Saules enerģijas definīcija ar piemēriem un lietojumiem

Saules enerģijas definīcija ar piemēriem un lietojumiem
Saules enerģijas definīcija ir enerģija, kas nāk no Saules un ko mēs varam uztvert, pateicoties saules starojumam.Saules enerģijas jēdzienu bieži lieto, lai apzīmētu elektrisko vai siltumenerģiju, ko iegūst, izmantojot saules starojumu.

Šis enerģijas avots apzīmē galveno enerģijas avotu uz zemes.Tā kā tas ir neizsmeļams avots, tas tiek uzskatīts par atjaunojamo enerģiju.

No šīs enerģijas tiek iegūti daudzi citi enerģijas avoti, piemēram:

Vēja enerģija, kas izmanto vēja spēku.Vējš tiek ģenerēts, kad saule silda lielu gaisa daudzumu.
Fosilais kurināmais: tie nāk no ārkārtīgi ilga organisko daļiņu sadalīšanās procesa.Organiskie sadalītāji lielākoties bija fotosintezējoši augi.
Hidrauliskā enerģija, kas izmanto potenciālo ūdens enerģiju.Bez saules starojuma ūdens cikls nebūtu iespējams.
Biomasas enerģija atkal ir augu fotosintēzes rezultāts.
Šis atjaunojamās enerģijas veids ir alternatīva fosilajam kurināmajam, kas neizstaro siltumnīcefekta gāzes, piemēram, oglekļa dioksīdu.

Saules enerģijas piemēri
Daži saules enerģijas piemēri ir šādi:

Fotoelektriskie saules paneļi rada elektrību;Šīs iespējas tiek izmantotas mājās, kalnu patversmēs utt.
Fotoelektriskās elektrostacijas: tie ir ievērojami PV paneļu pagarinājumi, kuru mērķis ir radīt elektrību, lai piegādātu elektrības tīklu.
Saules automašīnas izmanto PV šūnas, lai saules starojumu pārveidotu elektrībā, lai vadītu elektromotoru.
Saules plīti: tie ir izgatavoti no paraboliskas sistēmas, lai koncentrētu saules gaismu līdz punktam, lai paaugstinātu temperatūru un spētu gatavot.
Apkures sistēmas: ar saules siltumenerģiju var uzkarsēt šķidrumu, ko var izmantot sildīšanas ķēdē.
Peldbaseina apkure ir vienkārša šķidruma ķēde, kurā ūdens cirkulē gar saules termisko kolekcionāru komplektu, kas pakļauts saulei.
Kalkulatori: Dažām elektroniskām ierīcēm ir mazs saules panelis, lai piegādātu jaudu elektriskajai shēmai.
Saules ventilācija ir saules enerģijas veids, kas telpas ventilēšanai izmanto saules siltumu.To bieži izmanto mājās un ēkās, lai uzlabotu gaisa kvalitāti un samazinātu enerģijas izmaksas.Saules ventilāciju var izmantot, lai ventilētu vienvietīgu istabu vai visu ēku.
Fotosintēze ir dabisks veids, ko augi izmanto, lai saules enerģiju pārveidotu par ķīmisko enerģiju.
Saules enerģijas veidi
Ir trīs Saules enerģijas tehnoloģiju veidi:

Fotoelektriskā saules enerģija: PV saules paneļi sastāv no materiāla, kas, kad saules starojums atsitās, atbrīvo elektronus un ģenerē elektrisko strāvu.
Termiskā saules enerģija: šī sistēma izmanto saules staru siltuma jaudu.Saules starojums tiek pārveidots par siltumenerģiju, lai sildītu šķidrumu, ko var izmantot sadzīves karstā ūdens sildīšanai.Saules termiskās elektrostacijās tiek ģenerēts tvaiks un pēc tam - elektrība.
Pasīvā saules enerģija ir resurss, lai izmantotu saules siltuma priekšrocības, neizmantojot ārējos resursus.Piemēram, arhitekti var orientēties mājas un izlemt, kur ievietot logus, ņemot vērā, kur tiks saņemts saules starojums.Šis paņēmiens ir pazīstams kā bioklimatiskā arhitektūra.
Kā tiek ražota saules enerģija?
No fiziskā viedokļa saules enerģija tiek ražota saulē, izmantojot kodolreakciju pēctecību.Kad šī enerģija mūs sasniedz uz zemes, mēs to varam izmantot daudzos veidos:

Saules paneļi ar fotoelektriskajām šūnām.Fotoelektriskie paneļi ir izgatavoti no materiāla, kas, saņemot gaismu, tieši jonizē un atbrīvo elektronu.Tādā veidā saules starojums tiek pārveidots par elektrisko enerģiju.
Saules kolekcionāru izmantošana, kas paredzēti saules starojuma pārveidošanai siltumenerģijā.Tās mērķis ir sildīt šķidrumu, kas cirkulē iekšpusē.Šajā gadījumā mums nav elektrības, bet mums ir šķidrums augstā temperatūrā, ko var izmantot daudzos lietojumos.
Koncentrēta saules enerģija ir sistēma, kas atspoguļo visu saules apgaismojumu līdz fokusa punktam, lai sasniegtu augstu temperatūru.Šī tehnoloģija tiek izmantota termosolāros augos enerģijas ražošanai.
Pasīvās saules enerģijas sistēmas izmanto saules enerģiju bez ārējas enerģijas ievades.Piemēram, arhitektūras dizains ļauj ziemā maksimālu saules starojumu un vasarā izvairīties no liekā karstuma.
Saules paneļu veidi
Termins saules paneļi tiek izmantoti abām metodēm (fotoelektriskajiem un termiskajiem).Jebkurā gadījumā dizains ir ievērojami atšķirīgs atkarībā no tā, kāda veida saules enerģijas tehnoloģijām tas tiks izmantots:

Saules termiskajā panelī tiek izmantoti saules stari, lai sildītu šķidrumu, kas pārsūta siltumu uz šķidrumu, un pēc tam silda ūdeni.Saules ūdens sildītāji tiek izmantoti mājās, lai iegūtu karstu ūdeni.
Fotoelektriskais panelis izmanto konkrētu pusvadītāju elementu īpašības, kas ievietotas saules baterijās.Saules baterijas ražo elektrisko enerģiju, ja tās pakļautas saules starojumam.Pateicoties tā dēvētajam fotoelektriskajam efektam, saules iedarbība izraisa elektronu kustību komponentā (parasti silīcija), radot nepārtrauktu elektrisko strāvu.
Koncentrējošajā saules panelī tiek izmantoti arī virkne parabolisko spoguļu ar lineāru struktūru.Šo spoguļu mērķis ir koncentrēt saules starojumu līdz fokusa punktam, lai sasniegtu pietiekami augstu temperatūru, lai radītu tvaiku.
Saules enerģijas lietošana

Saules spēka izmantošana: ceļvedis fotoelementā
Saules enerģijai ir daudz lietojumu un lietojumprogrammu, ko var apkopot trīs punktos:

Mājas karstais ūdens DHW
Saules ūdens apkure tiek izmantota, lai piegādātu sadzīves karstu ūdeni (DHW) un apkuri mājām un maziem ēku kompleksiem.Ir uzbūvētas saules spēkstacijas, kas, izmantojot tvaika turbīnas, konvertēto siltumu pārveido elektrībā.

Tomēr šie prototipi nav plaši izmantoti šo elektrostaciju zemas veiktspējas dēļ, salīdzinot ar augstajām izmaksām un neregulāro elektrības piegādi.

Elektrības ražošana
Fotoelektriskie paneļi tiek izmantoti izolētās saules sistēmās, lai darbinātu ierīces prom no elektriskajiem tīkliem (kosmosa zondes, augstkalnu telefona atkārtotāji utt.).Tos izmanto arī lietojumprogrammās ar tik zemām enerģijas prasībām, ka savienojums ar elektrības tīklu nebūtu ekonomisks (vieglie signāli, stāvvietu skaitītāji utt.).

Šīm ierīcēm jābūt aprīkotām ar akumulatoriem, kas spēj uzkrāt lieko elektrību, kas ražota dienas laikā, lai darbinātu aprīkojumu naktī un mākoņainos periodos, parasti saules baterijās.

Tos izmanto arī lielās ar režģi savienotās sistēmās, lai gan barošanas avots ir mainīgs ikdienas un sezonas apstākļos.Tāpēc ir grūti paredzēt un ne programmēt.

Šī pārtraukšana padara izaicinājumu jebkurā laikā apmierināt elektroenerģijas pieprasījumu, izņemot ražošanu ar plašu drošības rezervi, kas pārsniedz ikgadējo pieprasījuma maksimumu.Tomēr, tā kā vasarā ir saules enerģijas ražotņu ražošanas maksimums, tas izdodas kompensēt lielāku iekšējo pieprasījumu gaisa kondicionieru dēļ.

Kādi ir saules enerģijas plusi un mīnusi?
Saules enerģijas izmantošana ietver īpašus plusus un mīnusus.

Galvenā kritika vai trūkumi ir:

Iegūtas augstas investīciju izmaksas uz vienu kilovatu.

Iegūtā veiktspēja ir atkarīga no saules grafika, laika apstākļiem un kalendāra.Šī iemesla dēļ ir grūti zināt, kādu elektrisko jaudu mēs varēsim iegūt noteiktā brīdī.Šis trūkums pazūd ar citiem enerģijas avotiem, piemēram, kodolieroču vai fosilās enerģijas.
Enerģijas daudzums, kas nepieciešams, lai izveidotu saules paneli.Fotoelektrisko paneļu ražošanai ir nepieciešams daudz enerģijas, bieži izmantojot neatjaunojamus enerģijas avotus, piemēram, ogles.
No otras puses, jums jāapsver saules enerģijas priekšrocības:

Tās aizstāvji atbalsta izmaksu samazināšanu un efektivitātes pieaugumu, ko rada apjomradīti ietaupījumi un tehnoloģiski uzlabojumi turpmākajās saules sistēmās.
Attiecībā uz šī enerģijas avota neesamību naktī viņi arī norāda, ka dienas laikā tiek sasniegts maksimālais elektriskā patēriņa maksimums, tas ir, maksimālās saules enerģijas ražošanas laikā.
Tas ir atjaunojamās enerģijas avots.Citiem vārdiem sakot, tas ir neizsmeļams.
Tā nav piesārņojoša enerģija: tā nerada siltumnīcefekta gāzes un tāpēc neveicina klimata pārmaiņu problēmas pastiprināšanu.
Autors: Oriol Planas - rūpnieciskais tehniskais inženieris