Определение солнечной энергии с примерами и использованием

Определение солнечной энергии с примерами и использованием
Определение солнечной энергии - это энергия, которая исходит от солнца и которое мы можем захватить благодаря солнечному излучению. Концепция солнечной энергии часто используется для обозначения электрической или тепловой энергии, которая получается с использованием солнечного излучения.

Этот источник энергии представляет основной источник энергии на Земле. Поскольку это неисчерпаемый источник, он считается возобновляемым энергией.

Из этой энергии получены многие другие источники энергии, такие как:

Энергия ветра, которая использует силу ветра. Ветер генерируется, когда солнце нагревает большие объемы воздуха.
Ископаемое топливо: они происходят из чрезвычайно длинного процесса разложения органических частиц. Органические декомпозиторы были в основном фотосинтезирующими растениями.
Гидравлическая энергия, которая использует потенциальную энергию воды. Без солнечного излучения цикл воды не был бы возможен.
Энергия от биомассы, опять же, является результатом фотосинтеза растений.
Этот тип возобновляемых источников энергии является альтернативой ископаемому топливу, которое не испускает парниковые газы, такие как углекислый газ.

Примеры солнечной энергии
Некоторые примеры солнечной энергии включают следующее:

Фотоэлектрические солнечные панели генерируют электричество; Эти объекты используются в домах, горных укрытиях и т. Д.
Фотоэлектрические электростанции: они представляют собой значительные расширения фотоэлектрических панелей, целью которых является выработка электроэнергии для поставки электрической сетки.
Солнечные автомобили используют фотоэлектрические ячейки для преобразования солнечного излучения в электричество для управления электродвигателем.
Солнечные плиты: они изготовлены из параболической системы, чтобы сосредоточить солнечный свет до точки, чтобы повысить температуру и готовить.
Системы нагревания: с солнечной тепловой энергией можно нагреть жидкость, которую можно использовать в нагревательной цепи.
Нагрев бассейна - это простая жидкая цепь, в которой вода циркулирует вдоль набора солнечных тепловых коллекционеров, подвергшихся воздействию солнца.
Калькуляторы: Некоторые электронные устройства имеют небольшую солнечную панель для подачи питания в электрическую цепь.
Солнечная вентиляция - это тип солнечной энергии, которая использует солнечную тепло для вентиляции пространства. Он часто используется в домах и зданиях для повышения качества воздуха и снижения затрат на энергию. Солнечная вентиляция может быть использована для вентиляции одной комнаты или всего здания.
Фотосинтез - это естественный способ использования растений для преобразования солнечной энергии в химическую энергию.
Типы солнечной энергии
Существует три типа технологий солнечной энергии:

Фотоэлектрическая солнечная энергия: PV солнечные панели состоит из материала, который, когда солнечное излучение ударяется, выпускает электроны и генерирует электрический ток.
Тепловая солнечная энергия: эта система использует теплоемкость солнечных лучей. Солнечное излучение превращается в тепловую энергию для нагрева жидкости, которая может быть использована для нагрева бытовой горячей воды. На солнечных тепловых электростанциях генерируется пар и, впоследствии, электричество.
Пассивная солнечная энергия - это ресурс для использования солнечного тепла без использования внешних ресурсов. Например, архитекторы могут ориентироваться в домах и решать, где поставить окна, учитывая, где будет получено солнечное излучение. Этот метод известен как биоклиматическая архитектура.
Как производится солнечная энергия?
С физической точки зрения солнечная энергия вырабатывается на солнце через последовательность ядерных реакций. Когда эта энергия достигает нас на земле, мы можем воспользоваться ее во многих отношениях:

Солнечные панели с фотоэлектрическими клетками. Фотоэлектрические панели изготовлены из материала, который при получении света напрямую ионизирует и выпускает электрон. Таким образом, солнечное излучение превращается в электрическую энергию.
Использование солнечных коллекционеров, которые предназначены для преобразования солнечного излучения в тепловую энергию. Его цель состоит в том, чтобы нагреть жидкость, которая циркулирует внутри. В этом случае у нас нет электричества, но у нас есть жидкость при высокой температуре, которую можно использовать во многих применениях.
Концентрированная солнечная энергия - это система, которая отражает все солнечное освещение в фокусной точке для достижения высоких температур. Эта технология используется на термозолярных заводах для производства энергии.
Пассивные системы солнечной энергии используют солнечную энергию без какого -либо внешней энергии. Например, архитектурные дизайны позволяют максимально солнечному излучению зимой и избегают избыточного тепла летом.
Типы солнечных батарей
Термин солнечные панели используется для обоих методов (фотоэлектрический и термический). В любом случае, дизайн значительно отличается в зависимости от того, для какого типа солнечной технологии она будет использоваться:

Солнечная тепловая панель использует солнечные лучи для нагрева жидкости, которая передает нагревание в жидкость, а затем нагревает воду. Солнечные водонагреватели используются в домах для получения горячей воды.
Фотоэлектрическая панель использует свойства определенных полупроводниковых элементов, размещенных в солнечных элементах. Солнечные элементы продуцируют электрическую энергию, когда подвергаются солнечному радиации. Благодаря так называемому фотоэлектрическому эффекту, воздействие солнца вызывает движение электронов в компоненте (обычно кремния), генерируя непрерывный электрический ток.
Концентрирующая солнечная панель также использует серию параболических зеркал с линейной структурой. Цель этих зеркал состоит в том, чтобы концентрировать солнечное излучение в фокусную точку, чтобы достичь температуры, достаточно высоких, чтобы генерировать пара.
Использование солнечной энергии

Используя силу солнца: руководство по фотоэлектрическому
Солнечная энергия имеет много применений и применений, которые могут быть обобщены в трех точках:

Домашняя горячая вода DHW
Солнечное нагревание воды используется для подачи бытовой горячей воды (DHW) и нагрева в дома и небольшие строительные комплексы. Были построены солнечные электростанции, которые, используя паровые турбины, превращают хранимое тепло в электричество.

Однако эти прототипы не широко использовались из -за низкой производительности этих электростанций по сравнению с высокими затратами и нерегулярным электроснабжением.

Выработка электричества
Фотоэлектрические панели используются в изолированных солнечных системах для силовых устройств вдали от электрических сетей (космические зонды, высоко высокие телефонные ретрансляторы и т. Д.). Они также используются в приложениях с такими низкими потребностями в энергии, что соединение с электросетичной сеткой не будет экономичным (световые сигналы, парковочные счетчики и т. Д.).

Эти устройства должны быть оснащены аккумуляторами, способными накапливать избыточное электричество, производимое днем ​​для питания оборудования ночью и в облачные периоды, обычно солнечные батареи.

Они также используются в больших системах, подключенных к сетке, хотя источник питания варьируется в ежедневных и сезонных условиях. Следовательно, это трудно предсказать, а не программируемо.

Этот разрыв заставляет в любое время удовлетворить спрос на электроэнергию, за исключением производства с широким районом безопасности выше годового спроса. Однако, будучи пиком производства солнечных электростанций летом, ему удается компенсировать больший внутренний спрос из -за кондиционеров.

Каковы плюсы и минусы солнечной энергии?
Использование солнечной энергии включает в себя конкретные плюсы и минусы.

Основные критики или недостатки:

Высокая инвестиционная стоимость на киловатт получен.
Он предлагает очень высокую эффективность.
Полученная производительность зависит от солнечного графика, погоды и календаря. По этой причине трудно понять, какую электрическую мощность мы сможем получить в данный момент. Этот недостаток исчезает с другими источниками энергии, такими как ядерная или ископаемая энергия.
Количество энергии, необходимое для создания солнечной батареи. Производство фотоэлектрических панелей требует много энергии, часто используя невозобновляемые источники энергии, такие как уголь.
С другой стороны, вы должны рассмотреть преимущества солнечной энергии:

Его защитники поддерживают снижение затрат и повышение эффективности благодаря экономии масштаба и технологических улучшений в будущих солнечных системах.
Что касается отсутствия этого источника энергии ночью, они также указывают на то, что максимальный пик электроэнергии достигается в течение дня, то есть во время максимального производства солнечной энергии.
Это источник возобновляемой энергии. Другими словами, это неисчерпаемо.
Это не загрязняющая энергия: она не генерирует парниковые газы и, следовательно, не способствует ухудшению проблемы изменения климата.
Автор: Oriol Planas - инженер промышленного технического инженера