Saulės energija - tai ... Naudojant saulės kolektorių

Pastaraisiais metais mokslininkai yra ypač domina alternatyvių energijos šaltinių. Nafta ir dujos baigsis anksčiau ar vėliau, todėl galvoti apie tai, kaip mes ketiname išgyventi šią situaciją, būtina dabar. Europoje vėjo turbinos yra plačiai naudojami, kuris bando išgauti energiją iš vandenyno, ir mes kalbame apie saulės energiją. Juk žvaigždė, kurią mes matome beveik kiekvieną dieną į dangų, gali padėti mums išsaugoti neatsinaujinančių išteklių ir pagerinti aplinką. Saulės į Žemę vertė negali būti pervertintas - ji suteikia šilumą, šviesą ir leidžia visiems gyvenimo planetoje funkciją. Taigi, kodėl neranda jam kita programa?

Šiek tiek istorijos

Viduryje 19-ojo amžiaus fizikas Aleksandr Edmon Bekkerel atrado fotoelektros poveikį. Iki amžiaus pabaigos Charlz Fritts sukūrė pirmąjį įrenginį, galintį perdirbti saulės energiją į elektrą. Mes naudojamas seleno, padengtą plonu sluoksniu aukso. Efektas buvo silpnas, tačiau tai šis išradimas yra dažnai susijęs su saulės energijos erą pradžioje. Kai kurie mokslininkai nesutinka su šios formuluotės. Jie vadinamas saulės energijos pasaulinio garso mokslininkas Alberta Eynshteyna eros pradininkas. 1921 jis gavo Nobelio premiją už savo paaiškinime iš išorės fotoefektas įstatymus.

Atrodytų, kad saulės energiją - tai yra perspektyvus būdas plėtrai. Tačiau yra daug kliūčių, kad ji telpa į kiekvieno namo - daugiausia ekonominiai ir aplinkos. Kas yra įtrauktas į saulės kolektorių kaina, kiek žalos jie gali sukelti aplinką ir ką dar yra būdų, siekiant generuoti energiją, mes sužinome vėliau.

metodai kaupimas

Labiausiai neatidėliotinas uždavinys susijęs su saulės energijos prijaukinimo, yra ne tik ją gauti, bet susikaupimas. Ir tai yra sunkiausia. Šiuo metu mokslininkai buvo sukurta tik 3 būdai visiškai prijaukinimo saulės energija.

Pirmasis remiasi parabolinės veidrodį naudoti ir kaip žaisti su didinamuoju stiklu, kuris yra susipažinę visiems nuo vaikystės mažai. Šviesos praeina per objektyvą, renkant viename taške. Jeigu jūs įtraukėte popieriaus lapą, jis užsidegs, taip temperatūra kirto saulės spinduliai yra neįtikėtinai didelė šioje vietoje. Parabolinė veidrodis yra įgaubtas diskas, primenantys negilų dubenį. Tai veidrodis, skirtingai nei didintuvai neperduoda, bet atspindi saulės šviesą rinkti ją vienu metu, kuris paprastai yra nukreipta į juodąją vandens vamzdžio. Ši spalva yra naudojama, nes ji geriausiai sugeria šviesą. Vandens vamzdelio pagal veiksmų saulės įkaista ir gali būti naudojamas generuoti elektros energiją arba šildymo mažų namų.

vienodo šildytuvas

Šis metodas naudoja visiškai kitą sistemą. Saulės imtuvas atrodo daugiasluoksnės struktūros. Jo veikimo principas yra toks.

Kertanti stiklo, spinduliai patenka ant tamsintoje metalu, kuris yra žinoma, kad geriau sugeria šviesą. Saulės spinduliuotė yra konvertuojamas į šilumos energijos , ir šildo vandenį, kuris yra pagal geležies plokštės. Be to, visi įvyksta kaip pirmąjį metodą. Šildomas vanduo gali būti naudojama šildymui arba elektros energijos gamybos. Tačiau šio metodo efektyvumas nėra pakankamai didelis, kad jį naudoti visur.

Paprastai, tokiu būdu gautas saulės energiją - tai šilta. Už elektros energiją yra daug labiau tikėtina, kad naudoti trečią būdą.

saulės elementai

Daugelis iš mūsų yra susipažinę su tokių energijos šaltinių. Ji apima įvairių baterijų ar saulės baterijos, kurios gali būti rasti ant daugelio šiandienos namų stogų naudojimą. Toks metodas yra sudėtingas aprašyta anksčiau, bet yra daug žadantis. Jis yra tas, kuris suteikia jums galimybę paversti saulės energiją į elektrą pramoniniu mastu.

Specialūs plokštės skirtas fiksuoti spindulius, pagaminti iš silicio turtingas kristalai. Saulės šviesa krenta ant jų, paskambina elektroną iš orbitos. Jo vietoje, iškart siekia kitą, tokiu būdu gauta nuolat judantį grandinę, kuri sukuria srovę. Jis naudojamas nedelsiant, jei būtina numatyti įrenginius arba saugomi elektros formos specialių baterijų.

Šio metodo, grindžiamo tuo, kad jis leidžia jums gauti daugiau nei 120 vatų tik vieną kvadratinį metrą saulės skydelio populiarumas. Šiuo atveju plokštės turi santykinai mažą storį, kuris leidžia jiems vieta praktiškai bet kur.

Tipai silicio plokštės

Yra keletas tipų saulės elementų. Pirmasis pagamintas naudojant monokristalinį silicį. Jų efektyvumas yra maždaug 15%. Šie saulės kolektoriai yra pats brangiausias.

Efektyvumas ląstelių, gaminamų iš polikristalinio silicio, pasiekia 11%. Jie kainuoja mažiau kaip medžiaga jiems yra gaunamas pagal supaprastintą technologiją. Trečiasis tipas yra labiausiai ekonomiškas ir turi minimalų efektyvumą. Tai amorfinio silicio plokštės, tai ne kristalinis. Be prastų rezultatų, jie turi vieną didelį trūkumą - trapumą.

Kai kurie gamintojai padidinti efektyvumą įtraukti abi saulės skydelio puses - pirmyn ir atgal. Tai leidžia jums sugauti šviesą dideliais kiekiais, ir padidina energijos kiekį, pagamintą 15-20%.

vidaus gamintojų

Saulės energija pasaulyje tampa vis labiau paplitęs. Net mūsų šalyje mes esame suinteresuoti mokytis apie pramonėje. Nepaisant to, kad Rusija nebuvo labai aktyvus yra alternatyvios energetikos plėtrą, tam tikra pažanga buvo pasiekta. Šiuo metu kūrimas plokščių saulės energijos trunka kelias organizacijas - daugiausia akademines institucijas įvairių rūšių ir gamyklos elektros įrenginių gamybai.

1. SPF Varškė ".
2. UAB "kilimai Mechanikos gamykla".
3. Visos Rusijos tyrimų institutas elektrifikacijos žemės.
4. Mašinų NVO.
5. AO VIEN.
6. UAB "Riazanės gamykla metalo keramikos prietaisų."
7. UAB Pravdinsky gamybiniai šaltiniai dabartinis "teigiamas".

Tai tik maža dalis įmonių, aktyviai dalyvauja alternatyvių energijos plėtrai Rusijoje.

Poveikis aplinkai

Atsisakymas akmens anglies ir alyvos energijos šaltinių yra ne tik susijusi su tuo, kad šie ištekliai bus anksčiau ar vėliau baigsis. Tas faktas, kad jie yra labai kenksmingi aplinkai - teršia dirvožemį, orą ir vandenį, prisideda prie ligų raidos žmonėms ir sumažinti imunitetą. Štai kodėl alternatyvūs energijos šaltiniai turi būti apsaugoti nuo aplinkos požiūriu.

Silicis, kuris naudojamas saulės elementų gamybą savaime yra saugus, nes ji yra natūrali medžiaga. Bet, po valymo lieka atliekų. Jie gali pakenkti žmonėms ir aplinkai, jei netinkamai naudojami.

Be to, svetainėje yra visiškai užstatyti saulės kolektorių, gali sutrikdyti natūralų apšvietimą. Tai lems pokyčius esamą ekosistemą. Bet apskritai, poveikis įrenginių aplinkos konvertavimo saulės energija yra minimali.

ekonomika

Didžiausia kaina gaminti saulės elementus , yra susijęs su brangumo žaliavų. Kaip matėme, specialios plokštės sukurtas naudojant silicio. Nepaisant to, kad šis mineralas yra plačiai paplitę gamtoje, su jo grobis susieta didelė problema. Tas faktas, kad silicio, kuris yra daugiau nei žemės plutos masės ketvirtį, netinka saulės elementų gamybai. Šiam tikslui tinka tik tyras medžiaga, gauta pramonės metodus. Deja, iš smėlio gauti grynas silicis yra labai problemiškas.

Dėl kainos tai išteklių yra palyginama su urano naudojamas atominėse elektrinėse. Štai kodėl saulės elementų kaina šiuo metu išlieka gana aukšto lygio.

šiuolaikinės technologijos

Pirmieji bandymai sutramdyti saulės energiją ten ilgą laiką. Nuo tada, daugelis mokslininkai aktyviai dalyvauja ieškant efektyviausių įrenginių. Ji turi būti ne tik ekonomiškai konkurencinga, bet ir kompaktiškas. Jo efektyvumas turi siekti maksimaliai.

Pirmieji žingsniai į idealus prietaisas, skirtas gauti ir konvertuoti saulės energiją buvo padaryta silicio baterijas išradimą. Žinoma, kaina yra gana didelė, tačiau plokštės gali būti ant stogų ir sienų namus, kur jie netrukdys niekam. Tokių baterijų efektyvumas yra neabejotina.

Bet geriausias būdas padidinti saulės energijos populiarumas - padaryti jį pigiau. Vokietijos mokslininkai jau pasiūlė pakeisti silicį, sintetinio pluošto, kuris gali būti integruotas į audinio arba kitų medžiagų. Efektyvumas tokio saulės elementų nėra labai didelis. Bet marškinėliai trumpo sintetinių pluoštų gali, bent jau, teikti elektros smartfon ar grotuvą. Aktyviai dirba nanotechnologijų srityje. Tikriausiai, jie leis saulė tapti populiariausia energijos šaltinis šiame amžiuje. Bendrovės specialistai Scates nuo Norvegijoje jau pareiškė, kad nanotechnologijos bus sumažinti saulės kolektorių kaina yra 2 kartus.

Saulės energija namams

Būstui, kuris pats turi užtikrinti, kad daugelio svajonė tikrai: nėra priklausomybė nuo centrinio šildymo, pasunkėjęs apmokėti sąskaitas ir žala aplinkai. Jau daugelis šalių yra aktyviai statyti būstą, vartoja tik gaunama energija iš alternatyvių šaltinių. Ryškus pavyzdys - vadinamasis Saulės namas.

statybos metu reikės didesnių investicijų nei tradicinis. Tačiau po kelerių metų eksploatacijos, visos išlaidos bus grąžinta - mokėti už šildymą, karštą vandenį ir elektros energiją. Saulės namo visas šias ryšiui yra susieta su konkrečiais fotovoltinių plokščių, pateiktų ant stogo. Ir taip gauti energijos ištekliai ne tik išleista dabartinius poreikius, bet taip pat kaupti naudoti naktį ir debesuota.

Šiuo metu tokių namų statyba vykdoma ne tik tose šalyse, arti pusiaujo, kur saulės energijos gaminti lengviausias būdas. Jie taip pat pastatytas Kanada, Suomija ir Švedija.

Argumentai už ir prieš

Technologijų panaudoti saulės energiją visur, gali būti aktyvesni. Tačiau yra keletas priežasčių, kodėl ji vis dar nėra prioritetas. Kaip sakėme anksčiau, atsižvelgiant į plokščių pagamintų aplinkai kenksmingų medžiagų gamybai. Be to, baigtas įranga yra jo sudėtį galio, arseno, kadmio ir švino.

Jis kelia daug klausimų ir perdirbti fotovoltinių plokščių poreikis. Po 50 metų darbo jie bus netinkami tarnybai, ir jie turi kažkaip nužudyti. Ar tai sukelia didžiulę žalą gamtai? Taip pat reikėtų nepamiršti, kad saulės energija - yra nepastovus išteklių efektyvumą gamybos kurios priklauso nuo dienos ir orų metu. Tai reikšmingas trūkumas.

Bet privalumai, žinoma. Saulės energija gali būti gaminama beveik bet kurį tašką žemėje, ir įranga, už jos parengimą ir transformacijos gali būti toks mažas, kad tilps ant išmaniojo telefono gale. Kas svarbiau, tai yra atsinaujinantis šaltinis, tai yra, saulės energijos suma nesikeis mažiausiai tūkstantis metų.

perspektyvos

Saulės energijos technologijų plėtra turėtų lemti mažesnes sąnaudas kurti daiktus. Jau yra stiklo plokštės, kurios gali būti sumontuotos ant langų. Nanotechnologijų plėtra leido išrasti dažai, kurie yra purškiamas ant saulės kolektorių ir gali pakeisti silicio sluoksnis. Jeigu saulės energijos kaina nėra patenka kelis kartus, jo populiarumas taip pat auga daug kartų.

mažas plokštes individualiai taikymo kūrimas leis žmonėms visomis aplinkybėmis naudoti saulės energiją - namuose, automobilyje ar net šalyje. Dėka savo platinimo sumažinti apkrovą nuo centrinės valdžios, nes žmonės galės įkrauti mažus elektronikos.

"Shell" ekspertai mano, kad iki 2040 maždaug pusė pasaulio energijos bus gaminama iš atsinaujinančių išteklių. Jau Vokietijoje, saulės energijos suvartojimas sparčiai auga, o baterijos talpa yra daugiau nei 35 gigavatų. Japonija taip pat aktyviai plėtoti šiame sektoriuje. Šios dvi šalys - saulės energijos pasaulyje lyderių. Tikriausiai, netrukus bus sujungtos į Jungtines Amerikos Valstijas.

Kitų alternatyvių energijos šaltinių

Mokslininkai nenustoja dėlionės dėl to, kad jūs vis dar gali būti naudojami elektros energijai gaminti ar karščio. Pateikite pavyzdžių iš perspektyviausių alternatyvių energijos šaltinių.

Vėjo turbinos dabar galima rasti beveik kiekvienoje šalyje. Net ant daugelio Rusijos miestų gatvėse įrengti žibintus, kurie pačiai elektros energijos iš vėjo energijos. Žinoma jų didesnis nei vidutinė kaina, tačiau laikui bėgant jie bus grąžinti skirtumą.

Seniai tai buvo išrastas technologijas gaminti energiją naudojant vandens temperatūrų skirtumą tarp vandenyno paviršiaus ir didesniame gylyje. Kinija aktyviai ketina plėtoti šią sritį. Per ateinančius kelerius metus, nuo Kinijos pakrantėje ketinate statyti didžiausią elektrinę veikia šią technologiją. Yra ir kitų jūros naudojimui. Pavyzdžiui, Australijoje, planuoja sukurti elektrinę, kuris generuoja energiją iš vandens srovių jėga.

Yra daug kitų būdų gaminti elektros energiją ar šilumą. Tačiau prieš daugelį kitų saulės elektrinių variantų fone - tai tikrai perspektyvi sritis mokslo.