Saulės energijos apibrėžimas su pavyzdžiais ir naudojimu
Saulės energijos apibrėžimas yra energija, gaunama iš Saulės ir kurią galime užfiksuoti saulės spinduliuotės dėka.Saulės energijos sąvoka dažnai vartojama kalbant apie elektros arba šiluminę energiją, gaunamą naudojant saulės spinduliuotę.
Šis energijos šaltinis atspindi pagrindinį energijos šaltinį žemėje.Kadangi tai neišsemiamas šaltinis, jis laikomas atsinaujinančia energija.
Iš šios energijos gaunami daugybė kitų energijos šaltinių, tokių kaip:
Vėjo energija, kuri panaudoja vėjo galią.Vėjas susidaro, kai saulė kaitina didelius oro kiekius.
Iškastinis kuras: Jie atsiranda dėl ypač ilgo organinių dalelių skilimo proceso.Organiniai skilitojai daugiausia buvo fotosintezuojantys augalai.
Hidraulinė energija, kuri panaudoja potencialią vandens energiją.Be saulės spinduliuotės vandens ciklas nebūtų įmanomas.
Šio tipo atsinaujinanti energija yra alternatyva iškastiniam kurui, kuris neišskiria šiltnamio efektą sukeliančių dujų, tokių kaip anglies dioksidas.
Kai kurie saulės energijos pavyzdžiai yra šie:
Fotoelektrinės saulės baterijos sukuria elektrą;Šios priemonės naudojamos namuose, kalnų prieglaudose ir kt.
Fotoelektrinės elektrinės: Tai yra reikšmingi PV plokščių, kurių tikslas yra generuoti elektrą elektros energijos tinklui tiekti, pratęsimai.
Saulės automobiliai naudoja PV ląsteles, kad saulės spinduliuotė būtų paversta elektra elektriniam varikliui.
Saulės viryklės: jos yra pagamintos iš parabolinės sistemos, kad Saulės šviesa būtų sutelkta iki taško, kad pakeltų temperatūrą ir galėtų virti.
Šildymo sistemos: naudojant saulės šiluminę energiją, gali būti šildomas skystis, kurį galima naudoti šildymo grandinėje.
Baseino šildymas yra paprasta skysčio grandinė, kurioje vanduo cirkuliuoja išilgai saulės šiluminių kolekcionierių, veiktų saulės, rinkinį.
Skaičiuotuvai: Kai kurie elektroniniai prietaisai turi nedidelį saulės kolektorių, kad tiektų energiją į elektros grandinę.
Saulės ventiliacija yra saulės energijos rūšis, kuriai naudojama saulės šiluma, kad būtų galima vėdinti erdvę.Jis dažnai naudojamas namuose ir pastatuose, siekiant pagerinti oro kokybę ir sumažinti energijos sąnaudas.Saulės ventiliacija gali būti naudojama vėdinant vieną kambarį ar visą pastatą.
Fotosintezė yra natūralus būdas, kurį augalai naudoja saulės energijai paversti chemine energija.
Saulės energijos rūšys
Yra trys saulės energijos technologijų tipai:
Fotoelektros saulės energija: PV saulės baterijos yra sudarytos iš medžiagos, kuri, kai saulės spinduliuotė smogia, išskiria elektronus ir sukuria elektros srovę.
Šiluminė saulės energija: Ši sistema pasinaudoja saulės spindulių šilumos talpa.Saulės spinduliuotė paverčiama šilumine energija, kad būtų galima pašildyti skystį, kuris gali būti naudojamas šildant naminį karštą vandenį.Saulės šiluminėse elektrinėse gaminamas garas, o vėliau - elektra.
Pasyvi saulės energija yra šaltinis, leidžiantis pasinaudoti saulės šilumos pranašumais nenaudojant išorinių išteklių.Pvz., Architektai gali orientuoti namus ir nuspręsti, kur dėti langus, atsižvelgiant į tai, kur bus gauta saulės spinduliuotė.Ši technika yra žinoma kaip bioklimatinė architektūra.
Kaip gaminama saulės energija?
Fiziniu požiūriu saulės energija gaminama saulėje per daugybę branduolinių reakcijų.Kai ši energija mus pasiekia Žemėje, mes galime ja pasinaudoti įvairiais būdais:
Saulės baterijos su fotoelektrinėmis ląstelėmis.Fotoelektrinės plokštės yra pagamintos iš medžiagos, kuri, gaunant šviesą, tiesiogiai jonizuoja ir išskiria elektroną.Tokiu būdu saulės spinduliuotė virsta elektrine energija.
Naudojant saulės kolekcionierius, kurie yra skirti saulės spinduliui paversti šilumine energija.Jos tikslas yra pašildyti skystį, kuris cirkuliuoja viduje.Tokiu atveju mes neturime elektros energijos, tačiau turime skysčių aukštoje temperatūroje, kurią galima naudoti daugelyje programų.
Koncentruota saulės energija yra sistema, atspindinti visą saulės apšvietimą židinio taškui pasiekti aukštą temperatūrą.Ši technologija naudojama termukariariniuose augaluose energijai gaminti.
Pasyviosios saulės energijos sistemos naudoja saulės energiją be jokios išorinės energijos sąnaudos.Pavyzdžiui, architektūriniai dizainai leidžia žiemą maksimali saulės spinduliuotei ir venkite šilumos pertekliaus vasarą.
Saulės baterijų tipai
Terminas saulės baterijas vartojamas abiem metodams (fotoelektroms ir šiluminėms).Bet kokiu atveju, dizainas labai skiriasi priklausomai nuo to, kokio tipo saulės technologijos jis bus naudojamas:
Saulės šiluminis skydelis naudoja saulės spindulius, kad būtų galima pašildyti skystį, kuris perkelia šilumą į skystį, o paskui šildo vandenį.Saulės vandens šildytuvai naudojami namuose, norint gauti karštą vandenį.
Fotovoltinis skydelis išnaudoja tam tikrų puslaidininkių elementų, esančių į saulės elementus, savybes.Saulės ląstelės sukuria elektrinę energiją, kai veikia saulės spinduliuotės.Dėl vadinamojo fotoelektrinio efekto saulės poveikis sukelia elektronų judėjimą komponente (paprastai siliciu), sukuriant nuolatinę elektros srovę.
Saulės energijos naudojimas
Saulės galios panaudojimas: fotoelektros vadovas
Saulės energija turi daug naudojimo būdų ir programų, kurias galima apibendrinti trimis taškais:
Buitinis karšto vandens DHW
Saulės vandens šildymas naudojamas tiekti naminį karštą vandenį (DHW) ir šildymą namuose ir mažuose pastatų kompleksuose.Buvo pastatytos saulės elektrinės, kurios, naudojant garų turbinas, paverčiamą šilumą paverčia elektra.
Tačiau šie prototipai nebuvo plačiai naudojami dėl mažų šių elektrinių našumo, palyginti su didelėmis sąnaudomis ir netaisyklingu elektros tiekimu.
Elektros energijos generavimas
Fotoelektrinės plokštės naudojamos izoliuotose saulės sistemose, kad būtų galima maitinti įtaisus nuo elektros tinklų (kosminiai zondai, aukšto aukščio telefono kartotuvai ir kt.).Jie taip pat naudojami programose, turinčiose tokius mažus energijos reikalavimus, kad ryšys su elektros tinklu nebūtų ekonomiškas (šviesos signalai, automobilių stovėjimo aikštelės ir kt.).
Šie prietaisai turi būti aprūpinti akumuliatoriais, galinčiais kaupti per didelę elektros energiją, pagamintą dienos metu, kad būtų galima maitinti įrangą naktį ir debesuotais laikotarpiais, paprastai saulės baterijomis.
Jie taip pat naudojami didelėse su tinkle sujungtose sistemose, nors maitinimo šaltinis keičiasi kasdienėmis ir sezoninėmis sąlygomis.Todėl sunku nuspėti ir neprogramuoti.
Dėl šio netolygumo bet kuriuo metu sudėtinga patenkinti elektros energijos paklausą, išskyrus gamybą, turinčią plačią saugos ribą virš metinės paklausos viršūnių.Tačiau, būdamas saulės energijos elektrinių gamybos pikas vasarą, jis sugeba kompensuoti didesnę vidinę paklausą dėl oro kondicionierių.
Kokie yra saulės energijos privalumai ir trūkumai?
Saulės energijos naudojimas apima specifinius privalumus ir trūkumus.
Pagrindinė kritika ar trūkumai yra šie:
Gauta didelė investavimo kaina už kilovatą.
Tai siūlo labai didelį efektyvumą.
Gautas našumas priklauso nuo saulės grafiko, orų ir kalendoriaus.Dėl šios priežasties sunku žinoti, kokią elektros energiją galėsime gauti tam tikru momentu.Šis trūkumas išnyksta su kitais energijos šaltiniais, tokiais kaip branduolinė ar iškastinė energija.
Energijos, reikalingos saulės kolektoriui gaminti.Norint gaminti fotoelektrines plokštes, reikia daug energijos, dažnai naudojant neatsinaujinančius energijos šaltinius, tokius kaip anglis.
Kita vertus, jūs turite atsižvelgti į saulės energijos pranašumus:
Jos šalininkai palaiko išlaidų mažinimą ir efektyvumo padidėjimą dėl masto ekonomijos ir technologinių patobulinimų būsimose saulės sistemose.
Kalbant apie šio energijos šaltinio nebuvimą naktį, jie taip pat pabrėžia, kad maksimalus elektros sunaudojimo smailė pasiekiama dienos metu, tai yra, maksimalios saulės energijos gamybos metu.
Tai atsinaujinančios energijos šaltinis.Kitaip tariant, tai yra neišsenkama.
Tai yra neuždengimo energija: ji nesukelia šiltnamio efektą sukeliančių dujų, todėl neprisideda prie klimato pokyčių problemos sunkinimo.
Autorius: Oriol Plano - pramonės technikos inžinierius
Paskelbimo laikas: 2023-09-27