Привет, народ. Скажите, а вы обращали внимание на странные сооружения прикрепленные к фонарным столбам возле пешеходных переходов?
Совершенно случайно я обратила внимание на это, а когда присмотрелась ближе, то поняла что это солнечная батарея.
То что совсем недавно считалось чем то сложным и новаторским, теперь абсолютно спокойно применяется в самых простых и повседневных вещах.
Солнце это единственная звезда в нашей системе и одна из звезд нашей Галактики Млечный путь.
Если переводить в цифры, полная мощность излучения Солнца, то есть его светимость равна 3,828•1026 Ватт (~3,75⋅1028 Люмен).
До Земли через слой атмосферы доходит 1,1x1020 кВтч в секунду.
Ну а если переводить на понятный язык, то наша звезда светит примерно также мощно, как триллион триллионов лампочек мощностью 380 Вт!
Конечно же люди с давних пор задумывались о том как можно применить энергию Солнца.
Солнечная энергия применяется для получения электроэнергии и тепла, для фотосинтеза растений, формирующих запасы биомассы. Энергия ископаемого топлива также появляется благодаря теплу солнца. В процессе трансформации топливо превращается в уголь, нефть, природный газ.
Энергия ветра и морские волны также генерируются солнечной радиацией.
Оглянемся назад и посмотрим историю вопроса
Людей всегда интересовало, можно ли использовать энергию солнца. Древние люди сушили пищу на солнце и заготавливали ее впрок.
В Древнем Китае и Древней Греции старались строить дома так что бы в них зимой попадало как можно больше солнечного света и тепла.
Со временем небесное светило научились использовать для получения от него тепловой энергии. Максимального искусства использования солнечного тепла достигли древние римляне, размещавшие стекло для сбора света в местах наиболее общественных собраний – в термальных банях. Используя стекло или слюду в качестве линзы они фокусировали солнечный свет в нужных местах. В Помпеях были найдены оконные проемы шириной 2 м и высотой 3 м.
Отдельно стоит упомянуть об "Обжигающих Зеркалах"
Древние китайцы и греки независимо друг от друга изобрели вогнутые зеркала, которыми можно было разжигать огонь сконцентрировав солнечные лучи в один пучок.
До наших дней дошла легенда, о том как Архимед сжег римский флот при защите своего родного города Сиракузы. Используя специальные зеркала собранные особым образом, он направил солнечные лучи на корабли и зажег их.
В конце 17 века во Франции начали производить зеркальное стекло размером до 2 метров.
В конце 19 столетия при планировании городских кварталов начали учитывать необходимость улучшения систем теплозащиты и освещения. Было обнаружено, что ультрафиолетовый свет убивает бактерии. Солнечный свет и свежий воздух стали основой для выбора проектов домов для дальнейшей застройки городов.
в 1839 году ученые поняли как можно преобразовать свет в электричество, а в Италии были созданы первые прототипы солнечных батарей. Понадобилось более ста лет, что бы в 1954 году солнечная батарея все таки была создана.
Солнечные панели – как это работает? И какие виды бывают?
Технология перехода на дешевую возобновляемую энергию набирает популярность во всем мире. Задача этих приспособлений – преобразование энергии световых лучей в электрический ток, используемый для питания бытовых и промышленных устройств.
Принцип действия заключается в эффекте полупроводников. Кремний – один из самых лучших полупроводников.
Солнечный свет, падающий на кремниевый полупроводник батареи, трансформируется в электричество, которое накапливается в батареях и применяется для бытовых нужд.
Солнечные панели бывают нескольких видов, исходя из конфигурации приспособления, а также от сырья, послужившего основой для формирования фотоэлектрического слоя.
I. Классификация по типу их устройства:
• гибкие;
• жесткие.
II. Исходя из особенностей применения сырья, из которого сделан фотоэлектрический слой, существуют солнечные панели, фотоэлемент которых сформирован из:
• кремния;
• теллурида кадмия;
• селена;
• полимеров;
• органики;
• арсенида галлия;
• сырья разных видов.
Наиболее распространенными типами являются многопереходные кремниевые солнечные элементы.
Использование солнечных панелей
Существует три способа применения солнечного тепла:
• экономия электричества: солнечные панели снижают его потребление, а электрические излишки продаются электроснабжающей компании;
• обеспечение электроэнергией объектов (например, дачи, охотничьего домика), к которым невозможно или экономически невыгодно подводить линии электропередач; такие устройства также задействованы в питании ламп в отдаленных от магистралей районах или на автобусных остановках;
• аккумулятор для мобильных и портативных приборов (во время пеших прогулок, рыбалки и иных подобных мероприятий).
Солнечные коллекторы
Это инновационный экологичный метод добычи и последующего применения солнечного тепла.
Установка хорошо работает с водонагревателями и газовыми котлами. Также устанавливается счетчик тепла, который помогает вести учет полученному электричеству и экономить киловатты.
Все установки можно разделить на 2 подвида: по способу нагрева и хранения теплоносителя. При приобретении солнечной установки всегда следует учитывать характеристики эксплуатации. Многие нюансы обусловлены конфигурацией, особенностью применения и техобслуживанием установки.
Солнечные башни
По сути, это электростанции, функционирующие на солнце и воздухе. Размещенные у подножия башни устройства, ухватывающие солнечные лучи, будут способствовать нагреву окружающего воздуха. Из-за разных показателей давления нагретый воздух устремится вверх и станет вращать турбины электрогенераторов, которые вмонтированы в башнях.
Эффективность, а также недостатки использования
Через конкретные приспособления эту энергию можно будет применять для разных нужд. Но недостаток таких устройств в том, что результат их работы обусловлен погодой и климатом. К тому же в России применение солнечных систем не так широко распространено, как в Европе и Америке, из-за низкой климатической эффективности.
Преимущества солнечных панелей
Установка таких устройств – постоянно развивающееся, перспективное направление. У них есть несколько основных преимуществ:
- нет необходимости платить (конструкции изготавливаются с применением кремния, запасов которого много);
- отсутствие побочного эффекта: энергия преобразуется бесшумно, без выброса токсичных веществ, с учетом охраны окружающей среды;
- безопасность и надежность: установки можно эксплуатировать до 30 лет; после 20-25 лет применения солнечные элементы выдают до 80% своей номинальной стоимости;
- переработка: установки поддаются рециркуляции, и снова могут быть применены в производстве;
- оборудование прекрасно функционирует в автономном режиме;
- адаптация: применимы к эксплуатации в частных домах;
- панели смотрятся эстетично;
- приспособления неплохо интегрированы как добавочная система электроснабжения.
Интересные факты
Не так уж и давно подобные системы казались чем-то из области фантастики. Но уже многие люди установили наборы солнечных модулей на крышах или фасадах своих домов. Эффективность конфигураций пока не превышает 10-15%. Напряжение составляет 12 или 24 вольта. Но для таунхауса или коттеджа этого вполне достаточно.
Такие станции могут функционировать и ночью за счет помещения части нагретого пара в аккумулятор и применения его для приведения в движение турбины.
На Земле неисчерпаемое количество солнечной энергии, что позволяет прогнозировать регулярное развитие и усовершенствование способов получения и переработки энергии солнца, появление более эффективного оборудования, увеличение доли солнечной энергии в общем потреблении человечества.
Прогнозы на будущее применение солнечной энергии блестящие.
А вы когда либо использовали солнечную энергию?
Ну и как всегда - ставьте лайк, подписывайтесь на канал, впереди у нас много интересного