutiniškai lygi 3,86×10²⁶ W. Žemės paviršių pasiekia ½×10⁻⁹ dalis šios spinduliuotės. atitikmenys: angl. solar… …   Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

  • прямая солнечная энергия — Солнечное излучение, поступающее без изменения направления. [ГОСТ Р 51594 2000] Тематики солнечная энергетика EN direct radiation …   Справочник технического переводчика

  • рассеянная солнечная энергия — Солнечное излучение, поступающее после изменения его направления вследствие отражения и рассеяния атмосферой. [ГОСТ Р 51594 2000] Тематики солнечная энергетика EN diffuse radiation …   Справочник технического переводчика

  • Солнечная электростанция — инженерное сооружение, служащее преобразованию солнечной радиации в электрическую энергию. Способы преобразования солнечной радиации различны и зависят от конструкции электростанции. Содержание 1 Типы солнечных электростанций 1.1 СЭС башенного… …   Википедия

  • СОЛНЕЧНАЯ ПОСТОЯННАЯ — СОЛНЕЧНАЯ ПОСТОЯННАЯ, мера количества солнечной энергии, получаемой телом, находящимся на определенном расстоянии от Солнца. Для Земли солнечная постоянная определяется как солнечная энергия, получаемая на единицу площади в верхних слоях… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • СОЛНЕЧНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ — СОЛНЕЧНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ, использует солнечную радиацию для выработки электроэнергии. Различают термодинамические солнечные электростанции, в которых солнечная энергия последовательно преобразуется в тепловую, а затем в электрическую, и… …   Современная энциклопедия

  • СОЛНЕЧНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ — для выработки электроэнергии использует энергию солнечной радиации. Различают термодинамические солнечные электростанции, в которых солнечная энергия последовательно преобразуется в тепловую, а затем в электрическую (напр., по циклу паровой котел …   Большой Энциклопедический словарь

dic.academic.ru

Солнечная энергетика

Солнечная энергетика — направление энергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде.

Схема использования солнечной энергии

Схема использования солнечной энергии.

Солнечная энергетика использует неисчерпаемый источник энергии и является экологически чистой, то есть не производящей вредных отходов. Производство энергии с помощью солнечных электростанций хорошо согласовывается с концепцией распределённого производства энергии. Способы  получения электричества и тепла из солнечного излучения:

  1. Получение электроэнергии с помощью фотоэлементов.
  2. Преобразование солнечной энергии в электричество с помощью тепловых машин: паровые машины (поршневые или турбинные), использующие водяной пар, углекислый газ, пропан-бутан, фреоны;двигатель Стирлинга и т.д.
  3. Гелиотермальная энергетика — нагревание поверхности, поглощающей солнечные лучи, и последующее распределение и использование тепла (фокусирование солнечного излучения на сосуде с водой для использования нагретой воды в отоплении или в паровых электрогенераторах).
  4. Термовоздушные электростанции (преобразование солнечной энергии в энергию воздушного потока, направляемого на турбогенератор).
  5. Солнечные аэростатные электростанции (генерация водяного пара внутри баллона аэростата за счет нагрева солнечным излучением поверхности аэростата, покрытой селективно-поглощающим покрытием). Преимущество: запаса пара в баллоне достаточно для работы электростанции в темное время суток и в ненастную погоду.

Достоинства и недостатки

Достоинства:

  • Общедоступность и неисчерпаемость источника.
  • Теоретически полная безопасность для окружающей среды, хотя существует вероятность того, что повсеместное внедрение солнечной энергетики может изменить альбедо (характеристику отражательной (рассеивающей) способности) земной поверхности и привести к изменению климата (однако при современном уровне потребления энергии это крайне маловероятно).

Недостатки:

Простая схема работы солнечной электростанции

Простая схема работы солнечной электростанции.

  1. Зависимость от погоды и времени суток.
  2. Как следствие - необходимость аккумуляции энергии.
  3. Высокая стоимость конструкции.
  4. Необходимость периодической очистки отражающей поверхности от пыли.
  5. Нагрев атмосферы над электростанцией.

Типы фотоэлектрических элементов:

  1. Монокристаллические кремниевые.
  2. Поликристаллические кремниевые.
  3. Тонкоплёночные.

В 2005 году на тонкоплёночные фотоэлементы приходилось 6% рынка. В 2006 году тонкоплёночные фотоэлементы занимали 7% рынка. В 2007 году доля тонкоплёночных технологий увеличилась до 8%. В 2009 году доля тонкоплёночных фотоэлементов выросла до 16,8%.За период с 1999 года по 2006 год поставки тонкоплёночных фотоэлементов росли ежегодно в среднем на 80%.

Итоги развития фотоэлементной отрасли

№, Страна, Суммарные мощности фотоэлектрических станций (МВт), 2009 год:

Типовая электрическая схема автономного энергоснабжения на основе солнечных батарей, модулей, панелей

Типовая электрическая схема автономного энергоснабжения на основе солнечных батарей, модулей, панелей.

  1. Германия - 9779.
  2. Испания - 3386.
  3. Япония - 2633.
  4. США - 1650.
  5. Италия - 1186.
  6. Ю. Корея - 520.
  7. Чехия - 465.
  8. Бельгия - 363.
  9. Китай - 305.
  10. Франция - 272.
  11. Индия - 120.

Весь мир - 22893

Перспективы солнечной энергетики

Сгенерированная на основе солнечного излучения энергия сможет к 2050 году обеспечить 20-25% потребностей человечества в электричестве и сократить выбросы углекислоты.

http://fazaa.ru/youtu.be/VCiEELJRww8

Как полагают эксперты Международного энергетического агентства (IEA), солнечная энергетика уже через 40 лет при соответствующем уровне распространения передовых технологий будет вырабатывать около 9 тысяч тераватт-часов, или 20-25% всего необходимого электричества, и это обеспечит сокращение выбросов углекислого газа на 6 млрд тонн ежегодно.

Поделитесь полезной статьей:

Top

fazaa.ru

Секреты солнечной энергии

Солнечная энергия, возобновляемый источник энергии, это один из самых доступных источников на Земле. Однако, он является прерывистым источником энергии, поэтому требует накопления или дополнительных источников энергии. Даже если система на солнечной энергии в настоящее время имеет низкую эффективность, благодаря современной технологии, исследования направлены на развитие высоко-эффективной и дешевой системы. Использование солнечной энергии выгодно, так как это позволяет более дружественно относиться к окружающей среде. Это также свободно доступный ресурс, что является одним из его преимуществ, так как солнечная энергия бесплатная, не считая установки системы и регулярного технического обслуживания.

Солнечная энергия - это экологически чистый источник энергии.

Системы, концентрирующие солнечную энергию, такие как "Stirling Disks", это огромные солнечные электростанции, которые используют современные технологии для превращения энергии света в полезную электроэнергию. Технология прямого использования солнечной энергии касается использования солнечных батарей, которые используются в небольших приборах и дома.

Информация о солнечной энергии.

Солнечная энергия как возобновляемая энергия

Важно знать некоторую информацию о солнечной энергии, прежде чем купить установку. Определение солнечной энергии звучит как "энергетическая система, которая производит энергию прямо из солнечного света". Это превращение солнечного света в электричество. Большинство наших ресурсов энергии являются непрямыми формами солнечной энергии. Без солнца ветер не дул бы. Кроме того, солнце вызывает испарение воды, что приводит к накоплению воды в реках в результате конденсации. Эта вода используется для гидро-электроэнергии. Без солнца вода всегда находилась бы в твердом состоянии: в виде льда. Более того, биотопливо также не может существовать без солнца. Если рассуждать дальше, то солнце позволяет возникать жизни, которая, в свою очередь, производит ископаемое топливо. Существенный факт - это то, что солнечная энергия является возобновляемым источником энергии и может использоваться в любой момент.

Солнечная энергия трансформируется с помощью фотогальванических элементов или с помощью концентрации солнечной энергии. Фотогальванические элементы используются в небольших по размеру устройствах, таких как калькулятор. CSP включает в себя два способа производства энергии: первый способ, когда просто кипящую воду используют для производства энергии, второй способ более сложный, когда используется технология двигателя Стирлинга. Здесь используется цикл двигателя. Надо иметь в виду, что, хотя установка дорогая, стоимость ее значительно сократилась за последние несколько лет, сделав ее доступной почти для всех. Более того, небольшие устройства также могут использоваться для замены других источников в развивающемся мире. Так как солнечная энергия является возобновляемым источником энергии, это значит, что вы можете заплатить за энергию за двадцать лет вперед. Однако, не возобновляемые источники энергии покупаются по мере потребления.

Эффективность солнечной энергии.

Так насколько эффективна солнечная энергия в действительности? Исследования установили, что эффективность выработки электроэнергии с помощью фотогальванических элементов составляет 15% и улучшается с каждым днем! Кроме того, у некоторых экспериментальных моделей эффективность составляет более 40%! Это показывает, что солнечная энергия все чаще становится основным источником энергии, чем двадцать лет назад. Эффективность солнечных панелей в среднем равняется 20%. Однако, не надо отчаиваться. Эффективность большинства современных систем солнечной энергии оценивается в среднем в 40%. Однако, при преобразовании электричества (из солнечной энергии) в свет эффективность снижается до 15%.

Таким образом, солнечные панели имеют низкую эффективность при освещении наших домов. Тем не менее, самый опытный путь выработки большинства солнечной энергии это использовать как можно больше прямого солнечного света благодаря дневному свету и технологию пассивного солнечного нагрева, а также использовать самую высокую эффективность солнечных панелей для наших остальных потребностей в энергии. Солнечные элементы высокой эффективности - это тип солнечных элементов, которые в среднем имеют эффективность выше, чем стандартные солнечные элементы. Даже если система солнечной энергии все еще имеет небольшую эффективность, многие исследования направлены на развитие высоко-эффективной и дешевой системы.

Технологии преимущества солнечной энергии в вашей жизни.

Даже если солнечная энергия имеет свои недостатки, такие как прерывистость, когда она должна совмещаться с хранением или другим источником энергии, солнечная энергия все еще имеет много преимуществ. Это надежность, цена, экологичность, эстетичность и устойчивость. Солнечная энергия является более надежной, чем энергия ветра или воды. Так как Солнце будет продолжать светить в течение следующих 4 миллиардов лет, тогда как ветер и вода не всегда доступны. Ночью и во время облачной погоды, когда солнечная энергия бесполезна, проблема облегчается, так как прерывистость предсказуема на 100%. Более того, другое преимущество солнечной энергии в том, что хотя облака уменьшают солнечную энергию, но не устраняют ее.

Одно из важных преимуществ солнечных коллекторов в том, что они требуют минимум обслуживания, достаточно один раз их установить, и обеспечивают свободной энергией. Кроме того, хотя солнечные элементы изнашиваются, срок их службы измеряется десятилетиями. Прочность фотогальванических элементов улучшается с каждым годом. Самое важное, хотя использование солнечных батарей было дорогим способом производства электричества, цена уменьшается за киловатт в год. Кроме того, солнечные батареи также дешево обходятся и после установки. Более того, солнечная энергия имеет свои преимущества, так как не влияет на экологию. В настоящее время каждый сможет защитить нашу Землю. Солнечная энергия это эффективный путь сохранить экологию, так как ее производство не загрязняет окружающую среду

Генераторы, производящие солнечную энергию, не создают никакого шума! Более того, хотя производство солнечной энергии требует много места, его более чем достаточно на крышах зданий, чтобы произвести много энергии, не занимая дополнительной площади. Одно из преимуществ солнечной энергии то, что каждый день наша Земля получает огромное ее количество. Это означает очень надежное снабжение энергией 1530000 Тераватт в час. С другой стороны, ресурсы, такие как нефть, уголь, газ, атомная энергетика и производство древесины дают энергии меньше в 15 раз. Если предположить, что Солнце будет светить еще в течение 4 миллиардов лет, то солнечная энергия это очень устойчивый ресурс.

Однако, вы будете удивлены видом многих солнечных батарей. Не волнуйтесь. Благодаря современным технологиям фотогальванические элементы выпускаются в разных цветах, таких как черный или коричневый, под цвет крыши. Но как часто мы смотрим на крыши домов?

Солнечная энергия и ее преимущество.

Возобновляемый источник энергии имеет много преимуществ. Это причина того, что он много рекламируется благодаря комбинации современной технологии и солнечного света. Так что делает солнечную энергию такой выгодной? Самое важное, так как солнечная энергия является прерывистой, не советуем устанавливать системы для производства солнечной энергии в местах, где солнце светит редко. Необходимо иметь резервную систему на случай, когда солнце не светит в течение нескольких дней. Тем не менее, у вас будет электричество, даже если в настоящий момент есть отключение электроэнергии, в том случае если у вас установлены солнечные батареи. Если требуется больше энергии, надо просто установить дополнительные солнечные панели.

Солнечная энергия полезна, так как она может использоваться для разных повседневных задач, таких как нагрев воды, сушка одежды, питание чердачного вентилятора и небольших бытовых приборов, освещение внутри и снаружи здания. К тому же, при использовании солнечной энергии вы снижаете расходы на внешние и другие источники энергии в вашем доме. Даже лучше, коммунальные компании могли бы купить у вас излишки энергии, если ваша система производит больше энергии, чем вам нужно.

Еще одно преимущество солнечной энергии в том, что для установки системы не требуется ни газа, ни электросетей. Так что, если установка системы сначала будет дорогой, то ее работа обойдется вам дешево! Другое важное преимущество это то, что технология выработки солнечной энергии постоянно совершенствуется, чтобы уменьшить стоимость и увеличить эффективность. Использование солнечной энергии выгодно, так как не загрязняется окружающая среда. Это также свободно доступный ресурс, одним из преимуществ которого является то, что достаточно один раз установить систему. Расходы только на установку и регулярное техническое обслуживание.

Технология выработки солнечной энергии.

Благодаря быстрому совершенствованию солнечной технологии многие дома во всем мире зависят только от солнечной энергии. Возникает вопрос, как солнечная энергия используется. Утверждают, что большинство систем солнечной энергии могут собрать тепло, созданное солнечным светом, направленным на объект. Примером этого может быть концентрация света с зеркал и линз для производства достаточного тепла, чтобы разжечь огонь. Этот непрямой метод производства солнечной энергии известен как "концентрация солнечной энергии" (CSP). Как кратко упоминалось раньше, CSP системы используют простую технологию линз или зеркал и системы слежения, чтобы сфокусировать большое количество солнечного света в маленький луч. Следующее тепло используется как источник тепла для обычных электростанций. "Parabolic Trough" (тип коллектора солнечной термальной энергии) и "Stirling Dish" это два примера технологии концентрации. Во всех системах концентрации солнечного света рабочая жидкость нагревается концентрированным солнечным светом.

Затем он используется для производства электроэнергии и для хранения энергии. Важно обеспечить постоянную доступность энергии, так как солнечная энергия ночью недоступна. Так как солнечная энергия является прерывистым источником, вся энергия должна быть собрана, когда она доступна, сохранена или транспортирована по линиям электропередачи туда, где она может быть использована. В хранилище солнечная энергия сохраняется при высокой температуре при использовании расплавленных солей. Эти соли недорогие, обладают высокой удельной теплоемкостью и могут распространять тепло при температурах, сравнимых с температурой в обычных энергетических системах. Этот опыт помогает увеличить эффективность системы.

Прямой способ солнечной технологии включает в себя "фотоэлектрический эффект". Это было в 1839 году, когда Эдмунд Беккерель открыл технику производства электрического тока в твердых материалах при использовании солнечного света. Когда это способ был открыт, выяснилось, что фотоэлектрический или фотогальванический эффект служит причиной того, что определенные материалы превращают энергию света в электрическую энергию на атомном уровне. Фотоэлектрический эффект использует простой способ отражения, поглощения ил прямого прохождения света. Однако, только поглощенный свет генерирует электричество.

Возобновляемая энергия солнечного света имеет большие плюсы:

1. Солнце является прямым и бесплатным источником энергии. Используя технологию возобновляемого источника энергии, мы можем превратить эту солнечную энергию в электричество.

2. Все солнечные системы освещения "беспроводные". Им не нужно подключаться к внешним источникам питания.

3. Солнечные фонари не производят загрязнение окружающей среды и не оказывают никакого вредного воздействия на окружающую среду.

4. Солнечное освещение иногда предпочтительно для применений, где потребность временна (горные участки, ярмарки, Олимпийские игры, строительство недвижимости и так далее).

5. Солнечные фонари имеют иммунитет к отключению из-за сбоя в местной электросети.

6. Солнечные батареи для наружного освещения практически не требуют технического обслуживания, так как батареи не требуют воды или другого регулярного обслуживания.

7. Солнечные фонари обеспечивают повышенную безопасность в плохо освещенных отдаленных районах, где доступ к электрической сети является сложной задачей, таких как парки и большие стоянки автомобилей.

8. Солнечные фонари работают в ночное время.

9. Солнечные фонари работают даже после того, как наступают облачные дни. В дневное время, даже когда пасмурно, "солнечные генераторы" - панели солнечных батарей заряжают аккумуляторные батареи, которые хранят энергию до тех пор, пока это необходимо, до пяти дней для несложных систем освещения.

10. После установки, энергия поступает бесплатно.

Надеемся, что эта информация будет полезна если вы задумаетесь об использовании солнечной энергии в качестве источника энергии для вашего дома. Только помните, что хотя здесь есть определенные недостатки, то преимущества их перевешивают. Эти недостатки могут быть устранены, так как технология улучшается. Важно иметь в виду, что приборы на солнечной энергии изменились, стали лучше по сравнению с тем, что было десять лет назад.

Помните, что системы, производящие солнечную энергию, пригодны для регионов с большим количеством солнечного света. Приобретайте солнечные панели, удостоверившись, что ваш регион планеты подходит для этого (яркий пример, у полярников по полгода идет ночь). Лучше иметь дополнительный источник энергии в случае низкой доступности солнечного света. Хотя солнечная энергия является источником энергии, который только недавно стали использовать, она может стать важнейшим источником энергии будущего.

www.todbot.ru

Солнце как источник энергии —

Дата публикации: 19 октября 2013

С каждым днем количество мировых запасов угля, нефти, газа, то есть всего того, что служит нам сегодня источником энергии, уменьшается. И в скором будущем человечество придет к тому, что ископаемого топлива просто не останется. Поэтому все страны активно ищут спасение от стремительно надвигающейся на нас катастрофы. И первое средство спасения, которое приходит на ум – это, конечно, энергия солнца, которая используется людьми испокон веков для сушки одежды, освещения жилищ и приготовления пищи. Это и дало начало одному из направлений альтернативной энергетики – солнечной энергетике.

В качестве энергетического источника для солнечной энергетики используется энергия солнечного света, которую с помощью специальных конструкций преобразуют в тепловую или электрическую. По данным специалистов всего за одну неделю на земную поверхность от солнца поступает такое количество энергии, которое превосходит энергию мировых запасов всех видов топлива. И хотя темп развития данного направления альтернативной энергетики неуклонно растет, все же солнечная энергетика обладает не только достоинствами, но и недостатками.

Если к основным плюсам можно отнести общедоступность, а главное неисчерпаемость источника энергии, то к недостаткам причисляют:

  • необходимость аккумуляции получаемой от солнца энергии,
  • значительную стоимость применяемого оборудования,
  • зависимость от погодных условий и времени суток,
  • повышение температуры атмосферы над электростанциями и др.

Численные характеристики солнечного излучения

Существует такой показатель как солнечная постоянная. Его значение равняется 1367 Вт. Именно такое количество энергии приходится на 1 кв.м. планеты Земля. Вот только до поверхности земли из-за атмосферы энергии доходит примерно на 20-25% меньше. Поэтому значение солнечной энергии на метр квадратный, к примеру, на экваторе равняется 1020 Вт. А учитываю смену дня и ночи, изменение угла солнца над горизонтом, этот показатель снижается еще примерно в 3 раза.

Вот только откуда берется это самая энергия? Этим вопросом ученые впервые начали заниматься еще в 19 веке, причем версии были совершенно разные. Сегодня же в результате огромного числа исследований достоверно известно, что источником солнечной энергии является реакция превращения 4-х атомов водорода в ядро гелия. В результате этого процесса выделяется значительное количество энергии. К примеру, энергия, выделяемая при превращении 1 гр. водорода сравнима с энергией, которая выделяется при сгорании 15 т. бензина.

Преобразование солнечной энергии

Мы уже знаем, что энергию, получаемую от солнца необходимо преобразовать в какой-то другой вид. Необходимость этого возникает ввиду того, что человечество пока не имеет таких приборов, которые бы могли потреблять солнечную энергию в чистом ее виде. Поэтому были разработаны такие источники энергии как солнечный коллектор и солнечные батареи. Если первый используется для получения тепловой энергии, то вторые производят непосредственно электричество.

Существует несколько способов преобразования энергии солнца:

  • фотовольтаика;
  • термовоздушная энергетика;
  • гелиотермальная энергетика;
  • с использованием солнечных аэростатных электростанций.

Наиболее распространенным методом считается фотовольтаика. Принцип этого преобразования заключается в использовании фотоэлектрических солнечных панелей или как их еще называют солнечных батарей, посредством которых и происходит преобразование солнечной энергии в электрическую. Как правило, изготавливают такие панели из кремния, а толщина их рабочей поверхности составляет всего несколько десятых миллиметра. Разместить их можно везде, существует лишь одно условие – наличие большого количества солнечного света. Отличный вариант для установки фотопластин – крыши жилых домов и общественных зданий.

Помимо рассмотренных фотопластин для преобразования энергии солнечного излучения используют тонкопленочные панели. Отличаются они еще меньшей толщиной, что позволяет установить их где угодно, но значительный недостаток таких панелей – это низкий КПД. Именно по этой причине их монтаж будет оправдан только при больших площадях размещения. Ради шутки тонкопленочную панель можно разместить даже на корпусе ноутбука или на дамской сумочке.

В термовоздушной энергетике солнечная энергия преобразуется в энергию потока воздуха, который затем направляют на турбогенератор. А вот в случае использования солнечных аэростатных электростанций внутри аэростатного баллона происходит генерация водяного пара. Достигается этот эффект за счет нагрева солнечным светом поверхности аэростата, на которую нанесено селективно-поглощающее покрытие. Главное преимущество это метода заключается в достаточном запасе пара, которого хватает для продолжения работы электростанции в плохую погоду и ночью.

Принцип гелиотремальной энергетики заключается в нагревании поверхности, которая поглощает солнечные лучи и фокусирует их с целью последующего использования полученного тепла. Самый простой пример – это нагревание воды, которую затем можно использоваться в бытовых нуждах, например, для подачи в канализацию или батареи, экономя при этом газ или другое топливо. В промышленных масштабах энергия солнечного излучения, получаемая данным способом, преобразуется в электрическую энергию посредством тепловых машин. Строительство таких комбинированных электростанций может длиться свыше 20 лет, но темп развития солнечной энергетики не снижается, а наоборот, неукоснительно растет.

Где возможно применение солнечной энергии?

Использовать солнечную энергию можно в абсолютно различных областях – от химической промышленности до автомобилестроения, от приготовления пищи до отопления помещений. Например, использование солнечных батарей в автомобильной отрасли началось еще в 1955 году. Именно этот год ознаменовался выпуском первого автомобиля, который работал на солнечных батареях. Сегодня же выпуском подобных автомашин занимаются BMW, Toyota и другие крупнейшие компании.

В быту солнечная энергия используется для обогрева помещений, для освещения и даже для приготовления пищи. К примеру, солнечные печи из фольги и картона по инициативе ООН активно используют беженцы, которые были вынуждены покинуть свои родные места из-за тяжелой политической обстановки. Более сложные по конструкции солнечные печи используются для термообработки и плавки металлов. Одна из крупнейших таких печей находится на территории Узбекистана.

Наиболее интересными выдумками по использованию солнечной энергии можно считать:

  • Защитный чехол для телефона с фотоэлементом, являющийся одновременно и зарядкой.
  • Рюкзак с прикрепленной на нем солнечной панелью. Он позволит вам зарядить не только телефон, но и планшет и даже камеру, в общем, любую электронику, у которой есть USB-вход.
  • Солнечные Bluetooth-наушники.

А самая креативная задумка – это одежда, сшитая из специальной ткани. Пиджак, галстук и даже купальник – все это может стать не только предметом вашего гардероба, но и зарядным устройством.

Развитие альтернативной энергетики в странах СНГ

Высокими темпами альтернативная энергетика, в том числе и солнечная, развивается не только в США, Европе или Индии, но и в странах СНГ, в их число входит Россия, Казахстан, а в особенности Украина. Например, крупнейшая электростанция на солнечной энергии на территории стран бывшего Советского Союза «Перово» была построена в Крыму. Ее строительство завершилось в 2011 году. Эта электростанция стала 3-им новаторским проектом австрийской компании Activ Solar. Пиковая мощность «Перово» составляет около 100 МВт.

А в октябре того же года компанией Activ Solar была запущена еще одна солнечная электростанция «Охотниково» и также на территории Крыма. Ее мощность составила 80 МВт. «Охотниково» также получила статус крупнейшей, но уже на территории Центральной и Восточной Европы. Можно сказать, что альтернативная энергетика в Украине сделала громадный шаг на встречу безопасной и неиссякаемой энергии.

В Казахстане же ситуация выглядит немного иначе. В основном, развитие альтернативной энергетики в этой стране происходит лишь в теории. Потенциал у республики огромный, но раскрыть его полностью пока не получается. Конечно, правительство занимается этим вопросом, и даже был разработан план по развитию альтернативной энергетики в Казахстане, вот только доля энергии, получаемой от возобновляемых источников, в частности от солнца, будет составлять не более 1% в общем энергобалансе стране. К 2020 в планах запуск всего 4 солнечных электростанций, общая мощность которых будет составлять 77 МВт.

Альтернативная энергетика в России также развивается немалыми темпами. Но, как заявил заместитель министра энергетики, уклон в этой области делается в основном на дальневосточные регионы. Например, в Якутии суммарная выработка 4 солнечных электростанций, работающих в самых отдаленных северных поселках, составила более 50 тыс. кВт*ч. Это позволило сэкономить более 14 тонн дорого дизельного топлива. Еще одним примером использования солнечной энергии служит строящийся в Липецкой области многопрофильный авиационный комплекс. Электроэнергию для его работы будет вырабатывать первая СЭС, построенная также на территории Липецкой области.

Все это позволяет сделать следующий вывод: сегодня все страны, даже не самые развитые, стремятся максимально приблизиться к заветной цели: использованию альтернативных источников энергии. Ведь потребление электроэнергии растет с каждым днем, с каждым днем увеличивается количество вредных выбросов в окружающее среду. И многие уже понимают, что наше будущее и будущее нашей планеты зависит только нас.

Р.Абдуллина

Украина делает ставку на энергию Солнца

altenergiya.ru

Что такое солнечная энергия

Хорошо продуманная PV (photovoltaic - фотоэлектрическая) солнечная панельная установка. "Нет такой вещи как бесплатный обед", согласно экономисту Милтону Фридману. Он, очевидно, говорил не о солнечной энергии! Солнечная энергия охватывает несколько четких технологий. Все они преобразовывают солнечный свет в пригодную энергию, но эта энергия - не всегда в форме электричества.

Солнечная энергия: Что такое солнечная энергия?

Например, солнечные горячие водные нагреватели используются, чтобы обеспечивать горячей или пред нагретой водой. В некоторых случаях, солнечная горячая вода обеспечивает сто процентов горячего водного снабжения, но в большинстве случаев, вместе со стандартным горячим водным баком, чтобы уменьшить издержки. Концентрирующие солнечные силовые системы используются промышленно в соленых - солнечных ваннах или других термопередаваемых жидкостях. Технология реализуется в параболических зеркалах, рефлекторах Шеффлера (Scheffler). Линзы или другие концентрирующие устройства фокусируют солнечный свет в мощные лучи, которые могут создать температуру значительно выше 300 градусов по Цельсию.

Солнечное тепло иногда используют, чтобы преобразовывать воду в пар, который - затем используется, чтобы управлять стандартным генератором пара, чтобы производить электричество. Солнечные системы дневного света собирают и распространяют солнечный свет для внутреннего освещения. Солнечный дневной свет - пассивная технология, которая проводит солнечный свет через сильно отражающую камеру, или просто через стратегически установленное окно, чтобы устранять потребность в искусственном освещении источников.

Технология, которая наиболее продуманная, где солнечная энергия является солнечной фотоэлектрической энергией. Солнечная фотоэлектрическая энергия, часто укороченная как PV. Это солнечные панели, которые преобразовывают солнечный свет непосредственно в электричество. Электричество может быть использовано, может быть сохранено в батареях для последующего использования, или может быть послано в электрическую сеть. Например, в схеме называемой Feed-in Tariff, энергетические компании в Великобритании вынуждены покупать неиспользованное электричество клиентов, которые генерируют электричество из солнечных панелей PV и ветровых турбин.

Как работают PV системы солнечной энергии? Фотоэлектрические ячейки являются устройствами твердого состояния, которые преобразовывают солнечный свет в электричество на атомном уровне, через процесс известный как фотоэлектрический эффект. Известно, что определенные химические элементы поглощают фотоны и выпускают электроны. Электрический ток является всего лишь потоком электронов. Хотя большинство людей знают, что ТоMac Эдисон величайший изобретатель электричества. А Альберт Энштейн получил Нобелевскую премию по физике за объяснение фотоэлектрического эффекта.

Чтобы понять, как работают фотоэлементы и солнечные панели, необходимо понимать немного в физической химии и полупроводниках. Некоторые элементы удерживают все их электроны на энергетической оси известной как ось валентности. Электричество не может пройти через эти элементы, поскольку электроны все плотно связаны в одном месте. Без перемещения электронов, не может быть никакого потока тока. Эти материалы используются как изоляторы. Металлы, с другой стороны, хорошо проводят электричество. Их электроны способны перемещаться свободно.

Полупроводники расположились где-то между изоляторами и проводниками. Когда энергия приложена к полупроводнику, некоторые электроны валентности перемещаются на полосу электропроводности. Они перемещаются по кристаллической решетке и оставляют атомное отверстие в своей предшествующей позиции. Электроны валентности, чтобы окружить атомы, подтягиваются в эти отверстия, создающие новые отверстия за ними. Когда процесс происходит в одном направлении, он создает поток электронов, который называется - электрический ток.

Фотоэлемент может быть сделан из многих полупроводниковых материалов, но они делаются, в основном, из тонких "вафель" кремния. Когда солнечный свет падает на поверхность кремния, некоторые фотоны поглощаются. Эти фотоны передают энергию в ленточные электроны валентности, происходит перемещение электронов, и появляется электрический ток. Кремниевые "вафли" в фотоэлементах закрыты другим материалом, чтобы создавать однонаправленное электронное перемещение. Единственный фотоэлемент не произведет высокое электричество. Чтобы генерировать значимое напряжение, их связывают в параллельные комплекты на большой панели, известной как, солнечная панель PV (фотоэлектрическая). Количество ячеек на панели определяет, сколько энергии сгенерируется. Многочисленные солнечные панели связаны, чтобы создавать силовую систему PV. Панели PV не требуют постоянный солнечный свет, чтобы создавать электричество. Даже в неясные дни, небольшое электричество производится.

Есть ли проблемы с солнечной энергией? Есть три вопроса к солнечным панелям PV.

Первая проблема, то, что солнечные панели PV хрупкие. Это не проблема, когда они установлены на крыше, но нужна аккуратность при установке.

Вторая проблема то, что солнечные панели чувствительны к температуре. Когда они становятся горячими, они становятся менее эффективными. Солнечный свет нагревает их, но производится достаточно тока, и на падение эффективности не обращается внимание. Это - важное соображение, тем не менее, поскольку в жаркие солнечные дни не производится пропорционально большое количество энергии. Новая технология, которая может значительно улучшить панельную эффективность PV. Вместо размещения панелей на крышах, исследователи разработали значительно меньшие ячейки, которые могут быть встроены вдоль стекла окна. Так как солнечный свет проходит через окно, часть его преломляется вдоль плоскости стекла, фотоны попадают в ячейки PV без соответствующего передачи тепла.

Последняя проблема, и наиболее важная для большинства потребителей, стоимость солнечных панелей PV. Хотя цены производства уменьшаются, так как технология улучшается, стоимость солнечной энергии значима. Стоимость, несомненно, окупается за всю жизнь системы, но много домовладельцев не хотят платить и ожидать десяток лет или более для возврата инвестиций.

Иностранные правительства создали Feed-in Tariff, чтобы давать домовладельцам стимул делать начальные инвестиции. Доход генерировался от продажи избыточного электричества компаниям общественного пользования. Другое преимущество использование солнечной энергии является уменьшение по требованиям стандартной силовой сетки и снижение эмиссий загрязняющего вещества из силовых генераторов основного потока. Экономисты могут быть правы в утверждение, что нет такой вещи как бесплатный обед, но солнечная энергия (фотоэлектрическая), несомненно, приходит в наш век.

www.todbot.ru

солнечная энергия - это... Что такое солнечная энергия?

 солнечная энергия

солнечная энергия

Альтернативный источник энергии, получаемой от солнечной радиации.

Словарь по географии. 2015.

  • солнечная электростанция2
  • солнечное время

Смотреть что такое "солнечная энергия" в других словарях:

  • СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ — СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ, исходящие от СОЛНЦА тепло и свет, то есть ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ИЗЛУЧЕНИЯ, к которым относятся тепловые волны (инфракрасные лучи), световые и радиоволны. Поглощается лишь 35% солнечной энергии, достигающей Земли: большая ее часть… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • солнечная энергия — Saulės energija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. solar energy vok. Sonnenenergie, f rus. солнечная энергия, f pranc. énergie solaire, f …   Fizikos terminų žodynas

  • солнечная энергия — Saulės energija statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Saulės atmosferos elektromagnetinė spinduliuotė, kurios galia vidutiniškai lygi 3,86×10²⁶ W. Žemės paviršių pasiekia ½×10⁻⁹ dalis šios spinduliuotės. atitikmenys: angl. solar… …   Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

  • Солнечная энергия — …   Википедия

  • прямая солнечная энергия — Солнечное излучение, поступающее без изменения направления. [ГОСТ Р 51594 2000] Тематики солнечная энергетика EN direct radiation …   Справочник технического переводчика

  • рассеянная солнечная энергия — Солнечное излучение, поступающее после изменения его направления вследствие отражения и рассеяния атмосферой. [ГОСТ Р 51594 2000] Тематики солнечная энергетика EN diffuse radiation …   Справочник технического переводчика

  • Солнечная электростанция — инженерное сооружение, служащее преобразованию солнечной радиации в электрическую энергию. Способы преобразования солнечной радиации различны и зависят от конструкции электростанции. Содержание 1 Типы солнечных электростанций 1.1 СЭС башенного… …   Википедия

  • СОЛНЕЧНАЯ ПОСТОЯННАЯ — СОЛНЕЧНАЯ ПОСТОЯННАЯ, мера количества солнечной энергии, получаемой телом, находящимся на определенном расстоянии от Солнца. Для Земли солнечная постоянная определяется как солнечная энергия, получаемая на единицу площади в верхних слоях… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • СОЛНЕЧНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ — СОЛНЕЧНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ, использует солнечную радиацию для выработки электроэнергии. Различают термодинамические солнечные электростанции, в которых солнечная энергия последовательно преобразуется в тепловую, а затем в электрическую, и… …   Современная энциклопедия

  • СОЛНЕЧНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ — для выработки электроэнергии использует энергию солнечной радиации. Различают термодинамические солнечные электростанции, в которых солнечная энергия последовательно преобразуется в тепловую, а затем в электрическую (напр., по циклу паровой котел …   Большой Энциклопедический словарь

geography_ru.academic.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта