Что такое солнечная энергия и как она работает сохранение энергии будущего

Только представьте место, где все — от автомобилей до домов и промышленных предприятий — питается энергией солнца. Где Воздух чистейший. Энергия не стоит ничего. Дефицит электрической энергии остался в прошлом. Человек в конце концов в мире с внешней средой. В условиях опасного роста уровня загрязнения внешней среды, истощения ресурсов природы и неконтролируемых расценок на топливо мир устремил собственный взгляд к небу в поиске решения.

Ответ заключен в применении неограниченной, чистой, экологично чистой солнечной энергии. Солнце — это ключ к существованию жизни на Земля. Оно существует уже миллиарды лет и каждый раз излучает энергию солнца в нашу сторону. Солнце продолжает обогревать нашу планету, и нам стоит подыскать более эффективные варианты применения его энергии полностью.

Солнечная энергетика. Все, что надо знать | Озвучка Hello Robots

Солнце — это абсолютно захватывающее зрелище, когда мы думаем о нем. Свет, исходящий от солнечных лучей, преодолевает миллионы миль в космосе через атмосферу, чтобы достичь нас. Он обеспечивает тепло, зрительный свет и энергию, нужную для жизни растений на Земля. Только представьте, если бы этот очень большой ресурс можно было применять с пользой. Собственно на это направлена энергия солнца.

Энергия солнца получается путем применения солнечной энергии и изменения ее в электричество при помощи технологий энергии солнца, например как фотоэлектрические батареи или концентрированная энергия. Энергия солнца считается наиболее возобновляемой формой энергии, существующей сегодня. Энергия солнца классифицируется как возобновляемый энергетический источник, потому что она вечна в масштабах человеческого времени. Она не производит вредных выбросов, и, что очень важное, она абсолютно бесплатна. Напротив, ископаемые виды топлива, например нефть, газ и уголь, являются невозобновляемыми энергетическими ресурсами, так как их залежи лимитированны. Конкретнее говоря, когда-нибудь ископаемое топливо окончится.

Как работает энергия солнца?

Лучи солнца содержат большое количество энергии. Естественно, когда лучи солнца попадают на объект, энергия немедленно превращается в тепло. Подумайте о тепле, которое вы чувствуете, когда лежите на солнце. Но, когда лучи солнца попадают на определенные собственно разработанные материалы, они преобразовуются в переменный ток, который можно применять для получения электрической энергии. Эти собственно разработанные устройства, которые способны преобразовывать энергию солнца в электричество, называются фотоэлектрическими батареями или солнечными батареями.

Фотоэлектрическая батарея складывается из большого количества солнечных элементов или фотоэлементов, которые по большей части отвечают за преобразование энергии солнца в электричество. Фотовольтаика — это научный процесс, в ходе которого энергия солнца превращается в электричество. Каждая фотоэлектрическая батарея или солнечная батарея поставляется с конкретным количеством кремниевых элементов. Такие элементы реагируют с фотонами, существующими в солнечных лучах, генерируя постоянный ток (DC).

Потом постоянный ток направляется в преобразователь напряжения, где он превращается в электрический ток (AC). Электрический ток подается в распределительную сеть вашего дома или офиса и теперь может питать ваши бытовые или офисные приборы. Когда вы делайте больше электрической энергии, чем вам необходимо, остатки возвращаются в национальную электрическая сеть, что может принести вам прибыль.

Будущее энергетики — Андрей Косько

2 самых распространенных метода сбора энергии солнца

Есть несколько методов изменения энергии солнца в электричество, но самыми популярными из них являются фотоэлектрические батареи и солнечные тепловые системы. Необходимо рассмотреть два варианта детальнее.

Солнечные тепловые системы

Солнечные тепловые системы по большей части используются в жилых домах, где существует большая необходимость в уменьшении ежемесячных счётов за электрическую энергию. Однако такая технология также может быть применена в зданиях коммерческого назначения. Идея солнечных тепловых систем состоит в том, чтобы применять солнечную энергию, преобразовывать ее в тепло и направлять в отопительную систему дома или предприятия в качестве горячей воды или отопления помещений. Тут может использоваться большой спектр подходов, включая активные и неактивные системы.

Обычным примером активной системы считается солнечный бойлер. Солнечные бойлеры бывают довольно разнообразных конструкций и в себя включают коллектор, мокрый нагреватель и накопительный бак. Солнечный коллектор обычно имеет черный цвет, чтобы поглощать самую большую солнечную энергию. Коллектор содержит жидкость для передачи, которая как правило собой представляет смесь воды и гликоля, широко известного как антифриз. Эта комбинация помогает устранить замерзание воды во время зимы.

Потом вода которая нагрелась в коллекторе направляется в теплообменный аппарат, находящийся в накопительном баке у вас дома. Тепло, исходящее от трубного змеевика, нагревает воду, содержащуюся в накопительном баке. После того, как жидкость отдает собственное тепло, вода попадает назад в коллектор для последующего нагрева. Функция контроллера состоит в обеспечении циркуляции жидкости к коллектору если есть наличие необходимого количества тепла.

Неактивные системы в себя включают инновационные инженерные разработки, приводят которые к созданию здания, автоматично накапливающего и использующего энергию солнца. Обычным примером пассивной системы, применяемой для получения энергии солнца, считается теплица. Теплица собирает энергию солнца в солнечный день и применяет ее для поддерживания тепла в доме ночью.

Как действует принцип теплицы?

Лучи солнца задерживаются благодаря парниковому эффекту стратегически расположенных (обращенных на север) стеклянных участков, которые полностью открыты солнцу. Результативность всего процесса зависит от ориентации окна, рам, оттенков и типа остекления. Уловленное тепло потом поглощается и сохраняется высокотеплопроводными материалами в доме. Тепло выделяется в течение ночи для восполнения потерянного тепла, чтобы поддерживать нужную температуру в доме.

Пассивное солнечное отопление применяется одновременно с пассивным затенением, что обеспечивает максимальное поглощение энергии солнца во время зимы и делает меньше перегрев летом. Этот тепловой баланс достигается за счёт хорошего расположения стекла (северная ориентация), включая правильно спроектированные карнизы крыши. Переизлучаемое тепло хорошо двигается туда, где оно нужно, благодаря эффектной конструкции потока воздуха и конвекции.

Самой эффективной формой циркуляции тепла считается прямое переизлучение. Однако тепло также подается через стройматериалы и двигается за счёт движения воздуха. Во время проектирования пола также необходимо учесть принцип теплицы. Самые важные помещения, например гостевые, следует проектировать обращенными на север, чтобы обеспечить им лучший доступ зимнего солнца.

Теплопотери значительно уменьшаются при грамотном оформлении окон и безупречной тепловой изоляции чердачного этажа, стен и фальшпола. Для достижения большого уровня эффективности система теплоаккумулирования также должна быть правильным образом изолирована.

Хорошие окна и двери, воздушные замки, герметичные строительные детали и уплотнение сквозняков значительно уменьшают инфильтрацию воздуха. Общая форма дома и расположение комнат должны быть сконструированы должным образом, чтобы сделать меньше теплопотери, которые происходят из всех частей здания, но во-первых через крышу. В холодном климате более эффективны небольшие формы, существенно уменьшающие площадь крыши и стен с внешней стороны. Когда климат становится тёплым, нужно больше стен с внешней стороны для обеспечения восхитительной перекрестной вентиляции.

Солнечная фотовольтаика или фотоэлектрические батареи

Фотовольтаика подразумевает прямое преобразование солнечных лучей в электричество на уровне атомов. Некоторые материалы показывают свойство, называемое фотоэлектрическим эффектом, которое заставляет их поглощать фотоны, имеющиеся в солнечных лучах, и испускать электроны. Эти свободные электроны потом захватываются, из-за чего появляется переменный ток, который может быть применен в качестве электрической энергии.

Как работает солнечная фотовольтаика?

Фотоэлектрические детали или фотоэлектрические панели сделаны из полупроводникового материала, известного как кремний. Все начинается с тонкой полупроводниковой пластины, имеющейся в солнечных элементах. Полупроводниковая пластина основательно отделывается, чтобы создать электрическое поле; положительное поле с одной стороны и отрицательное — со второй. Когда лучи солнца попадают на солнечный элемент, электроны сбиваются с атомов в полупроводниковом материале. Электроцепь образуется, когда электрические проводники привязываются к положительной и отрицательной сторонам, что дает возможность применять электроны в качестве переменного тока (электричества). Это электричество может быть применено для питания домов или предприятий.

Когда определенное кол-во солнечных элементов электрически связаны между собой и установлены на конструкции опоры или раме, это называют фотоэлектрическим модулем. Модули собственно разработаны для получения электричества при заданном напряжении, к примеру, в обыкновенной 12-вольтовой системе. Сила вырабатываемого напряжения зависит от интенсивности солнечных лучей, попадающих на поверхность солнечного элемента.

Зеленая энергетика — миф, реальность или будущее? Отвечает Борис Марцинкевич.

Что такое солнечная энергия и как она работает сохранение энергии будущего

Бесчисленные модули могут быть воссоединены в массив. В основном, если площадь массива больше, вырабатывается больше электрической энергии. Фотоэлектрические детали вырабатывают постоянный ток (DC). Постоянный ток подается на преобразователь, который превращает его в электрический ток (AC), способный питать бытовые и офисные приборы.