Соларна енергија - то ... Коришћење соларне панеле

У последњих неколико година, научници су посебно заинтересовани за алтернативним изворима енергије. Нафта и гас ће се завршити пре или касније, тако да о томе како ћемо да преживимо у овој ситуацији, неопходно је сада. У Европи, турбине имају широку примену, који покушава да извуче енергију из океана, а говоримо о соларној енергији. Уосталом, звијезда, коју видимо скоро сваки дан на небу, може нам помоћи очувању необновљивих ресурса и побољшање животне средине. Вредност сунца до Земље не може бити прецењена - даје топлоту, светлост и омогућава функцију целокупног живота на планети. Па зашто не он је нека друга апликација наћи?

Мало историје

У физичара средином 19. века Александр Едмон Беккерел открио фотонапонских ефекат. До краја века Цхарлз Фриттс развио је први уређај који може да обради соларну енергију у електричну енергију. Користили смо селена обложене танким слојем злата. Ефекат је био слаб, али је овај проналазак се често повезује са почетком сунчеве енергије ере. Неки научници се не слажу са овом формулацијом. Они који се зове оснивач ере соларна енергија светски познатог научника Алберта Ејнштејна. Године 1921. добио је Нобелову награду за његово објашњење закона спољног фотоелектричног ефекта.

Чини се да соларна енергија - то је обећавајући начин развоја. Али постоје многе препреке у циљу да се уклапа у сваки дом - углавном економске и еколошке. Шта је укључено у цену соларних панела, колико штете могу изазвати животну средину и шта још постоје начини да се генеришу енергију, касније научити.

метходс аццумулатион

Најхитнији задатак у вези са припитомљавања енергије сунца, није само да га прими, али је акумулација. И то је најтеже. Тренутно, научници су развили само 3 начина да пуне припитомљавања соларне енергије.

Први се заснива на коришћењу параболе огледало и мало као игра са лупом, који је познат свима из детињства. Светлост пролази кроз призму, окупљање на једном месту. Ако ставите парче папира, она ће се упалити како температура прешла сунчеве зраке је невероватно висока у овом месту. Параболичног огледала је конкавна диска, подсећа на плитку посуду. Ово огледало, за разлику од лупа не преноси, али одражава сунчеву светлост је прикупљање у једном тренутку, који се обично усмерена на црну водоводној цеви. Ова боја се користи, јер најбоље апсорбује светлост. Воде у цеви под дејством сунчеве светлости загрева и може се користити за производњу електричне енергије или за загревање мале куће.

стан грејач

Овај метод користи потпуно другачији систем. Соларни пријемник изгледа као вишеслојне структуре. Његов принцип рада је следећи.

Пролази кроз стакло, зраци падају на замраченој метала који се зна да је боље апсорбује светлост. Сунчево зрачење се претвара у топлотну енергију , а загрева воду, који је под гвозденом тањиру. Надаље, сви се јавља као у првом методом. Загрејани Вода се може користити или за грејање или за производњу електричне енергије. Међутим, ефикасност овог метода није довољно висок да га користите свуда.

Типично, тако добијене сунчеву енергију - то је топло. За струју је много вероватније да користе трећу методу.

соларне ћелије

Већина нас су упознати са таквим изворима енергије. То подразумева употребу различитих батерија или соларних панела, који се могу наћи на крововима многих данашњих домова. Такав метод је компликовано је претходно описано, али је много више обећава. Он је тај који вам даје могућност претварања соларне енергије у електричну енергију на индустријском нивоу.

Посебне плоче за циљ да ухвате зраке направљене од силицијум диоксида богатих кристала. Сунчева светлост пада на њих, куца електрон из орбите. У свом месту, одмах тражи другу, тако добијеног континуирани ланац у покрету, који ствара струју. одмах се користи ако је потребно да се обезбеди уређаја или складишти у облику електричне енергије у специјалне батерије.

Популарност ове методе на основу чињенице да је омогућава да добијете више од 120 вати са само једним квадратном метру соларног панела. У овом случају панели имају релативно малу дебљину, што им омогућава да постави било где.

Врсте силиконске панела

Постоји неколико типова соларних ћелија. Први направљене коришћењем једног кристала силицијум. Њихова ефикасност је око 15%. Ови соларни панели су најскупљи.

Ефикасност ћелија израђених од поликристалног силицијума, достиже 11%. Коштају мање као материјал за њих се добија поједностављен технологијом. Трећи тип је најекономичнији и има минималну ефикасност. Овај панел аморфног силицијума, односно некристална. Поред лошег учинка, они имају један велики недостатак - крхкост.

Неки произвођачи за повећање ефикасности укључе обе стране соларног панела - леђа и напред. Ово вам омогућава да ухвати светлост у великим количинама, и повећава количину енергије произведене за 15-20%.

домаћи произвођачи

Соларна енергија у свету се све чешће. Чак иу нашој земљи ми смо заинтересовани за учење о индустрији. Упркос чињеници да Русија није био веома активан је развој алтернативне енергије, одређени напредак је постигнут. Тренутно, стварање панела за соларну енергију траје неколико организација - углавном академских институција разних врста, и фабрике за производњу електричне опреме.

1. ЗФ "Кварк".
2. АД "Ковров Машински Фабрика".
3. Алл-руски Институт за електрификацију пољопривреде.
4. Машина Изградња НПО.
5. ББ ВИЕН.
6. АД "Ражањ биљка метал-керамичких уређаја."
7. АД Правдински пилот постројења извори струја "позитиван".

Ово је само мали део предузећа, активно учествује у развоју алтернативних извора енергије у Русији.

Утицај на животну средину

Одбијање извора угља и енергије уље није само повезано са чињеницом да ће та средства пре или касније води напоље. Чињеница да су веома штетне за животну средину - загађења земљишта, ваздуха и воде, доприносе развоју болести код људи и смањити имунитет. Зато је алтернативни извори енергије мора да буде безбедна из тачке гледишта заштите животне средине.

Силицијум, који се користи за производњу соларних ћелија по себи је безбедна, јер је природни материјал. Али након чишћења остаје отпад. Они могу бити штетне по људе и животну средину уколико се неправилно користе.

Поред тога, сајт је потпуно претрпана соларних панела, може да поремети природно осветљење. То ће довести до промена у постојећем екосистему. Али, у принципу, утицај на животну средину уређаја за конверзију соларне енергије је минималан.

привреда

Највећи трошкови производње соларних ћелија су повезане са високим трошковима сировина. Као што смо видели, специјални панели се праве помоћу силикона. Упркос чињеници да овај минерал је широко распрострањена у природи, уз његов плен везан велики проблем. Чињеница да силицијум, што је више од четвртине масе земљине коре, није погодан за производњу соларних ћелија. За ту сврху, једино погодан чист материјал добијен индустријским поступцима. Нажалост, из песка да се чисти силицијум је веома проблематично.

За цену ово ресурса може се упоредити са уранијум се користи у нуклеарним електранама. Зато је цена соларних ћелија тренутно остаје на прилично високом нивоу.

савремена технологија

Први покушаји да укроти соларну енергију тамо дуго времена. Од тада, многи истраживачи су активно укључени у потрази за најефикаснији опрему. То мора бити не само економски конкурентни, али и компактно. Његова ефикасност морају тежити максимуму.

Први кораци у идеалан уређај за пријем и конвертовање соларне енергије су учињени до проналаска силиконских батерија. Наравно, цена је прилично висока, али панели могу бити постављени на крововима и зидовима кућа, где они не утичу ни са ким. Ефикасност ових батерија је непобитна.

Али најбољи начин да се повећа популарност соларне енергије - да је јефтиније. Немачки научници су већ предложили да замени силицијум, синтетичких влакана, који могу бити интегрисани у тканину или друге материјале. Ефикасност такве соларне ћелије није веома висока. Али кошуља проткан синтетичких влакана може, барем, да се обезбеди струју на смартпхоне или играча. Активно ради на пољу нанотехнологије. Вероватно, они ће омогућити сунце да постане најпопуларнији извор енергије у овом веку. специјалисти компаније Сцатес АС из Норвешке је већ изјавио да ће нанотехнологија смањити трошкови соларних панела је 2 пута.

Соларна енергија за домове

О становању, која је и сама ће осигурати да сан многих сигурно: не постоји зависност од централног грејања, тежине плаћање рачуна и оштећење животне средине. Већ, многе земље су активно изгради станове, троши само енергију добијену из алтернативних извора. Конкретан пример - такозвани соларна кућа.

Током изградње биће потребно већа улагања од традиционалног. Али, после неколико година рада, сви трошкови ће бити враћен - морају да плате за грејање, топлу воду и струју. У соларне куће све ове комуникације су везане за одређене фотонапонских панела постављених на крову. И тако добијени извори енергије не само троши на тренутним потребама, али и да акумулирају за употребу ноћу и облачно време.

Тренутно, изградња таквих објеката врши се не само у земљама које су близу екватора, гдје је Сунчева енергија да произведе најлакши начин. Они су такође подигнута у Канади, Финској и Шведској.

За и против

Развој технологије да искористи соларну енергију свуда, може бити активнији. Међутим, постоје неки разлози зашто још увек није приоритет. Као што смо претходно рекли, у производњи панела производи еколошки штетних материја. Поред тога, готов опрема садржи у свом саставу галијум, арсеника, кадмијума и олова.

Она поставља много питања и потребу за рециклажу фотонапонских панела. Након 50 година рада ће бити способан за службу, и они морају да некако убије. Да ли то може бити узрок огромне штете природи? Такође треба имати у виду да је соларна енергија - је нестална ефикасност производње ресурс који зависи од доба дана и времена. Ово је значајан недостатак.

Али професионалци, наравно. Соларна енергија се може произвести у готово било које тачке на земљи и опрему за његово припремање и трансформација може бити толико мала да ће стати на полеђини уређаја. Оно што је још важније, то је обновљиви извор, који је, количина соларне енергије ће остати непромењена за најмање хиљаду година.

изгледи

Развој технологије соларне енергије треба да резултира нижим трошковима у стварању ствари. Већ постоје стаклени панели који се може инсталирати на прозорима. Развој нанотехнологије је дозвољено да измисли боје који се прска на соларним панелима и може заменити силиконски слој. Ако је цена соларне енергије не пада неколико пута, његова популарност ће расти много пута.

Стварање мале плоче за индивидуалну примену ће омогућити људима у свим околностима користити соларну енергију - код куће, у колима или чак у земљи. Захваљујући њиховој дистрибуцији како би се смањио оптерећење на централне власти, јер ће људи моћи да наплате мале електронику.

Стручњаци Схелл верују да до 2040. око половине светске енергије ће се генерисати из обновљивих извора. Већ у Немачкој, соларна потрошња енергије је брзо расте, а капацитет батерије је више од 35 гигавата. Јапан је такође активно развија ову индустрију. Ове две земље - лидери соларне енергије у свету. Вероватно, ускоро се придружити Сједињеним Државама.

Други алтернативни извори енергије

Научници не престаје да пуззле због чињенице да још увек може да се користи за производњу електричне енергије или топлоте. Дајте примере најперспективнијих алтернативних извора енергије.

Ветрогенератори се сада могу наћи у скоро свакој земљи. Чак и на улицама многих руских градова инсталирају светла која су сама себи довољна електричне енергије из енергије ветра. Свакако трошкови њиховог већа од просека, али временом ће надокнадити разлику.

Некада давно је измислио технологију за производњу енергије помоћу температурне разлике воде између океана површине и на дубини. Кина је активно ће развијати ову област. У наредним годинама, у близини обале Кине ће изградити највећу електрану који ради на овој технологији. Постоје и други начини коришћења мора. На пример, у Аустралији, планирају да успоставе електрану која генерише енергију од силе водотока.

Постоје многи други начини за производњу електричне енергије или топлоте. Али, у позадини многих других опција соларних - то је заиста обећава област науке.