Введение
Солнце излучает в окружающую среду огромное количество световой энергии, и только две миллиардных долей этой энергии приходится на нашу планету. Тем не менее, на каждый квадратный метр поверхности Земли в европейских географических условиях ежегодно приходится около 1200 кВт · ч солнечной энергии. Однако обычное домохозяйство потребляет от 15 до 20 МВт в час за год. Используя солнечную энергию на 100%, можно покрыть все энергетические потребности такого дома, употребив 13-17 м2 солнечных панелей.
О использовании солнечной энергии люди думали веками. Однако сегодня необходимость в использовании солнца стоит гораздо острее, чем когда-либо. Для этого есть несколько причин:
1. постоянно истощающиеся запасы ископаемого топлива
2. критическое потепление Земли из-за вредных выбросов
3. постоянно растущее потребление электроэнергии.
Однако высокая стоимость солнечных панелей, препятствует использованию их. Одна солнечная панель с максимальной мощностью 100 Вт (это мощность, необходимая для работы примерно, одной лампочки) стоит около 928 долларов США. Панели производятся небольшими сериями и себестоимость продукции выше, чем в серийном промышленном производстве, и следовательно такая высокая цена. Снижение цены может быть достигнуто за счет расширения производства и увеличения продаж. Однако этого не произойдет, без финансовой поддержке государства рядовых граждан, как это делается на Западе.
Эта тема о том, как получить энергию от солнца. Лучи, падающие на фотоэлектрические установки, преобразуются в электричество, которое потом используют в домах, учреждениях или компаниях. Все это возможно благодаря так называемому фотовольтаическому явлению.
Как получить энергию от солнца - шаг за шагом
Фотон, или минимальная единица света, является важным ингредиентом для получения энергии от солнечного света. Это действие можно описать в следующих шагах:
1. Падение фотона света на фотоэлектрическую панель из кремния.
2. Поглощение фотона кремнием.
3. Приведение электронов в движение.
4. Производство энергии.
5. Преобразование солнечной энергии в электричество
Процесс не кажется слишком сложным, и большое преимущество фотоэлектрических панелей состоит в том, что они не требуют обслуживания. Использование этих панелей не требует дополнительных затрат, а энергия получается из недр космоса. Стоит отметить, что фотовольтаику часто путают с солнечными коллекторами, используемыми для нагрева воды. Установленная фотоэлектрическая установка не требует периодических технических осмотров, обслуживания или, например, замены гликоля, как в случае с коллекторами, что делает солнечную энергию одной из самых простых и легких в получении.
Системы, используемые фотоэлектрические установки.
Фотоэлектрические установки могут работать в одной из двух систем - сетевой или автономной. Первая из них предполагает интеграцию установки с так называемой электросетью (общественной сетью). В этом случае пользователи могут использовать энергоресурсы из различных сот общественной сети на постоянной основе. Остальное перенаправляется в конкретную коммунальную компанию. Таким образом, накапливается излишек энергии от индивидуальных хозяйств. Пользователи, которые одновременно получают энергию из сети и производят ее, называются просьюмерами.
Автономные системы работают индивидуально и не подключены к вышеупомянутой сети. В этом случае электричество, полученное от лучей, хранится в специальных аккумуляторах.
Интерес к фотоэлектрическим установкам
Благодаря субсидиям, выделяемым в Европе на установку фотоэлектрических установок, популярность этого решения постоянно растет. Многие понимают, что это вложение, которое полностью окупается примерно через 6 лет после установки панелей, дает экологически чистый источник энергии, который при этом является очень практичным.
Покупка необходимого оборудования и его установка обходятся дорого, но многие люди пользуются финансовой поддержкой, благодаря которой расходы, которые им приходится нести, значительно сокращаются. Также стоит добавить, что осведомленность людей по темам, связанным с экологией или окружающей средой, растет, что также существенно отражается на их решениях и вложениях. Люди, осведомленные об изменениях, происходящих на Земле, и о том, что их ждет в будущем в связи с изменением климата, охотно осуществляют профилактические экологические мероприятия. Одним из таких решений является установка панелей, благодаря которым можно собирать возобновляемую энергию.
Солнечные дома
С нынешними технологиями невозможно построить здание в наших географических условиях, которое было бы полностью автономным от солнечных батарей. Однако солнечная энергия может покрыть значительную часть энергетических потребностей семейного дома, но при этом ее необходимо сочетать с другими источниками энергии. Первый такой «солнечный дом» был построен в 1973 году в США. Из общего потребления энергии оно покрывает 80% солнечной энергии. В солнечные дни коллекторы накапливают энергию на ночь и на сезон дождей. Энергия накапливаются в электрических и тепловых батареях дома, получая ее через коллекторы на крыше. Все электроприборы, отопление и кондиционирование в этом доме работают на солнечной энергии.
Солнечные электростанции
В зданиях этого типа солнечные панели, основанные на прямом преобразовании солнечной энергии в электрическую, составляют лишь небольшую часть системы. Более важную роль играют солнечные тепловые коллекторы, которые представляют собой устройства для производства тепловой энергии. Большинство солнечных электростанций в мире работают по этому принципу. Первая такая электростанция для подачи энергии в общественную сеть была построена в пустыне Мохаве в США в 1989 году. Солнечное излучение здесь улавливается серией параболических зеркал, в центре которых находится масло, с особыми тепловыми свойствами, которое течет через трубы. Нагретое масло поступает в котельную, где используется для производства пара, который приводит в действие турбины электростанции. Таким образом, можно достичь очень высоких температур в системах производства. Во Франции, например, плавильная печь на солнечных батареях, которая устроена для научных целей работает с 1969 года. Ее преимущество что она плавит материалы при температуре около 3800 ° C, не загрязняя их во время плавления, как в случае с обычными производственным процессом. Энергию получают от 63 зеркал, каждое из которых площадью 30 кв.м2 , управляемое компьютером по солнцу. Доски отражают солнечные лучи на параболическое зеркало высотой 43 метраи площадью 2000 кв. м. Оттуда луч отражается и направляется в фокус зеркала солнечной печи.
Ближе к Солнцу.
Фотоэлектрические элементы быстрее всего завоевали популярность в космической отрасли. Электрические устройства не могут быть подключены к наземным сетям, находясь в космосе и полагаются только на свои источники питания. Поэтому использование солнечных батарей логично, к тому же условия для их использования, гораздо более подходящие, чем на Земле:
1.день и ночь не меняется
2. лучи не затмеваются облаками, плывущими по небу
3. нет атмосферной коррозии солнечных батарей.
Первые фотоэлектрические элементы были запущены в космос в 1958 году на спутнике «Авангард». В конце 1960-х годов в Америке даже составили план создания солнечной электростанции на орбите Земли. Произведенный ток должен был быть преобразован в пучок микроволн и направлен на Землю. На Земле приемная антенна должна была преобразовывать луч обратно в электричество. Это похоже на чистую фантазию, но кто знает? Может быть, однажды подобные космические электростанции действительно заработают, и Земля останется чистой и красивой.
Солнечный самолет.
Сегодня ряд предметов первой необходимости и некоторые виды транспорта работают на солнечной энергии. Если у вас есть деньги, вы можете купить зарядное устройство для солнечных батарей солнечного радио, машины или даже самолета. Первый самолет на солнечных батареях, получивший название Solar Challenger, был построен в 1981 году.
Эту статью я предложил для чтения после того, что узнал, как загрязнение воздуха влияет на развитие гриппа и пандемии в человеке.
Если эта инфекция будет продолжаться, то нам придется коренным образом изменить все существующие системы жизнеобеспечения, начиная с экологически чистых источников энергии и заканчивая новыми бытовыми инженерными системами, обеспечивающими безопасную жизнь человека, как в современной жизни, так и в храме.
