FormacióL'ensenyament secundari i escoles

L'energia solar - això ... Utilització dels panells solars

En els últims anys, els científics estan particularment interessats en les fonts d'energia alternatives. Petroli i gas s'acabarà tard o d'hora, de manera que pensar en com anem a sobreviure en aquesta situació, cal ara. A Europa, les turbines eòliques són àmpliament utilitzats, que està tractant d'extreure energia de l'oceà, i ens parla de l'energia solar. Després de tot, l'estrella que veiem gairebé cada dia al cel, pot ajudar a conservar els recursos no renovables i millorar el medi ambient. El valor del sol a la Terra no pot ser sobreestimada - li dóna la calor, la llum i permet que la funció de tota la vida al planeta. Per què no trobar-lo una altra aplicació?

Una mica d'història

En el físic mitjans del segle 19 Aleksandr Edmon Bekkerel va descobrir l'efecte fotovoltaic. A la fi del segle Charlz Fritts va desenvolupar el primer dispositiu capaç de processar l'energia solar en electricitat. Es va utilitzar el seleni recobert amb una fina capa d'or. L'efecte era feble, però és aquesta invenció s'associa sovint amb el començament de l'era de l'energia solar. Alguns estudiosos no estan d'acord amb aquesta formulació. Van cridar al fundador de l'era de l'energia solar, mundialment conegut científic Alberta Eynshteyna. El 1921 va rebre el Premi Nobel per la seva explicació de les lleis de l'efecte fotoelèctric extern.

Semblaria que l'energia solar - aquesta és una manera prometedora de desenvolupament. No obstant això, hi ha molts obstacles per tal que s'ajusti a cada llar - principalment econòmiques i ambientals. Què s'inclou en el cost dels panells solars, la quantitat de dany que poden causar el medi ambient i què més hi ha maneres de generar energia, aprenem més tard.

l'acumulació de mètodes

La tasca més urgent associada amb la domesticació de l'energia del sol, no és només per rebre-ho, però l'acumulació. I això és el més difícil. Actualment, els científics han desenvolupat només 3 maneres a la plena incorporació de l'energia solar.

La primera es basa en l'ús d'un mirall parabòlic i una mica com jugar amb una lupa, que és familiar per a tots des de la infància. La llum passa a través de la lent, reunint en un punt. Si es posa un tros de paper, que s'encendrà quan la temperatura va creuar els raigs del sol és molt alta en aquest lloc. El mirall parabòlic és un disc còncau, s'assembla a un recipient poc profund. Aquest mirall, a diferència de la lupa no transmet, sinó que reflecteix la llum del sol recollint en un punt, que en general es dirigeix a una canonada d'aigua negre. Aquest color s'utilitza perquè absorbeix millor la llum. L'aigua en el tub sota l'acció de la llum solar s'escalfa i es pot utilitzar per generar electricitat o per a la calefacció de cases petites.

escalfador plana

Aquest mètode utilitza un sistema completament diferent. receptor solar s'assembla a una estructura de múltiples capes. El seu principi de funcionament és el següent.

Passant a través del vidre, els rajos cauen sobre el metall enfosquit que se sap que és millor absorbeix la llum. La radiació solar es converteix en energia tèrmica , i escalfa l'aigua, que està sota la placa de ferro. A més, tot passa com en el primer mètode. L'aigua escalfada es pot utilitzar ja sigui per l'escalfament o per a la producció d'energia elèctrica. No obstant això, l'eficàcia d'aquest mètode no és prou alta com per utilitzar-lo a tot arreu.

Típicament, l'així obtingut energia solar - és càlid. Per l'electricitat és molt més probable que utilitzi el tercer mètode.

cèl·lules solars

La majoria de nosaltres estem familiaritzats amb aquest tipus de fonts d'energia. Això implica l'ús de diverses bateries o panells solars, que es poden trobar en els sostres de molts de les llars d'avui. Tal mètode és complicat descrit anteriorment, però és molt més prometedor. Ell és el que li dóna la capacitat de convertir l'energia solar en electricitat a escala industrial.

panells especials destinats a captar els raigs fetes de vidres rics en sílice. La llum solar que cau sobre ells, colpeja un electró de la seva òrbita. En el seu lloc, busca immediatament una altra, cadena en moviment continu obtingut d'aquesta manera, el que crea un corrent. S'utilitza immediatament si és necessari proporcionar dispositius o emmagatzemada en forma d'energia elèctrica en bateries especials.

La popularitat d'aquest mètode basat en el fet que li permet obtenir més de 120 watts amb un sol metre quadrat de panell solar. En aquest cas, els panells tenen un espessor relativament petit, el que els permet posar pràcticament en qualsevol lloc.

Tipus de panells de silici

Hi ha diversos tipus de cèl·lules solars. La primera fets usant silici de cristall únic. La seva eficiència és d'aproximadament 15%. Aquests panells solars són els més cars.

Eficiència de les cèl·lules de silici policristal·lí, arriba a 11%. Costen menys que el material per a ells s'obté mitjançant una tecnologia simplificada. El tercer tipus és el més econòmic i té una eficiència mínima. Aquest panell de silici amorf, és a dir no cristal·lí. A més dels mals resultats, tenen un desavantatge important - la fragilitat.

Alguns fabricants per augmentar l'eficiència afecten a banda i banda del panell solar - part del darrere i del davant. Això li permet captar la llum en grans volums, i augmenta la quantitat d'energia que es produeix en un 15-20%.

fabricants nacionals

L'energia solar al món és cada vegada més comú. Fins i tot a casa nostra estem interessats en aprendre sobre la indústria. Malgrat el fet que Rússia no ha estat molt actiu és el desenvolupament d'energies alternatives, s'han aconseguit alguns avenços. Actualment, la creació de panells d'energia solar triga unes poques organitzacions - la majoria institucions acadèmiques de diversos tipus, i les fàbriques per a la producció d'aparells elèctrics.

  1. SPF "Quark".
  2. JSC "Planta Mecànica Kovrov".
  3. Tot el Institut federal d'investigació per a l'electrificació d'Agricultura.
  4. Construcció de màquines NPO.
  5. AO Vien.
  6. JSC "Planta Ryazan de dispositius de metall-ceràmica."
  7. JSC Pravdinsky fonts de la planta pilot d'un corrent "positiu".

Aquesta és només una petita part de les empreses, prenent part activa en el desenvolupament d'energies alternatives a Rússia.

Impacte en el medi ambient

La negativa de les fonts d'energia de carbó i petroli no només està relacionat amb el fet que aquests recursos, tard o d'hora acabarà. El fet que són molt perjudicials per al medi ambient - contaminar el sòl, l'aire i l'aigua, contribueixen al desenvolupament de malalties en els éssers humans i reduir la immunitat. És per això que les fonts alternatives d'energia han de ser segurs des del punt de vista ambiental.

El silici, que s'utilitza per a la producció de cèl·lules solars per si mateix és segur, ja que és un material natural. Però després de la neteja continua sent residus. Poden causar mal als éssers humans i el medi ambient si es fa servir incorrectament.

A més, el lloc és completament ple de panells solars, pot pertorbar la il·luminació natural. Això donarà lloc a canvis en l'ecosistema existent. Però, en general, l'impacte sobre el medi ambient dels dispositius per a la conversió de l'energia solar és mínim.

economia

El major cost de producció de cèl·lules solars estan associats amb l'alt cost de les matèries primeres. Com hem vist, els panells especials es creen utilitzant silici. Tot i que aquest mineral es troba àmpliament distribuït en la naturalesa, amb la seva presa va lligar un gran problema. El fet que el silici, que és més d'una quarta part de la massa de l'escorça terrestre, no és adequat per a la producció de cèl·lules solars. Per a aquest propòsit, el material només pur adequat obtenir-se per mètodes industrials. Per desgràcia, fora de la sorra per obtenir el silici pur és extremadament problemàtic.

Pel preu d'aquest recurs és comparable amb l'urani s'utilitza en les centrals nuclears. Per això, el cost de les cèl·lules solars actualment es manté en un nivell bastant alt.

la tecnologia moderna

Els primers intents de domesticar l'energia solar existeix des de fa molt de temps. Des de llavors, molts investigadors s'han esforçat activament en la recerca dels equips més eficients. Ha de ser no només econòmicament competitiva, sinó també compacte. La seva eficiència s'ha d'esforçar per aconseguir el màxim.

Els primers passos per a un dispositiu ideal per rebre i convertir l'energia solar s'han fet a la invenció de les bateries de silici. Per descomptat, el preu és bastant alt, però els panells es poden col·locar en els sostres i parets de les cases, on no interferir amb qualsevol persona. L'eficiència d'aquest tipus de bateries és innegable.

Però la millor manera d'augmentar la popularitat de l'energia solar - que sigui més barat. científics alemanys ja han suggerit per substituir el silici, fibres sintètiques, que poden ser integrats en un teixit o altres materials. L'eficiència d'una cèl·lula solar d'aquest tipus no és molt alt. Però la camisa intercalades amb les fibres sintètiques pot, almenys, per proveir d'electricitat a un telèfon intel·ligent o un reproductor. Treballant activament en el camp de la nanotecnologia. Probablement, permetran que el sol es converteixi en la font més popular de l'energia en aquest segle. Especialistes de la companyia scates AS de Noruega ja ha declarat que la nanotecnologia a reduir el cost dels panells solars és de 2 vegades.

l'energia solar per a les llars

A l'habitatge, que al seu torn s'ha d'assegurar que el somni de molts segura: no hi ha dependència de la calefacció central, el pagament de factures de dificultat i danys al medi ambient. Ja, molts països estan activament construir habitatges, que només consumeix energia derivada de fonts alternatives. Un exemple clar - l'anomenada casa solar.

Durant la construcció es requerirà majors inversions que el tradicional. Però després de diversos anys de funcionament, totes les despeses seran retornats - han de pagar per a calefacció, aigua calenta i electricitat. A la casa solar totes aquestes comunicacions estan lligats als panells fotovoltaics específiques col·locades al sostre. I per tant obtenen els recursos energètics no només gasta en les necessitats actuals, sinó també que s'acumulin per al seu ús a la nit i en dies ennuvolats.

En l'actualitat, la construcció d'aquestes cases es porta a terme no només en els països propers a l'equador, on l'energia del sol per produir la forma més fàcil. També erigides al Canadà, Finlàndia i Suècia.

Pros i contres

Desenvolupament de tecnologies per aprofitar l'energia solar a tot arreu, podria ser més actiu. No obstant això, hi ha algunes raons per les que encara no és una prioritat. Com hem dit anteriorment, en la fabricació de panells produïts per substàncies nocives per al medi ambient. A més, l'equip d'acabat conté en la seva composició de gal·li, arsènic, cadmi i plom.

Planteja moltes preguntes i la necessitat de reciclatge de panells fotovoltaics. Després de 50 anys de treball que van a ser apta per al servei, i han de matar d'alguna manera. ¿Causa un dany terrible a la naturalesa? També cal tenir en compte que l'energia solar - és voluble eficiència dels recursos de la producció de la qual depèn de l'hora del dia i el clima. Això és un inconvenient significatiu.

No obstant això, els professionals, és clar. L'energia solar es pot produir en pràcticament qualsevol punt de la Terra, i equip per a la seva preparació i transformació pot ser tan petita que s'ajusti a la part posterior del telèfon intel·ligent. El que és més important, és un recurs renovable, és a dir, la quantitat d'energia solar es mantenen sense canvis durant almenys mil anys.

perspectives

El desenvolupament de tecnologies d'energia solar hauria de resultar en menors costos per a crear articles. Ja hi ha panells de vidre que es poden instal·lar a les finestres. El desenvolupament de la nanotecnologia ha permès a inventar una pintura que es fa pols sobre els panells solars i podria reemplaçar capa de silici. Si el cost de l'energia solar es cau un parell de vegades, la seva popularitat també creixerà moltes vegades.

La creació de petits panells per a aplicacions individuals permetrà a les persones en totes les circumstàncies per utilitzar l'energia solar - a casa, al cotxe o fins i tot al país. Gràcies a la seva distribució per reduir la càrrega sobre el poder central, perquè la gent serà capaç de carregar petits aparells electrònics.

experts de Shell creuen que per a l'any 2040 aproximadament la meitat de l'energia mundial es genera a partir de recursos renovables. Ja a Alemanya, el consum de l'energia solar està creixent ràpidament, i la capacitat de la bateria és més de 35 gigawatts. Japó també està desenvolupant activament aquesta indústria. Aquests dos països - els líders de l'energia solar al món. Probablement, aviat a fer venir als Estats Units.

Altres fonts d'energia alternatives

Els científics no deixen de trencaclosques sobre el fet que encara es pot utilitzar per produir electricitat o calor. Donar exemples de les fonts d'energia alternatives més prometedores.

Les turbines de vent es poden trobar en gairebé tots els països. Fins i tot als carrers de moltes ciutats russes instal·lar llums que són autosuficients en electricitat a partir d'energia eòlica. Certament, el cost de la seva més alta que la mitjana, però amb el temps se li reemborsarà la diferència.

Fa molt de temps que es va inventar la tecnologia per produir energia a partir de la diferència de temperatura entre l'aigua de la superfície de l'oceà i en profunditat. Xina va activament per desenvolupar aquesta àrea. En els propers anys, davant de la costa de la Xina es construirà la major planta d'energia que s'executen en aquesta tecnologia. Hi ha altres usos del mar. Per exemple, a Austràlia, estan planejant per establir una planta d'energia que genera energia a partir de la força dels corrents d'aigua.

Hi ha moltes altres maneres de produir electricitat o calor. Però en el context de moltes altres opcions d'energia solar - que és realment prometedor camp de la ciència.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 ca.birmiss.com. Theme powered by WordPress.