V mga nakaraang taon partikular na interesado ang mga siyentipiko sa mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya. Maaga o huli ay mauubos ang langis at gas, kaya dapat nating isipin kung paano tayo mabubuhay sa ganitong sitwasyon ngayon. Ang mga wind turbine ay aktibong ginagamit sa Europa, may nagsisikap na kunin ang enerhiya mula sa karagatan, at pag-uusapan natin ang tungkol sa solar energy. Pagkatapos ng lahat, ang bituin na nakikita natin sa kalangitan halos araw-araw ay makakatulong sa atin na mapanatili at mapabuti ang sitwasyong ekolohikal. Ang halaga ng araw para sa Earth ay halos hindi matataya - nagbibigay ito ng init, liwanag at pinapayagan ang lahat ng buhay sa planeta na gumana. Kaya bakit hindi humanap ng ibang gamit para dito?

Medyo kasaysayan

Sa kalagitnaan ng ika-19 na siglo, natuklasan ng physicist na si Alexander Edmond Becquerel ang photovoltaic effect. At sa pagtatapos ng siglo, nilikha ni Charles Fritts ang unang aparato na may kakayahang mag-convert ng solar energy sa kuryente. Para dito, ginamit ang siliniyum, na natatakpan ng isang manipis na layer ng ginto. Ang epekto ay mahina, ngunit ang imbensyon na ito ay madalas na nauugnay sa simula ng panahon ng solar energy. Ang ilang mga iskolar ay hindi sumasang-ayon sa pormulasyon na ito. Tinatawag nila ang sikat na siyentipiko sa mundo na si Albert Einstein bilang tagapagtatag ng panahon ng solar energy. Noong 1921 natanggap niya ang Nobel Prize para sa pagpapaliwanag ng mga batas ng panlabas na photoelectric effect.

Mukhang ang solar energy ay isang promising development path. Ngunit maraming mga hadlang para makapasok ito sa bawat tahanan - pangunahin sa ekonomiya at kapaligiran. Ano ang bumubuo sa halaga ng mga solar panel, anong pinsala ang maaaring idulot ng mga ito sa kapaligiran at kung ano ang iba pang paraan ng pagkuha ng enerhiya, malalaman natin sa ibaba.

Mga pamamaraan ng akumulasyon

Ang pinaka-kagyat na gawain na nauugnay sa domestication ng enerhiya ng araw ay hindi lamang ang pagtanggap nito, kundi pati na rin ang akumulasyon nito. At ito ang pinakamahirap. Sa kasalukuyan, ang mga siyentipiko ay nakabuo lamang ng 3 paraan upang ganap na mapaamo ang solar energy.

Ang una ay batay sa paggamit ng parabolic mirror at medyo katulad ng paglalaro ng magnifying glass, na pamilyar sa lahat mula pagkabata. Ang liwanag ay dumadaan sa lens, nagtitipon sa isang punto. Kung maglalagay ka ng isang piraso ng papel sa lugar na ito, ito ay sisindi, dahil ang temperatura ng mga crossed ray ng araw ay hindi kapani-paniwalang mataas. Ang parabolic mirror ay isang malukong disc na kahawig ng isang mababaw na mangkok. Ang salamin na ito, hindi tulad ng isang magnifying glass, ay hindi nagpapadala, ngunit sumasalamin sa sikat ng araw, na kinokolekta ito sa isang punto, na karaniwang nakadirekta sa isang itim na tubo na puno ng tubig. Ginagamit ang kulay na ito dahil mas nakaka-absorb ito ng liwanag. Ang tubig sa tubo ay umiinit sa ilalim ng impluwensya ng sikat ng araw at maaaring magamit upang makabuo ng kuryente o magpainit ng maliliit na bahay.

Flat heater

Ang pamamaraang ito ay gumagamit ng isang ganap na naiibang sistema. Ang solar receiver ay mukhang isang multi-layer na istraktura. Ang prinsipyo ng operasyon nito ay ganito.

Sa pagdaan sa salamin, ang mga sinag ay tumama sa madilim na metal, na kilala na mas mahusay na sumisipsip ng liwanag. Ang solar radiation ay nagiging at nagpapainit sa tubig na nasa ilalim ng bakal na plato. Pagkatapos ang lahat ay nangyayari tulad ng sa unang pamamaraan. Ang pinainit na tubig ay maaaring gamitin para sa pagpainit ng espasyo o para sa pagbuo ng kuryente. Totoo, ang pagiging epektibo ng pamamaraang ito ay hindi sapat upang magamit sa lahat ng dako.

Bilang isang tuntunin, ang solar energy na nakuha sa ganitong paraan ay init. Upang makakuha ng kuryente, ang ikatlong paraan ay mas madalas na ginagamit.

Mga solar cell

Kami ay pinaka-pamilyar sa pamamaraang ito ng pagkuha ng enerhiya. Kabilang dito ang paggamit ng iba't ibang baterya o solar panel na makikita sa mga rooftop ng maraming modernong tahanan. Ang pamamaraang ito ay mas kumplikado kaysa sa mga naunang inilarawan, ngunit ito ay higit na maaasahan. Siya ang nagbibigay-daan sa araw na maging kuryente sa isang pang-industriyang sukat.

Ang mga espesyal na panel na idinisenyo upang bitag ang mga sinag ay ginawa mula sa mga pinayamang kristal na silikon. Ang liwanag ng araw, na bumabagsak sa kanila, ay nagpapaalis ng elektron sa orbit. Sa lugar nito, ang isa pa ay agad na naghahangad, kaya ang isang tuluy-tuloy na gumagalaw na kadena ay nakuha, na lumilikha ng isang kasalukuyang. Kung kinakailangan, agad itong ginagamit upang magbigay ng mga aparato o naipon sa anyo ng kuryente sa mga espesyal na baterya.

Ang katanyagan ng pamamaraang ito ay nabigyang-katwiran sa pamamagitan ng katotohanan na pinapayagan ka nitong makakuha ng higit sa 120 watts mula sa isang square meter lamang ng mga solar panel. Kasabay nito, ang mga panel ay may medyo maliit na kapal, na nagpapahintulot sa kanila na mailagay halos kahit saan.

Mga uri ng mga panel ng silikon

Mayroong ilang mga uri ng mga solar panel. Ang mga una ay ginawa gamit ang monocrystalline silicon. Ang kanilang kahusayan ay humigit-kumulang 15%. Ito ang pinakamahal.

Ang kahusayan ng mga elemento na gawa sa polycrystalline silicon ay umabot sa 11%. Mas mura ang mga ito, dahil ang materyal para sa kanila ay nakuha gamit ang isang pinasimple na teknolohiya. Ang ikatlong uri ay ang pinaka-ekonomiko at may pinakamababang kahusayan. Ang mga ito ay mga panel na gawa sa amorphous na silikon, iyon ay, hindi kristal. Bilang karagdagan sa mababang kahusayan, mayroon silang isa pang makabuluhang disbentaha - hina.

Ang ilang mga tagagawa ay gumagamit ng magkabilang panig ng solar panel - sa likuran at sa harap - upang mapataas ang kahusayan. Pinapayagan ka nitong makuha ang liwanag sa malalaking volume at pinapataas ang dami ng enerhiya na natanggap ng 15-20%.

Mga tagagawa ng domestic

Ang solar energy sa Earth ay nagiging mas laganap. Maging sa ating bansa, interesado silang pag-aralan ang industriyang ito. Sa kabila ng katotohanan na ang pagbuo ng alternatibong enerhiya ay hindi masyadong aktibo sa Russia, ang ilang mga tagumpay ay nakamit. Sa kasalukuyan, maraming mga organisasyon ang nakikibahagi sa paglikha ng mga panel para sa pagkuha ng solar energy - pangunahin ang mga siyentipikong institusyon ng iba't ibang larangan at pabrika para sa paggawa ng mga de-koryenteng kagamitan.

1. NPF "Kvark".
2. JSC "Kovrovsky Mechanical Plant".
3. All-Russian Research Institute para sa Elektripikasyon ng Agrikultura.
4. NPO mechanical engineering.
5. JSC VIEN.
6. JSC "Ryazan Plant of Metal-Ceramic Devices".
7. OJSC Pravdinsky Experimental Plant ng Power Sources "Pozit".

Ito ay isang maliit na bahagi lamang ng mga negosyong kumukuha Aktibong pakikilahok sa pagbuo ng alternatibo

Epekto sa kapaligiran

Ang pagtanggi sa mga mapagkukunan ng enerhiya ng karbon at langis ay nauugnay hindi lamang sa katotohanan na ang mga mapagkukunang ito ay mauubos sa malao't madali. Ang katotohanan ay ang mga ito ay lubhang nakakapinsala sa kapaligiran - sila ay nagpaparumi sa lupa, hangin at tubig, nag-aambag sa pag-unlad ng mga sakit sa mga tao at binabawasan ang kaligtasan sa sakit. Iyon ang dahilan kung bakit ang mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya ay dapat na ligtas mula sa pananaw sa kapaligiran.

Ang Silicon, na ginagamit para sa paggawa ng mga solar cell, ay ligtas din dahil ito ay isang natural na materyal. Ngunit pagkatapos linisin ito, mayroong basura. Maaari silang makapinsala sa mga tao at sa kapaligiran kung ginamit nang hindi wasto.

Bilang karagdagan, sa isang lugar na ganap na natatakpan ng mga solar panel, ang natural na liwanag ay maaaring maputol. Ito ay hahantong sa mga pagbabago sa umiiral na ecosystem. Ngunit sa pangkalahatan, ang epekto sa kapaligiran ng mga solar converter ay minimal.

Kakayahang kumita

Ang pinakamalaking gastos ay nauugnay sa mataas na halaga ng mga hilaw na materyales. Tulad ng nalaman na natin, ang mga espesyal na panel ay nilikha gamit ang silikon. Sa kabila ng katotohanan na ang mineral na ito ay laganap sa kalikasan, ang mga malalaking problema ay nauugnay sa pagkuha nito. Ang katotohanan ay ang silikon, na bumubuo ng higit sa isang-kapat ng masa ng crust ng lupa, ay hindi angkop para sa paggawa ng mga solar cell. Para sa mga layuning ito, tanging ang pinakadalisay na materyal na nakuha ng isang pang-industriyang pamamaraan ay angkop. Sa kasamaang palad, ito ay lubhang may problema upang makuha ang purong silikon mula sa buhangin.

Sa mga tuntunin ng presyo, ang mapagkukunang ito ay maihahambing sa uranium na ginagamit sa mga nuclear power plant. Iyon ang dahilan kung bakit ang halaga ng mga solar panel ay kasalukuyang nananatili sa medyo mataas na antas.

Mga makabagong teknolohiya

Ang mga unang pagtatangka na paamuin ang solar energy ay lumitaw nang matagal na ang nakalipas. Simula noon, maraming mga siyentipiko ang aktibong naghahanap ng pinaka mahusay na kagamitan. Hindi lamang ito dapat maging epektibo sa gastos, ngunit compact din. Ang kahusayan nito ay dapat magsikap para sa maximum.

Ang mga unang hakbang tungo sa isang perpektong aparato para sa pagbuo at pag-convert ng solar energy ay ginawa sa pag-imbento ng mga silicon na baterya. Siyempre, ang presyo ay medyo mataas, ngunit ang mga panel ay maaaring ilagay sa mga bubong at dingding ng mga bahay, kung saan hindi sila makagambala sa sinuman. At ang pagiging epektibo ng naturang mga baterya ay hindi maikakaila.

Pero Ang pinakamahusay na paraan upang madagdagan ang katanyagan ng solar energy - upang gawin itong mas mura. Iminungkahi na ng mga German scientist na palitan ang silicon ng mga sintetikong hibla na maaaring isama sa mga tela o iba pang materyales. Ang kahusayan ng naturang solar na baterya ay hindi masyadong mataas. Ngunit ang isang kamiseta na may interspersed na sintetikong mga hibla ay maaaring magbigay ng kuryente sa isang smartphone o player. Ang trabaho ay aktibong isinasagawa din sa larangan ng nanotechnology. Malamang, papayagan nila ang araw na maging pinakasikat na pinagmumulan ng enerhiya sa siglong ito. Ang mga espesyalista ng Scates AS mula sa Norway ay nag-anunsyo na ang nanotechnology ay magbabawas sa gastos ng mga solar panel ng kalahati.

Enerhiya ng solar para sa bahay

Maraming mga tao ang malamang na nangangarap ng pabahay na magbibigay para sa sarili nito: walang pag-asa sa sentralisadong pag-init, kahirapan sa pagbabayad ng mga bayarin at pinsala sa kapaligiran. Sa maraming bansa, aktibong itinatayo ang pabahay na kumukonsumo lamang ng enerhiyang nakuha mula sa mga alternatibong mapagkukunan. Isang kapansin-pansing halimbawa- ang tinatawag na solar house.

Sa panahon ng proseso ng pagtatayo, mangangailangan ito ng mas maraming pamumuhunan kaysa sa tradisyonal. Ngunit sa kabilang banda, pagkatapos ng ilang taon ng operasyon, lahat ng mga gastos ay magbabayad - hindi mo kailangang magbayad para sa pagpainit, mainit na tubig at kuryente. Sa isang solar home, ang lahat ng mga komunikasyon na ito ay nakatali sa mga espesyal na photovoltaic panel na inilagay sa bubong. Bukod dito, ang mga mapagkukunan ng enerhiya na nakuha sa paraang ito ay hindi lamang ginugugol sa mga kasalukuyang pangangailangan, ngunit naipon din para magamit sa gabi at sa maulap na panahon.

Sa kasalukuyan, ang pagtatayo ng naturang mga bahay ay isinasagawa hindi lamang sa mga bansang malapit sa ekwador, kung saan ito ay pinakamadaling makakuha ng solar energy. Ginagawa rin ang mga ito sa Canada, Finland at Sweden.

Mga kalamangan at kawalan

Ang pagbuo ng mga teknolohiya para sa malawakang paggamit ng solar energy ay maaaring maging mas aktibo. Ngunit may ilang mga dahilan kung bakit hindi pa rin ito prayoridad. Tulad ng sinabi namin sa itaas, sa panahon ng paggawa ng mga panel, ang mga sangkap na nakakapinsala sa kapaligiran ay ginawa. Bilang karagdagan, ang natapos na kagamitan ay naglalaman ng gallium, arsenic, cadmium at lead.

Ang pangangailangang mag-recycle ng mga photovoltaic panel ay naglalabas din ng maraming katanungan. Pagkatapos ng 50 taon ng operasyon, ang mga ito ay hindi na magagamit at kailangang sirain kahit papaano. Hindi ba ito magdudulot ng malaking pinsala sa kalikasan? Dapat ding tandaan na ang solar energy ay isang pabagu-bagong mapagkukunan, ang kahusayan nito ay nakasalalay sa oras ng araw at panahon. At ito ay isang makabuluhang disbentaha.

Ngunit, siyempre, may mga plus. Ang solar energy ay maaaring minahan halos kahit saan sa Earth, at ang kagamitan para sa pagbuo at pag-convert nito ay maaaring sapat na maliit upang magkasya sa likod ng isang smartphone. Higit sa lahat, ito ay isang nababagong mapagkukunan, iyon ay, ang dami ng solar energy ay mananatiling hindi magbabago nang hindi bababa sa isa pang libong taon.

Mga pananaw

Ang pag-unlad ng mga teknolohiya sa larangan ng solar energy ay dapat humantong sa isang pagbawas sa gastos ng paglikha ng mga elemento. Lumilitaw na ang mga glass panel na maaaring i-install sa mga bintana. Ang mga pag-unlad sa nanotechnology ay naging posible upang mag-imbento ng isang pintura na maaaring i-spray sa mga solar panel at maaaring palitan ang silicon layer. Kung ang halaga ng solar energy ay talagang bumababa ng ilang beses, ang katanyagan nito ay tataas din ng maraming beses.

Ang paglikha ng mga maliliit na panel para sa indibidwal na paggamit ay magpapahintulot sa mga tao na gumamit ng solar energy sa anumang mga kondisyon - sa bahay, sa kotse o kahit sa labas ng lungsod. Salamat sa kanilang pamamahagi, ang pagkarga sa mga sentralisadong grids ng kuryente ay bababa, dahil ang mga tao ay maaaring nakapag-iisa na singilin ang maliliit na electronics.

Naniniwala ang mga eksperto sa Shell na sa 2040, humigit-kumulang kalahati ng enerhiya ng mundo ay bubuo mula sa mga nababagong mapagkukunan. Sa Alemanya, ang pagkonsumo ng solar energy ay aktibong lumalaki, at ang kapasidad ng mga baterya ay higit sa 35 Gigawatts. Ang Japan ay aktibong nagpapaunlad din ng industriyang ito. Ang dalawang bansang ito ang nangunguna sa pagkonsumo ng solar energy sa mundo. Ang Estados Unidos ay malamang na sumali sa kanila sa lalong madaling panahon.

Iba pang alternatibong mapagkukunan ng enerhiya

Ang mga siyentipiko ay hindi tumitigil sa pag-aalinlangan kung ano pa ang maaaring magamit upang makabuo ng kuryente o init. Narito ang ilang mga halimbawa ng pinaka-maaasahan na alternatibong mapagkukunan ng enerhiya.

Ang mga windmill ay matatagpuan na ngayon sa halos bawat bansa. Kahit na sa mga lansangan ng maraming mga lungsod ng Russia, ang mga lantern ay naka-install, na nagbibigay ng kanilang sarili ng kuryente mula sa enerhiya ng hangin. Tiyak na ang kanilang pangunahing gastos ay mas mataas kaysa sa karaniwan, ngunit sa paglipas ng panahon ay babayaran nila ang pagkakaibang ito.

Noong unang panahon, naimbento ang isang teknolohiya na nagpapahintulot sa iyo na makakuha ng enerhiya gamit ang pagkakaiba sa temperatura ng tubig sa ibabaw ng karagatan at sa lalim. Ang Tsina ay aktibong bubuo sa direksyong ito. Sa mga darating na taon, sa baybayin ng Middle Kingdom, magtatayo sila ng pinakamalaking planta ng kuryente gamit ang teknolohiyang ito. Mayroong iba pang mga paraan upang gamitin ang dagat. Halimbawa, nagpaplano ang Australia na lumikha ng planta ng kuryente na gumagawa ng enerhiya mula sa lakas ng agos.

Marami pang iba o init. Ngunit laban sa background ng maraming iba pang mga pagpipilian, ang solar energy ay talagang isang promising direksyon sa pag-unlad ng agham.

Ang araw ay isa sa mga nababagong alternatibong mapagkukunan ng enerhiya. Ngayon, ang mga alternatibong pinagmumulan ng init ay malawakang ginagamit sa sektor ng agrikultura at sa mga pangangailangan ng sambahayan ng populasyon.

Ang paggamit ng enerhiya ng araw sa lupa ay gumaganap mahalagang papel Sa buhay ng tao. Sa tulong ng init nito, ang araw, bilang pinagmumulan ng enerhiya, ay nagpapainit sa buong ibabaw ng ating planeta. Salamat sa thermal power nito, umihip ang hangin, ang mga dagat, ilog, lawa ay pinainit, lahat ng buhay sa mundo ay umiiral.

Renewable init pinagmumulan, ang mga tao ay nagsimulang gamitin maraming taon na ang nakaraan, kapag makabagong teknolohiya ay hindi pa umiiral. Ang araw ay ang pinaka-abot-kayang tagapagtustos ng enerhiya ng init sa mundo ngayon.

Mga aplikasyon ng solar energy

Bawat taon ang paggamit ng solar na enerhiya ay nakakakuha ng higit at higit na katanyagan. Ilang taon na ang nakalilipas, ginamit ito upang magpainit ng tubig para sa mga bahay sa bansa, mga shower sa tag-araw, at ngayon ay ginagamit ang mga renewable na pinagmumulan ng init upang makabuo ng suplay ng kuryente at mainit na tubig para sa mga gusali ng tirahan at mga pasilidad na pang-industriya.

Ngayon, ang mga nababagong pinagmumulan ng init ay ginagamit sa mga sumusunod na lugar:

• sa sektor ng agrikultura, para sa layunin ng pagbibigay ng kuryente at pagpainit ng mga greenhouse, hangar at iba pang mga gusali;
• para sa suplay ng kuryente ng mga pasilidad sa palakasan at mga institusyong medikal;
• sa industriya ng abyasyon at espasyo;
• sa pag-iilaw ng mga kalye, mga parke, pati na rin ang iba pang mga bagay sa lunsod;
• para sa pagpapakuryente ng mga pamayanan;
• para sa pagpainit, supply ng kuryente at supply ng mainit na tubig ng mga gusali ng tirahan;
• para sa mga pangangailangan sa bahay.

Mga tampok ng application

Ang liwanag na inilalabas ng araw sa mundo ay na-convert sa thermal energy sa tulong ng passive pati na rin ang mga aktibong sistema. Kasama sa mga passive system ang mga gusali, sa panahon ng pagtatayo kung saan ginagamit ang mga naturang materyales sa gusali na pinaka mahusay na sumisipsip ng enerhiya ng solar radiation. Kaugnay nito, ang mga aktibong sistema ay kinabibilangan ng mga kolektor na nagko-convert ng solar radiation sa enerhiya, gayundin ng mga solar cell na nagko-convert nito sa kuryente. Tingnan natin nang mabuti kung paano wastong gamitin ang mga nababagong pinagmumulan ng init.

Passive system

Kasama sa mga sistemang ito ang mga solar na gusali. Ang mga ito ay mga gusali na itinayo na isinasaalang-alang ang lahat ng mga tampok ng lokal na klimatiko zone. Para sa kanilang pagtatayo, ang mga naturang materyales ay ginagamit na ginagawang posible upang i-maximize ang paggamit ng lahat ng thermal energy para sa pagpainit, paglamig, pag-iilaw sa tirahan at pang-industriya na lugar. Kabilang dito ang mga sumusunod na teknolohiya at materyales ng gusali: pagkakabukod, mga sahig na gawa sa kahoy, mga ibabaw na sumisipsip ng liwanag, at ang oryentasyon ng gusali sa timog.

Ang ganitong mga solar system ay ginagawang posible na i-maximize ang paggamit ng solar energy, bukod pa rito, mabilis nilang nababayaran ang mga gastos sa kanilang pagtatayo sa pamamagitan ng pagbabawas ng mga gastos sa enerhiya. Ang mga ito ay palakaibigan sa kapaligiran at nagbibigay-daan din sa iyo na lumikha ng kalayaan sa enerhiya. Ito ay dahil dito na ang paggamit ng mga naturang teknolohiya ay napaka-promising.

Mga aktibong sistema

Kasama sa grupong ito ang mga collector, accumulator, pump, pipeline para sa supply ng init at supply ng mainit na tubig sa pang-araw-araw na buhay. Ang mga una ay direktang naka-install sa mga bubong ng mga bahay, at ang natitira ay matatagpuan sa mga basement upang magamit ang mga ito para sa mainit na supply ng tubig at pagpainit.

Solar photovoltaic cells

Upang mas epektibong mapagtanto ang lahat ng solar energy, ang mga pinagmumulan ng enerhiya mula sa araw bilang mga photocell, o, kung tawagin din sila, mga solar cell, ay ginagamit. Sa kanilang ibabaw, mayroon silang mga semiconductor, na, kapag nakalantad sa mga sinag ng araw, ay nagsisimulang gumalaw, at sa gayon ay bumubuo ng isang electric current. Ang prinsipyong ito ng pagbuo ng kasalukuyang ay hindi naglalaman ng anumang mga reaksiyong kemikal, na nagpapahintulot sa mga photocell na gumana nang mahabang panahon.

Ang mga photovoltaic converter gaya ng solar energy sources ay madaling gamitin dahil magaan ang mga ito, madaling mapanatili, at napakahusay sa paggamit ng solar power.

Ngayon, ang mga solar panel, bilang pinagmumulan ng enerhiya mula sa araw sa lupa, ay ginagamit upang makabuo ng mainit na supply ng tubig, pag-init at upang makabuo ng kuryente sa mga maiinit na bansa tulad ng Turkey, Egypt at Asia. Sa aming rehiyon, ang solar energy source ay ginagamit upang magbigay ng kuryente sa mga autonomous power supply system, low-power electronics at aircraft drive.

Mga kolektor ng solar

Ang paggamit ng solar energy ng mga collectors ay ang pag-convert ng radiation sa init. Nahahati sila sa mga sumusunod na pangunahing grupo:

• Flat solar collectors. Sila ang pinakakaraniwan. Maginhawang gamitin ang mga ito para sa mga pangangailangan sa domestic heating, pati na rin para sa pagpainit ng tubig para sa supply ng mainit na tubig;
• Mga kolektor ng vacuum. Ginagamit ang mga ito para sa mga pangangailangan sa tahanan kapag kailangan ang mataas na temperatura ng tubig. Binubuo ang mga ito ng ilang mga glass tube, na dumadaan kung saan ang mga sinag ng araw ay nagpapainit sa kanila, at sila naman ay naglalabas ng init sa tubig;
• Air solar collectors. Ginagamit ang mga ito para sa pagpainit ng hangin, pagbawi ng masa ng hangin at para sa pagpapatuyo ng mga halaman;
• Pinagsamang manifold. Ang pinaka mga simpleng modelo... Ginagamit ang mga ito para sa preheating na tubig, halimbawa, para sa mga gas boiler. Sa pang-araw-araw na buhay, ang pinainit na tubig ay nakolekta sa isang espesyal na tangke - mga nagtitipon at pagkatapos ay ginagamit para sa iba't ibang mga pangangailangan.

Ang paggamit ng solar energy ng mga kolektor ay isinasagawa sa pamamagitan ng pag-iimbak nito sa tinatawag na mga module. Ang mga ito ay naka-install sa bubong ng mga gusali at binubuo ng mga glass tube at mga plato, na, upang sumipsip ng mas maraming dami sikat ng araw, pininturahan ng itim.

Ang mga kolektor ng solar ay ginagamit upang magpainit ng tubig para sa supply ng mainit na tubig at magpainit ng mga gusali ng tirahan.

Mga benepisyo ng solar installation

• sila ay ganap na libre at hindi mauubos;
• magkaroon ng kumpletong kaligtasan sa paggamit;
• autonomous;
• matipid, dahil ang paggasta ng mga pondo ay isinasagawa lamang para sa pagbili ng mga kagamitan para sa mga pag-install;
• ang kanilang paggamit ay ginagarantiyahan ang kawalan ng boltahe surge, pati na rin ang katatagan sa power supply;
• matibay;
• madaling gamitin at mapanatili.

Ang paggamit ng solar energy sa tulong ng naturang mga pag-install ay nakakakuha ng katanyagan bawat taon. Ginagawang posible ng mga solar panel na makatipid ng maraming pera sa pag-init at supply ng mainit na tubig, bukod dito, sila ay palakaibigan sa kapaligiran at hindi nakakapinsala sa kalusugan ng tao.

Ngayon, ang isyu ng pagbibigay sa sangkatauhan ng mga mapagkukunan ng enerhiya ay medyo talamak. Alam ng lahat na ang mga siyentipiko ay matagal nang nahihirapang maghanap ng mga alternatibong mapagkukunan. Nakalulungkot na sa mga nakaraang taon, sa antas ng sambahayan, walang malinaw na tagumpay sa industriyang ito. Ang aming mga tao ay hindi magagamit teknolohiyang solar... Nakahanap ang sangkatauhan ng maraming hindi kinaugalian na paraan para makakuha ng enerhiya: mga geothermal station, wave at tidal power plant, hydroelectric power plants, wind turbine, hydrogen at space energy, biofuels, at kahit isang thunderstorm. Ito ay isang hindi kumpletong listahan ng mga natuklasan ng sangkatauhan.

Pangalawang lugar sa alternatibong enerhiya

Ang pangalawang lugar pagkatapos ng mga wind turbine, sa mga tuntunin ng kumbinasyon ng mga pakinabang at disadvantages, ay kinuha ng enerhiya ng araw. Isang walang katapusang pinagmumulan na laging nananatili sa ating paningin, bagama't hindi pa natin natutunan kung paano ito epektibong gamitin. Sa pagsasagawa, ang mga baterya ng silikon ay may kakayahang magpakita ng hindi hihigit sa 22% na kahusayan. Magpapakita sila ng kahusayan ng 75-80%, ngunit ginagamit lamang sila bilang mga elemento ng pag-init. Ang mga flat vacuum manifold ay mas hinihingi sa mga kondisyon ng paggamit, ang vacuum ay mas mahirap hawakan sa isang malaking sistema, na sensitibo sa mga deformation ng katawan.

Bagaman kami ay pinaka-interesado sa paggamit ng mapagkukunang ito sa pagpainit. Maraming mga tao ang hindi nag-iisip na magpainit ng kanilang tahanan gamit ang natural na enerhiya, at hindi sa gastos ng kanilang pitaka. Narito ang pinaka hindi kasiya-siyang bagay na naghihintay sa atin. Ang gastos ay napakataas na ang alternatibo ay hindi na nakatutukso.

Samakatuwid, ipinapanukala kong tingnan ang problemang ito mula sa panig na pamilyar sa ating tao. Lalo na, upang makita kung paano ka makakapagpainit nang hindi naglalatag ng labis na halaga. Mahirap na ngayong maunawaan kung sino ang unang nagkaroon ng ideya ng paggamit ng serbesa sa ganitong paraan, ngunit ang mga air collector mula sa mga lata ng beer ay ginagawa na ngayon sa America, Europe, at sa katunayan sa buong mundo. Nilagyan ang mga ito ng thermostat, microcontroller at karagdagang pressure. Sa iyong pagganap, ito ay magiging sa tamang sukat at mas mura ang gastos. Bagaman, kung kusa kang umiinom ng beer, hindi ako sigurado sa huli.

Mga panel ng DIY

Mga aparato mula sa mga lata ng aluminyo

Hindi mo kailangang maging isang bihasang craftsman para magawa ang iyong unang baterya. Mahuhuli mo pa rin ang enerhiya ng araw. Upang gawin ito, kakailanganin mo ng isang tiyak na bilang ng mga lata ng beer, ilang square meters ng chipboard, humigit-kumulang sa parehong halaga ng pagkakabukod at silicone glue.

Ang mga dulo ng mga lata ay maingat na binuksan kasama ang kwelyo. Kung ninanais, linisin ang panlabas na ibabaw para sa mas mahusay na pagdirikit at idikit ang mga tubo ng kinakailangang haba. Pagkatapos nito, sila ay nakadikit sa mga hilera sa isang kahon, ang mga sukat nito ay sasabihin sa master sa pamamagitan ng imahinasyon at pininturahan ng itim. Mas mainam na pintura na lumalaban sa init.

Ang lahat ng mga panloob na ibabaw ay insulated. Pinapayuhan ka naming gumamit ng extruded polystyrene foam, pagkatapos ay pininturahan ng itim na pintura. At mag-eksperimento sa pagkakabukod. Ang mga tubo mismo, bilang isang resulta, ay dapat na nakaayos nang patayo, at ang itaas at mas mababang mga dulo ay dapat na konektado sa bawat isa, tulad ng mga rehistro ng baterya.

Kolektor ng DIY aluminum cans

Sa itaas at ibaba, gumagawa sila ng mga supply pipe, air intake, na kailangang dalhin sa iyong tahanan. Maglagay ng maliit na palamigan sa pumapasok, at bahagyang nakamoderno na thermostat ng kotse o gumamit ng ibang paraan ng thermoregulation sa mainit na saksakan. Ang pagsasanay ay nagpapatunay na maaari itong maging isang magandang tulong para sa iyong sistema ng pag-init. Ang pangunahing bagay ay isang mataas na kalidad, selyadong pagpupulong at lokasyon ng baterya. Mula sa harap, takpan ang kahon na may salamin, o mas mahusay na may polycarbonate. Ayon sa mga kalkulasyon ng mga espesyalista, 15 metro kuwadrado ng mga kolektor ang kailangan upang magpainit ng isang bahay na 100 metro kuwadrado. Ang ganitong kahanga-hangang alternatibo ay magiging mas mababa sa mga pang-industriyang disenyo, ngunit pa rin ...

Parabolo - concentric mirror concentrator

Sa Europa, ginagamit ang mga ito, limitado lamang sa butas-butas na ibabaw ng mga aluminyo na haluang metal.

Ang halaga ng naturang mga heater ay mataas dahil sa malalaking sukat at mamahaling materyales. Samakatuwid, hindi sulit na isaalang-alang ang mga lutong bahay na flat heat exchanger. Ang susunod na pagpipilian ay interesado sa mga residente ng suburban. Ang pagkakaiba nito ay radikal sa halos lahat. Sa katunayan, ito ay isang parabolic-concentric mirror concentrator ng enerhiya ng araw. Ngunit ang pangunahing benepisyo ay nakasalalay sa mga materyales na ginamit. Ang concentrator ay isang salamin na nakakurba sa isang eroplano na tumutuon sa sinag ng araw sa isang tiyak na punto. Tatlong trick ang nalalapat dito.

Mirror material, reflective surface size at heat accumulator. Ang isang nakakatakot na curved mirror pala ay gawa sa mirror film. Ang mirror film ay nakadikit sa malukong ibabaw sa anyo ng isang uka. Ang batayan para sa salamin ay ang pumili ng parehong kilalang-kilala na pinalawak na polystyrene.

At bilang mga sumusuportang istruktura, kikilos sila iba't ibang materyales: mula sa kahoy hanggang sa metal. Ang kinakailangang bilang ng mga segment ng salamin ay ginawa, na nakakabit sa mga sumusuporta sa mga frame.

Sa isang kahulugan, ang buong istraktura ay kahawig ng isang swing ng mga bata, kung saan kumikilos ang mga salamin sa halip na isang upuan, at ang isang pipeline ay matatagpuan sa axis - isang heat exchanger. Dahil ito ay isang suburban na solusyon, ang mga sukat dito ay maaaring maging kahanga-hanga.

Solar concentrator mula sa isang satellite dish

Mga bitag sa araw ng tubig

Ang isang bilang ng mga naturang aparato ay matatagpuan sa kahabaan ng paggalaw ng araw. Nakatuon ang salamin sa isang linya, mula sa kung saan kukuha ng kapangyarihan ang coolant. Ang coolant ay magiging ordinaryong tubig, na dumadaloy sa manipis na pader na mga tubo na tumatakbo sa ilang mga hilera. Gumamit ng hindi kinakalawang na asero o regular na manipis na pader na bakal na mga tubo na may tamang diameter. Sa ganitong seryosong diskarte, hindi magagawa ng sistemang ito nang walang dimensional na heat accumulator.

Mayroong mga handa na solusyon dito, ngunit ang paglipad ng imahinasyon ay malugod na tinatanggap. Halimbawa, isang "pool" para sa ilang mga cube, na gawa sa polystyrene at kahoy na suporta. Ang panloob na ibabaw ay may linya na may siksik na greenhouse film. At ang lakas ng mga gilid ay inaasahan na humawak ng ilang mga cubes ng tubig. Ang bubong na sumasakop sa mini-pool na ito, sa hugis ng isang pyramid, ay gawa rin sa mga katulad na materyales.

Ang ganitong pagiging simple ng disenyo, kasama ng hindi kumplikadong mga materyales, ay nagbibigay ng mataas na pagpapanatili. At pagpapalit ng mga sira na bahagi. Malaki rin ang pagkakaiba ng gastos. Mas mainam na ilagay ang gayong imbakan ng init sa isang bukas na espasyo, magbibigay ito ng madaling pag-access kung kinakailangan.

Ang salamin sa sumusuportang istraktura ay dapat na maiikot nang patayo. Sa kasong ito, sinusubaybayan ng concentrator ang luminary sa buong taon. Ang pipeline ay kasama sa pangkalahatang sistema ng pag-init upang makatipid ng pera.

Kolektor ng solar vacuum

Dagdag pa, ang mga rate ay nagsisimulang tumaas. Sa kasamaang palad, pinag-uusapan natin ang tungkol sa presyo. Ang kanilang gastos ay medyo mataas, bagaman ang kahusayan ay medyo mataas din. Imposibleng gawin ito sa iyong sarili, dahil ang mataas na lakas na borosilicate glass na may mababang nilalaman ng metal ay ginagamit sa produksyon.

Ang barium getter ay ginagamit upang kontrolin ang vacuum. Kung ang higpit ay hindi nasira, kung gayon ang tubo ay may kulay-pilak na kulay, kung ito ay nagiging puti, kung gayon ang integridad ay nasira. Ang mga vacuum collector ay hindi gaanong nakadepende sa mga kondisyon ng panahon kaysa sa iba, dahil ang heat channel ay nahihiwalay sa atmospera sa pamamagitan ng vacuum. At ang vacuum, tulad ng alam mo, ay isang mahusay na insulator ng init. Sa masamang panahon, sinisipsip nila ang infrared radiation na dumadaan sa mga ulap. Isa pang plus sa pabor ng teknolohiyang ito.

Mga uri ng vacuum collectors

Mayroong ilan sa mga ito, ang ilan sa mga ito ay mas matagumpay na disenyo, ngunit ang mga ito ay mas mahal. Ang pinakamatagumpay ay isang kolektor na may feather tube at isang direct-flow heat channel. Ang prinsipyo ng aparato ay halos pareho sa lahat ng mga kaso. Ang prasko ay isang pahabang, manipis na termos na may vacuum sa pagitan ng mga dingding nito. Ang isang mataas na sumisipsip na patong ay inilalapat sa panloob na salamin, at isang heat pipe na may coolant ay inilalagay sa loob.

Ang mga heat carrier ay sa panimula ay naiiba. Sa isang kaso, ito ay isang madaling sumingaw na likido; ang paglipat ng init ay nangyayari sa pamamagitan ng evaporation at condensation. Sa pamamagitan ng isang straight-through na channel, ang coolant ay dumadaloy sa bawat isa sa mga heat pipe, naglilipat at naglalabas ng enerhiya. Ang pangunahing kawalan ay ang mataas na presyo at kahirapan sa pagkumpuni. Sa kaso ng pagkumpuni ng ilang mga vacuum collectors, ang coolant ay kailangang maubos mula sa solar system. Ang pagkakaiba sa kahusayan, depende sa tagagawa, ay maaaring maging makabuluhan at maaaring maging dalawang beses.

Sa mga vacuum tubes, mas madaling tipunin ang system, dahil handa na ang pangunahing elemento. Ito ay nananatiling upang matiyak ang contact ng tanso absorber sa coolant ng buong sistema, at ilagay ang mga baterya mula sa vacuum tubes sa isang ligtas na pambalot sa isang iluminado na lugar. Siyempre, mas mahusay na ipagkatiwala ang pagpupulong at pag-install ng isang malaking sistema sa mga espesyalista. Ang solar system na may ganitong mga elemento ay kadalasang nag-iinit at kumukulo at nangangailangan ng kontrol dito. Kung ang iyong pangunahing heating ay may malaking displacement at hindi magkakaroon ng overheating, subukang i-assemble ang auxiliary module nang mag-isa.

Mga gawang bahay na vacuum tube

Pagmimina na nakabatay sa silikon

Ang mga klasiko ng pagsipsip ay mga bateryang nakabatay sa silikon.

Hinahati namin ang mga ito sa tatlong uri:

• batay sa mga elementong mono
• batay sa poly-element
• amorphous, pelikula rin sila. Kasama rin sa mga ito ang mga panel batay sa cadmium telluride, batay sa mga copper-indium selenide at polymer panel.

May mga kalamangan at kahinaan dito. Ang plus ay na sa output ay nakakakuha tayo ng kuryente, ang paggamit nito ay napakalawak. Ang mga polycrystalline panel ay may average na kahusayan na 12-18% at mas mura sa paggawa. Ang mga monopanel, sa kabaligtaran, ay mas mahal at may mas mataas na kahusayan - 18-22%. Ang mga amorphous panel ay may pinakamababang kahusayan na 5-6% ngunit nagpapakita ng ilang mga pakinabang. Ang optical absorption ay 15-20 beses na mas mataas kaysa sa poly at single crystals. Ang kapal ay mas mababa sa 1 micron. May mahusay na pagganap sa maulap na panahon, mataas na flexibility. Ginagamit ang mga polymer na baterya kung saan ang pagkalastiko at pagiging magiliw sa kapaligiran ang pinakamahalaga. Bilang karagdagan sa mga panel, kakailanganin ang mga sistema ng pag-charge, pagbabago ng boltahe, at mga distributor ng kuryente. Ito ay mga inverters, baterya, controllers. Ang mga silicone cell ay sensitibo sa dumi, at kung kailan mataas na temperatura maaaring kailanganin ang isang cooling system, bagaman ang mga modernong disenyo ay nagbibigay para dito.

Kamakailan lamang, ang mga siyentipiko ng Australia ay nakapagtala ng 35% na kahusayan, isang panimula na bagong pag-unlad sa lugar na ito. Bagama't inaangkin ng mga Pranses na bumuo ng mga module na may kahusayan na 46%, ng Soitec, CEA-Leti at ng Fraunhofer Institute. Ngunit hindi ito makikita ng mga mortal sa loob ng mahabang panahon. Bilang karagdagan, ang mga baterya ng silikon ay mayroon ding mga disadvantages. Sa Amerika, nagsimula ang paggamit ng naturang mga panel noong dekada ikaanimnapung taon, ngunit ang aming mga manggagawa ay tila gumagawa ng mga pagkakatulad mula sa murang mga analog mula sa silangan sa loob ng mahabang panahon. Napakahalaga pa rin nitong paraan para makatipid ng pera karaniwang tao... Bagaman, talagang kaakit-akit na makakuha ng isang tiyak na awtonomiya sa suplay ng kuryente.

Mayroon ding mga inobasyon sa industriya ng automotive, aviation, at paggawa ng barko. Umiiral ang eksibisyon, isa-isa o pang-eksperimentong mga specimen, ngunit sa ngayon, nananatili itong isang luho. Minsan, ang mga nakalimutang lumang bagay ay lumitaw mula sa nakaraan, halimbawa, ang pag-iilaw sa tulong ng mga ilaw na balon. Ang pamamaraan ay pamilyar mula noong mga araw ng mga pyramids na may kulay-abo na buhok.

Gusto ng ilan na buhayin ang ideya ng mga solar road. May mga transparent na elemento at isang sasakyang panghimpapawid na may kakayahang lumipad sa paligid ng mundo sa isang magaan na layag. Ang Alemanya ay nagtakda ng isang talaan para sa dami ng enerhiya na natatanggap bawat araw, at sa India, isang buong paliparan ang lumipat sa pagpapakain sa mga likas na yaman. Tiyak na malapit na ang araw kung kailan hahayaan tayo ng teknolohiya na kumuha mula sa araw nang eksakto hangga't kailangan natin.

Ang solar energy ay nagbibigay buhay sa lahat ng buhay sa Earth. Sa ilalim ng impluwensya nito, ang tubig ay sumingaw mula sa mga dagat at karagatan, nagiging mga patak ng tubig, na bumubuo ng mga fog at ulap. Bilang isang resulta, ang kahalumigmigan na ito ay bumabalik sa Earth, na lumilikha ng isang palaging cycle. Samakatuwid, patuloy nating sinusunod ang niyebe, ulan, hamog na nagyelo o hamog. Ang malaking sistema ng pag-init na nilikha ng araw ay nagbibigay-daan sa pinakamainam na pamamahagi ng init sa ibabaw ng Earth. Upang maunawaan at magamit nang tama ang mga prosesong ito, kailangang isipin ang pinagmulan ng enerhiya ng araw at kung ano ang tumutukoy sa impluwensya nito sa ating planeta.

Mga uri ng solar energy

Ang pangunahing uri ng enerhiya na inilabas ng Araw ay itinuturing na nagliliwanag na enerhiya, na may direktang epekto sa lahat ng pinakamahalagang proseso na nagaganap sa Earth. Kung ihahambing natin ang iba pang mga mapagkukunan ng enerhiya sa terrestrial dito, kung gayon ang kanilang mga reserba ay napakaliit at hindi pinapayagan ang paglutas ng lahat ng mga problema.

Sa lahat ng bituin, ang Araw ang pinakamalapit sa Earth. Sa pamamagitan ng istraktura nito, ito ay isang gas na globo, maraming beses na mas malaki kaysa sa diameter at dami ng ating planeta. Dahil ang mga sukat ng gas sphere ay medyo arbitrary, kung gayon ang solar disk na nakikita mula sa Earth ay itinuturing na mga hangganan nito.

Pinagmulan at pisikal na katangian ng solar energy

Ang lahat ng mga prosesong nagaganap sa Araw ay makikita lamang sa ibabaw nito. Gayunpaman, ang mga pangunahing reaksyon ay nagaganap sa panloob na bahagi nito. Sa katunayan, ito ay isang higanteng nuclear power plant na may presyon na humigit-kumulang 100 bilyong atmospheres. Dito, sa ilalim ng mga kondisyon ng kumplikadong mga reaksyong nuklear, ang pagbabagong-anyo ng hydrogen sa helium ay nagaganap. Ang mga reaksyong ito ang bumubuo sa pangunahing pinagkukunan ng enerhiya para sa araw. Ang panloob na temperatura ay karaniwang humigit-kumulang 16 milyong degrees.

Ang gas na nagngangalit sa loob ng Araw ay hindi lamang sobrang init, ngunit napakabigat, na may density na maraming beses na mas mataas kaysa sa average na solar density. Kasabay nito, ang mga X-ray ay nabuo, na, habang papalapit sila sa Earth, pinapataas ang kanilang wavelength at binabawasan ang dalas ng mga oscillation. Kaya, unti-unti silang nakikita at ultraviolet light.

Sa layo mula sa gitna, nagbabago ang likas na katangian ng nagliliwanag na enerhiya, na nakakaapekto sa temperatura. Sa una, unti-unti itong bumababa sa 150 libong degrees. Mula sa Earth, tanging ang panlabas na solar shell, ang tinatawag na photosphere, ang malinaw na nakikita. Ang kapal nito ay halos 300 km, at ang temperatura ng itaas na layer ay bumaba sa 5700 degrees.

Sa itaas ng photosphere ay ang solar atmosphere, na binubuo ng dalawang bahagi. Ang mas mababang layer ay tinatawag na chromosphere, at ang itaas na layer, na walang mga hangganan, ay ang solar corona. Dito, ang mga gas ay pinainit hanggang sa ilang milyong degree sa ilalim ng impluwensya ng mga shock wave ng napakalaking puwersa.

Ang solar radiation ay sinisipsip ng ibabaw ng lupa, karagatan (na sumasaklaw sa humigit-kumulang 71% ng ibabaw ng daigdig) at atmospera. Ang pagsipsip ng solar energy sa pamamagitan ng atmospheric convection, evaporation at condensation ng water vapor, ay nagtutulak sa ikot ng tubig at nagtutulak sa hangin. Ang mga sinag ng araw na hinihigop ng karagatan at lupa ay nagpapanatili ng isang average na temperatura sa ibabaw ng Earth, na ngayon ay 14 ° C. Sa pamamagitan ng photosynthesis ng halaman, ang solar energy ay maaaring ma-convert sa chemical energy, na nakaimbak sa anyo ng pagkain, kahoy at biomass, na kalaunan ay na-convert sa fossil fuels.

Mga Kaugnay na Video

Mga prospect para sa paggamit

Ang enerhiya ng solar ay isang pinagmumulan ng enerhiya ng hangin, tubig, init ng mga dagat, biomass, pati na rin ang sanhi ng pagbuo ng pit, lignite at karbon, langis at natural na gas sa loob ng libu-libong taon, ngunit ito ay hindi direktang enerhiya at naipon sa libu-libong at milyun-milyong taon. Ang enerhiya ng Araw ay maaaring direktang gamitin bilang pinagmumulan ng kuryente at init. Upang gawin ito, kinakailangan upang lumikha ng mga aparato na tumutok sa enerhiya ng Araw sa maliliit na lugar at sa maliliit na volume.

Ang kabuuang dami ng solar energy na hinihigop ng atmospera, ibabaw ng lupa at ibabaw ng karagatan ay humigit-kumulang 3,850,000 exajoules (EJ) bawat taon. Sa isang oras, nagbibigay ito ng mas maraming enerhiya kaysa sa buong mundo na ginamit noong buong 2002. Ang photosynthesis ay tumatagal ng humigit-kumulang 3,000 EJ bawat taon para sa biomass production. Ang dami ng solar energy na umaabot sa ibabaw ng mundo ay napakalaki na sa isang taon ay humigit-kumulang doblehin nito ang lahat ng enerhiya na posibleng mabuo mula sa lahat ng hindi nababagong mapagkukunan: karbon, langis, uranium ores.

Ang dami ng solar energy na potensyal na magagamit ng isang tao ay iba sa dami ng enerhiya na malapit sa ibabaw ng mundo. Ang mga kadahilanan tulad ng pagbabago ng araw at gabi, ulap na takip at ang magagamit na ibabaw ng lupa ay nagpapababa sa dami ng magagamit na enerhiya.

Ang lokasyon ng heograpiya ay nakakaapekto sa potensyal ng enerhiya, dahil ang mga lugar na malapit sa ekwador ay tumatanggap ng mas maraming solar radiation. Gayunpaman, ang paggamit ng mga photovoltaic device, na maaaring magbago ng kanilang oryentasyon alinsunod sa posisyon ng Araw sa kalangitan, ay maaaring makabuluhang taasan ang potensyal ng solar energy sa mga lugar na malayo sa ekwador.

Ang pagkakaroon ng lupa ay makabuluhang nakakaapekto sa potensyal para sa paggawa ng enerhiya, dahil solar panel maaari lamang i-install sa mga lupain na angkop para dito at hindi ginagamit para sa iba pang layunin. Halimbawa, ang isang angkop na lugar upang mag-install ng mga panel ng bubong ay bakal.

Ang mga solar system ay nahahati sa active at passive, depende sa kung paano sila sumisipsip, nagpoproseso at namamahagi ng solar energy.

Ang aktibong solar na teknolohiya ay gumagamit ng photovoltaics, puro solar energy (Ingles), solar collectors, pumps at fan para gawing kapaki-pakinabang na output ng enerhiya ang solar radiation. Kasama sa mga passive solar na teknolohiya ang paggamit ng mga materyales na may kanais-nais na mga katangian ng thermal, ang disenyo ng mga silid na may natural na sirkulasyon ng hangin at ang paborableng pagpoposisyon ng mga gusali na may kaugnayan sa posisyon ng Araw. Ang mga aktibong solar na teknolohiya ay nagpapataas ng supply ng enerhiya, habang ang mga passive solar na teknolohiya ay nagpapababa ng pangangailangan para sa karagdagang mga mapagkukunan ng enerhiya.

Sa oras na ito, gumagana ang mga heating device na nag-iipon ng enerhiya ng Araw, pati na rin ang mga prototype ng mga de-koryenteng motor at mga kotse na gumagamit ng enerhiya ng Araw.

Ang solar energy ay pinaniniwalaang hindi hihigit sa 1% ng kabuuang enerhiya na ginagamit sa pagtatapos ng siglo. Noong 1870, isang solar watermaker ang itinayo sa Chile tubig dagat, na gumagawa ng hanggang 30 tonelada ng sariwang tubig bawat araw at nagtrabaho nang mahigit 40 taon. Salamat sa paggamit ng mga heterojunction, ang kahusayan ng mga solar cell ay umabot na sa 25%. Ang produksyon ng mga solar cell sa anyo ng isang mahabang polycrystalline silicon strip, na may kahusayan na higit sa 10%, ay naitatag.

Thermal na enerhiya

Ang mga teknolohiyang gumagamit ng solar thermal energy ay maaaring gamitin upang magpainit ng tubig, magpainit ng mga silid, magpalamig ng mga silid at makabuo ng init ng proseso.

Bilang ng 2007, ang kabuuang naka-install na kapasidad solar system para sa pagpainit ng tubig ay humigit-kumulang 154 thermal GW. Ang China ang nangunguna sa mundo sa lugar na ito, na nag-install ng 70 GW ng thermal power noong 2006 at planong umabot sa 210 GW ng thermal power sa 2020. Ang Israel at Cyprus ay mga pinuno sa mundo sa paggamit ng mga solar water heating system per capita na may 90% ng mga sambahayan na nag-install ng mga ito. Sa USA, Canada at Australia, ang mga solar water heater ay pangunahing ginagamit para sa pagpainit ng mga swimming pool, na may naka-install na kapasidad na humigit-kumulang 18 GW noong 2005.

Pag-init, paglamig at bentilasyon

Nagluluto

Ang mga solar oven ay gumagamit ng sikat ng araw para sa pagluluto, pagpapatuyo at pasteurization. Maaari silang hatiin sa tatlong malawak na kategorya: mga box cooker, panel cooker at reflector cooker. Ang pinakasimpleng solar oven ay isang kahon, na unang ginawa ni Horace Benedict de Saussure noong 1767. Ang isang simpleng box oven ay binubuo ng isang insulated container na may transparent na takip. Mabisa itong magamit sa bahagyang maulap na kalangitan at karaniwang umaabot sa temperaturang 90-150 ° C. Gumagamit ang panel oven ng reflective panel para idirekta ang sinag ng araw sa isang insulated na lalagyan at maabot ang temperaturang maihahambing sa isang box oven. Gumagamit ang mga reflective oven ng iba't ibang reflector geometries (ulam, labangan, mga salamin ng Fresnel) upang ituon ang mga beam sa lalagyan. Ang mga oven na ito ay umabot sa temperatura na 315 ° C, ngunit nangangailangan ng direktang sinag at kailangang muling ayusin kasama ang pagbabago ng posisyon ng araw.

Iproseso ang init

Paggamot ng tubig

Maaaring gamitin ang solar desalination upang gawing inuming tubig ang maalat o maalat na tubig. Sa unang pagkakataon, ang isang halimbawa ng naturang pagbabago ay naitala ng mga Arab alchemist noong ika-16 na siglo. Sa unang pagkakataon, isang malakihang proyekto mula sa solar desalination ang itinayo noong 1872 sa Chilean mining town ng Las Salinas. Ang planta, na mayroong solar collector area na 4,700 m2, ay maaaring makagawa ng hanggang 22,700 litro ng inuming tubig at nanatili sa operasyon sa loob ng 40 taon. Kasama sa mga indibidwal na disenyo ang single-slope, double-slope (greenhouse o type), vertical, conical, inverted absorber, multi-wick, at multiple effect. ... Ang mga desalination plant na ito ay maaaring gumana sa passive, active at hybrid mode. Ang double-slope na Kazan ay ang pinaka-cost-effective para sa mga desentralisadong domestic na pangangailangan, habang ang mga aktibong multiple effect unit ay mas angkop para sa mga malalaking proyekto.

Maaaring gamitin ang solar energy sa mga average na rate para sa wastewater treatment nang hindi gumagamit ng mga kemikal at gastos sa enerhiya. Ang isa pang benepisyo sa kapaligiran ay ang algae ay naninirahan sa naturang mga lawa at kumakain ng carbon dioxide sa panahon ng photosynthesis, bagama't maaari silang gumawa ng mga nakakalason na sangkap na ginagawang hindi nagagamit ang tubig.

Power generation

Gumagana ang solar energy sa pamamagitan ng pag-convert ng sikat ng araw sa kuryente. Maaari itong mangyari nang direkta, gamit ang mga photovoltaics, o hindi direkta, gamit ang mga concentrated solar energy system. (Ingles) kung saan ang mga lente at salamin ay kumukuha ng sikat ng araw mula sa isang malaking lugar patungo sa isang manipis na sinag, at sinusubaybayan ng mekanismo sa pagsubaybay ang posisyon ng araw. Ang photovoltaics ay nagko-convert ng liwanag sa electrical current gamit ang photoelectric effect.

Ito ay ipinapalagay na enerhiyang solar ay magiging pinakamalaking pinagmumulan ng kuryente sa 2050, kung saan ang photovoltaics at concentrated solar energy ay magkakaroon ng 16 at 11% ng pandaigdigang produksyon ng kuryente, ayon sa pagkakabanggit.

Ang mga komersyal na power plant na gumagamit ng concentrated solar energy ay unang lumitaw noong 1980s. Pagkatapos ng 1985 pag-install ng ganitong uri ng SEGS (Ingles) sa Mojave Desert (California) 354 MW ang naging pinakamalaking solar power plant sa mundo. Sa iba pang mga solar power plant ng ganitong uri, ang Solnova solar power plant (Ingles)(150 MW) at SPP Andasol (Ingles)(100 MW), pareho sa Spain. Kabilang sa mga pinakamalaking planta ng kuryente sa photovoltaic (Ingles): Agua Caliente Solar Project (250 MW) sa USA, at Charanka Solar Park (221 MW) sa India. Ang mga proyektong higit sa 1 GW ay nasa ilalim ng pag-unlad, ngunit karamihan sa mga PV installation na hanggang 5 kW ay maliit at rooftop. Simula noong 2013, ang solar energy ay nagkakahalaga ng mas mababa sa 1% ng kuryente sa mundo.

Arkitektura at pagpaplano ng lunsod

Ang pagkakaroon ng sikat ng araw ay nakaimpluwensya sa disenyo ng mga gusali mula pa sa simula ng kasaysayan ng arkitektura. Ang advanced solar architecture at urban planning ay unang ipinakilala ng mga sinaunang Greeks at Chinese, na nag-orient sa kanilang mga tahanan sa timog upang magbigay ng liwanag at init.

Agrikultura at produksyon ng pananim

Tingnan din

Mga Tala (edit)

1. Smil (1991), p. 240
2. Mga kondisyon ng radiation at liwanag
3. Natural na Pagpipilit sa Sistema ng Klima. Intergovernmental Panel sa Pagbabago ng Klima. Hinango noong Setyembre 29, 2007.
4. Somerville, Richard. Pangkasaysayang Pangkalahatang-ideya ng Climate Change Science (PDF). Intergovernmental Panel sa Pagbabago ng Klima. Hinango noong Setyembre 29, 2007.
5. Vermass, Wim. Isang Panimula sa Photosynthesis at Mga Aplikasyon Nito. Unibersidad ng Estado ng Arizona. Hinango noong Setyembre 29, 2007.
6. Smil (2006), p. 12
7. http://www.nature.com/nature/journal/v443/n7107/full/443019a.html
8. Powering the Planet: Mga hamon sa kemikal sa paggamit ng solar energy (PDF). Hinango noong Agosto 7, 2008.
9. Pagbabago ng enerhiya ng mga organismo na photosynthetic. Food and Agriculture Organization ng United Nations. Hinango noong Mayo 25, 2008.
10. Exergy Flow Charts - GCEP. standford.edu.
11. Mamamana, Cristina. Pagsusuri ng Global Wind Power. Stanford. Hinango noong Hunyo 3, 2008.
12. ... Renewable at Naaangkop na Laboratory ng Enerhiya. Hinango noong Disyembre 6, 2012.
13. Kabuuang Pangunahing Pagkonsumo ng Enerhiya. Pangangasiwa ng Impormasyon sa Enerhiya. Hinango noong Hunyo 30, 2013.
14. Kabuuang Pagkonsumo ng Elektrisidad Net. Pangangasiwa ng Impormasyon sa Enerhiya. Hinango noong Hunyo 30, 2013.
15. Enerhiya at ang hamon ng pagpapanatili (PDF). UN Development Program at World Energy Council(Setyembre 2000). Hinango noong 17 Enero 2017.