Sončna energija - to ... Uporaba sončnih kolektorjev

V zadnjih letih so znanstveniki so še posebej zainteresirani za alternativne vire energije. Nafta in plin se bo končala prej ali slej, tako da mislim o tem, kako bomo preživeli v tej situaciji, da je potrebno sedaj. V Evropi so vetrne turbine pogosto uporablja, ki se trudi za pridobivanje energije iz morja, in govorimo o sončni energiji. Konec koncev, zvezda, kar vidimo skoraj vsak dan v nebo, nam lahko pomaga pri ohranjanju neobnovljivih virov in izboljšanje okolja. Vrednost sonca na Zemlji ni mogoče preceniti - daje toploto, svetlobo in omogoča delovanje vsega življenja na planetu. Torej, zakaj ga druga aplikacija ne zdi?

Malo zgodovine

V fizik stoletja sredi 19. Aleksandr Edmon Bekkerel odkril fotovoltaične učinek. Do konca stoletja Charlz Fritts razvil prvo napravo, ki omogoča obdelavo sončne energije v električno energijo. Uporabili smo selenom prevlečen s tanko plastjo zlata. Učinek je šibka, vendar je ta izum je pogosto povezan z začetkom sončne energije dobe. Nekateri strokovnjaki se ne strinjajo s to formulacijo. So se imenuje ustanovitelj dobi sončne energije svetovno znanega znanstvenika Alberta Eynshteyna. Leta 1921 je prejel Nobelovo nagrado za njegovo razlago zakonodaje zunanjega fotoelektrično učinek.

Zdi se, da je sončna energija - to je obetaven način razvoja. Toda obstaja veliko ovir, da bi, da se prilega v vsak dom - predvsem ekonomske in okoljske. Kaj je vključeno v ceno sončnih celic, koliko škode lahko povzročijo okolje in kaj še obstajajo načini za ustvarjanje energije, bomo izvedeli kasneje.

akumulacija metode

Najnujnejša naloga povezana z udomačitev energije sonca, ne le zanjo, vendar kopičenje. In to je najtežje. Trenutno so znanstveniki razvili le 3 načine za polno udomačitve sončne energije.

Prvi temelji na uporabi parabolično zrcalo in malo kot igranje s povečevalnim steklom, ki je znano, da vse od otroštva. Svetloba prehaja skozi objektiv, ki združuje na enem mestu. Če si dal kos papirja, bo zasvetila, kot je temperatura prečkal sončne žarke je izjemno visoka v tem mestu. Parabolični zrcalo je konkavno disk, ki spominja na plitvo skledo. To ogledalo, za razliko od lupa ne prenašajo, ampak odseva sončno svetlobo, tako da jo na eni točki, ki je na splošno usmerjen na črno vodovodno omrežje. Ta barva se uporablja, ker je najbolje absorbira svetlobo. Voda v cevi pod vplivom sončne svetlobe segreje in se lahko uporablja za proizvodnjo električne energije ali za ogrevanje manjših hiš.

plosko ogrevalno

Ta metoda uporablja povsem drugačen sistem. Solar sprejemnik izgleda kot večplastna struktura. Njegov način delovanja je, kot sledi.

Skozi steklo, žarki padajo na zatemnjenem kovine, ki je znano, da je bolje absorbira svetlobo. Sončno sevanje pretvori v toplotno energijo , in segreva vodo, ki je v skladu z železno ploščo. Nadalje, vse se zgodi, kot v prvi metodi. Topla voda se lahko uporablja bodisi za ogrevanje ali za proizvodnjo električne energije. Vendar pa je učinkovitost te metode je, ni dovolj visoka, da jo uporabljajo povsod.

Značilno je, da tako dobljeno sončne energije - je topla. Za električno energijo je veliko bolj verjetno, da uporabite tretjo metodo.

sončne celice

Večina od nas so seznanjeni s temi viri energije. To vključuje uporabo različnih baterij ali sončnih kolektorjev, ki jih lahko najdemo na strehah mnogih današnjih domov. Takšna metoda je zapleteno prej opisano, vendar pa je veliko bolj obetavno. To je tisti, ki vam daje možnost za pretvorbo sončne energije v električno energijo v industrijskem merilu.

Posebne plošče namenjene za zajemanje žarke izdelani iz silicijevega dioksida bogati kristalov. Sončna svetloba pada na njih, udarci elektron iz orbite. Na njegovo mesto, takoj išče drugo, tako pridobljene nenehno premika verigo, ki ustvarja tok. To je takoj, če je potrebno zagotoviti naprave ali shranjeni v obliki električne energije v posebnih baterijah.

Priljubljenost te metode, ki temelji na dejstvu, da vam omogoča, da bi dobili več kot 120 vatov s samo eno kvadratni meter sončne celice. V tem primeru imajo paneli relativno majhno debelino, ki jim omogoča, da se skoraj povsod.

Vrste silicijevih plošč

Obstaja več vrst sončnih celic. Prvi je z uporabo monokristalna. Njihova učinkovitost je približno 15%. Te sončne celice so najdražja.

Učinkovitost celice sestavljene iz polikristalnega silicija, doseže 11%. Stanejo manj kot material za njih dobimo s poenostavljenim tehnologije. Tretja vrsta je najbolj ekonomičen in ima minimalno učinkovitost. Ta plošča amorfnega silicija, da je ne-kristalni. Poleg slabe učinkovitosti, imajo eno veliko pomanjkljivost - krhkost.

Nekateri proizvajalci povečati učinkovitost vključujejo obe strani sončne celice - hrbet in spredaj. To vam omogoča ujeti svetlobo v velikih količinah, in povečuje količino energije, ki ga 15-20%.

domačih proizvajalcev

Sončna energija v svetu, ki je vse bolj pogosta. Tudi v naši državi smo zainteresirani za učenje o industriji. Kljub temu je dejstvo, da je Rusija ni bila zelo dejavna je razvoj alternativnih virov energije, je bil dosežen določen napredek. Trenutno ustvarjanje plošč za sončne energije traja nekaj organizacij - predvsem akademske institucije, različnih vrst, in tovarne za proizvodnjo električne opreme.

1. SPF "Quark".
2. JSC "Kovrov Mechanical Plant".
3. All-ruski raziskovalni inštitut za elektrifikacijo kmetijstvo.
4. Stroj Building NPO.
5. AO VIEN.
6. JSC "Ryazan rastlin metal-keramike naprav."
7. JSC Pravdinsky pilot rastlinski viri tok "pozitivno".

To je le majhen del družbe, aktivno sodeluje pri razvoju alternativnih virov energije v Rusiji.

Vpliv na okolje

Zavrnitev virov premoga in energije olje ni samo povezan z dejstvom, da bodo ta sredstva prej ali slej zmanjkalo. Dejstvo, da so zelo škodljive za okolje - onesnažujejo zemljo, zrak in vodo, prispevajo k razvoju bolezni pri ljudeh in zmanjšanje imunosti. To je razlog, zakaj je treba alternativne vire energije, je varno, z okoljskega vidika.

Silicij, ki se uporablja za proizvodnjo sončnih celic, ki ga je sama po sebi varna, saj je naravni material. Toda po čiščenju ostane odpadki. Ti lahko povzroči škodo za ljudi in okolje, če nepravilno uporabljajo.

Poleg tega, mesto je povsem nered s sončnimi paneli, lahko poruši naravno osvetlitev. To bo privedlo do sprememb v obstoječem ekosistemu. Ampak na splošno, vpliv na okolje naprav za pretvorbo sončne energije je minimalen.

gospodarstvo

Največji strošek za proizvodnjo sončnih celic so povezane z visokimi stroški surovin. Kot smo videli, so posebne plošče ustvarjena s pomočjo silikona. Kljub temu, da je ta mineral široko razširjeni v naravi, pri čemer je njegov plen vezano velik problem. Dejstvo, da silicij, ki je več kot četrtino mase zemeljske skorje, ni primeren za proizvodnjo sončnih celic. V ta namen je primerna le čisti material, pridobljen z industrijskimi metodami. Na žalost, iz peska, da bi dobili čisti silicij je zelo problematično.

Za ceno tega vira je primerljiva s je uran uporablja v jedrskih elektrarnah. To je razlog, zakaj so stroški sončnih celic, ki trenutno še vedno na dokaj visoki ravni.

sodobna tehnologija

Prvi poskusi ukrotiti sončno energijo je za dolgo časa. Od takrat so mnogi raziskovalci aktivno sodelujejo pri iskanju najbolj učinkovitih naprav. To ne sme biti le gospodarsko konkurenčnost, ampak tudi kompakten. Njegova učinkovitost mora prizadevati za največje.

Prvi koraki do svoje idealne naprave za sprejem in pretvorbo sončne energije je bilo vloženega v smislu izuma silicijevih baterij. Seveda, cena je precej visoka, vendar plošče je mogoče namestiti na strehe in stene hiš, kjer ne bo motil nikogar. Učinkovitost teh baterij ni mogoče zanikati.

Vendar je najboljši način za povečanje priljubljenosti sončne energije - bi bilo ceneje. Nemški znanstveniki so že predlagali namesto silicija, sintetična vlakna, ki jih je mogoče vključiti v tkanino ali drugih materialov. Učinkovitost takega solarne celice ni zelo visoka. Toda majica z vmesnim sintetičnih vlaken lahko, vsaj za zagotavljanje električne energije na pametni telefon ali predvajalnik. Aktivno deluje na področju nanotehnologije. Verjetno bodo dopustili, da sonce, da postane najbolj priljubljen vir energije v tem stoletju. Strokovnjaki družbe Scates je AS iz Norveške je že izjavil, da bo nanotehnologija zmanjšali stroški sončnih kolektorjev je 2-krat.

Sončna energija za dom

Na ohišju, ki bo sama zagotovila, da sanje mnogih zagotovo: ne obstaja odvisnost od centralnega ogrevanja, težavnost plačevanje računov in škoda za okolje. Že, številne države so aktivno gradnjo stanovanj, ki porabijo le energije, pridobljene iz alternativnih virov. Izjemen primer - tako imenovane sončne hiše.

Med gradnjo bo potrebna večja vlaganja kot tradicionalna. Toda po nekaj letih delovanja, bodo vsi stroški plačani nazaj - morali plačati za ogrevanje, toplo vodo in elektriko. V sončni hiši so vse te komunikacije vezane na posamezne fotovoltaičnih panelov, dane na strehi. In tako dobimo energetski viri, ne samo preživel na trenutne potrebe, ampak tudi, da se kopičijo za uporabo ponoči in v oblačnem vremenu.

Trenutno je gradnja teh hiš poteka, ne samo v državah, ki so blizu ekvatorja, kjer sončne energije za proizvodnjo najlažji način. So postavili tudi v Kanadi, na Finskem in Švedskem.

Prednosti in slabosti

Razvoj tehnologij za izkoriščanje sončne energije povsod, bi lahko bili bolj aktivni. Vendar pa obstajajo nekateri razlogi, zakaj je še vedno ni prednostna naloga. Kot smo rekli zgoraj, za izdelavo plošč, ki jih okolju škodljivih snovi. Poleg tega je končni oprema vsebuje v svoji sestavi galij, arzen, kadmij in svinec.

To sproža veliko vprašanj in potrebo po recikliranje fotonapetostnih modulov. Po 50 letih dela bodo neprimerni za storitve, in morajo nekako ubiti. Ali je povzročil ogromno škodo na naravo? Treba je tudi opozoriti, da je sončna energija - je muhastega učinkovitost virov proizvodnje, od katerih je odvisno od časa dneva in vremena. To je velika pomanjkljivost.

Toda prednosti, seveda. Sončna energija se lahko proizvaja v skoraj vsako točko na zemlji, in opremo za njegovo pripravo in preoblikovanje lahko tako majhna, da bo ustrezal na hrbtni strani naprave. Kaj je bolj pomembno, da je obnovljiv vir energije, da se bo količina sončne energije ostala nespremenjena najmanj tisoč let.

možnosti

Razvoj energetskih tehnologij sončnih sme imeti za posledico nižje stroške za ustvarjanje predmetov. Že, da so steklene plošče, ki jih je mogoče namestiti na oknih. Razvoj nanotehnologije je omogočil izumiti barvo, da razpršimo na sončne celice in bi lahko nadomestila silicijeve plasti. Če je strošek sončne energije ne spada nekajkrat, bo njegova priljubljenost raste tudi veliko krat več.

Ustvarjanje malih plošč za individualno uporabo vam bo omogočilo, ljudje v vseh okoliščinah za uporabo sončne energije - doma, v avtu ali celo v državi. Hvala za njihovo distribucijo, da se zmanjša obremenitev na osrednjo oblast, saj bodo ljudje lahko zaračuna majhne elektronike.

Strokovnjaki Shell je prepričan, da bo do leta 2040 približno polovica svetovne energije, proizvedene iz obnovljivih virov. Že v Nemčiji, je sončna poraba energije hitro narašča in zmogljivost baterije je več kot 35 gigavatov. Japonska je tudi aktivno razvija te industrije. Ti dve državi - voditelji sončne energije v svetu. Verjetno kmalu pridružila ZDA.

Drugi alternativni viri energije

Znanstveniki ne prenehajo puzzle nad dejstvom, da lahko še vedno uporablja za proizvodnjo električne energije ali toplote. Navedite primere najbolj obetavnih alternativnih virov energije.

Vetrnice se zdaj lahko najdemo v skoraj vsaki državi. Tudi na ulicah številnih ruskih mestih namestiti luči, ki so samozadostni električne energije iz vetrne energije. Seveda so stroški njihove višje od povprečja, sčasoma pa se bodo povrnili razliko.

Že pred časom je izumil tehnologijo za proizvodnjo energije iz temperaturno razliko vode med oceansko površino in v globini. Kitajska se aktivno bo razvoj tega območja. V prihodnjih letih, ob obali Kitajske, se bo za gradnjo največje elektrarne teče na tej tehnologiji. Obstajajo še drugi načini uporabe morja. Na primer, v Avstraliji, se načrtuje vzpostavitev elektrarno, ki proizvaja energijo iz veljavnosti vodnih tokov.

Obstaja veliko drugih načinov za proizvodnjo električne energije ali toplote. Toda v ozadju mnogih drugih možnosti sončne elektrarne - to je res obetavno področje znanosti.