Acasă › Horoscop › Utilizarea energiei solare pe pământ pe scurt. Rezumat: Energia solară și perspectivele utilizării acesteia

Utilizarea energiei solare pe pământ pe scurt. Rezumat: Energia solară și perspectivele utilizării acesteia

Soarele a făcut o treabă grozavă de a ne trimite energia sa, așa că haideți să o apreciem! Un fascicul de lumină cald pe față a fost pe suprafața Soarelui în urmă cu opt minute și nouăsprezece secunde

1 . LAhaine uscate

Soarele a făcut o treabă grozavă de a ne trimite energia sa, așa că haideți să o apreciem! Faza caldă de lumină de pe față era la suprafața Soarelui cu opt minute și nouăsprezece secunde în urmă. Cel puțin, îl folosim pentru a usca rufele. Deoarece soarele este un reactor nuclear uriaș, spuneți-le prietenilor tăi: aveți un uscător de rufe nuclear.

2 . LAsRACutșitb CuîndespreYu edla

Luați soarele și ce poate crește? Doar cu sol și lumina soarelui, putem cultiva roșii, ardei, mere, zmeură, salată verde și multe altele. Construiți sere solare care stochează căldura soarelui, astfel încât să puteți cultiva alimente chiar și în timpul iernilor reci.

3 . HAGRetb îndespredla

Șaptezeci de milioane de gospodării chineze folosesc soarele pentru a-și încălzi apa, așa că de ce nu? Puteți folosi un tub vidat sau o placă plată pentru a colecta căldura solară. Cu o investiție de aproximativ 6.800 de dolari, aceste mecanisme vor furniza 100% apă caldă vara și 40% iarna.

4 . OhșiCutșitb îndespredla

Dacă alimentarea cu apă locală este nesigură, puteți folosi soarele pentru a vă dezinfecta apa umplând sticle de plastic și lăsându-le la soare timp de cel puțin șase ore. Razele ultraviolete ale soarelui vor ucide toate bacteriile și microorganismele. Dacă locuiți lângă mare, puteți folosi energia solară pentru a vă desaliniza apa.

5 . DINdespreconstruiește-ție uhlelatRșiheCutîndespre

Instalați panouri solare pe acoperiș.

6. Pune mașina în mișcaree

Imaginați-vă o mașină alimentată doar de soare. Nissan Leaf EV 16.000 de kilometri pe an, de exemplu, va folosi 2.000 kW de energie electrică. Sistemul fotovoltaic de pe acoperișul tău va genera 2.200 kWh pe an, iar odată ce ai plătit panourile solare, energia este gratuită.

7 . Dleu dșihaina vashegdespre ddespremA

Când proiectați o casă solară pasivă, ferestrele din partea de sud și izolația din nord creează o masă termică pentru a stoca căldura soarelui. Acești pași pot reduce nevoile de încălzire cu până la 50 la sută. Maximizarea luminii naturale a soarelui reduce nevoia de iluminare artificială.

8. Pentru incalzirea locuintei

9. Gătiți mâncarea

Există diferite tipuri de aragaz solar: unele folosesc ferestre solare reflectorizante, altele folosesc discuri parabolice. Vara, îți poți face propriul uscător solar pentru fructe și legume în grădina ta.

10. Energie pentru lume

În fiecare zi, soarele radiază de o mie de ori mai multă căldură în deșerturile lumii decât folosim noi. Tehnologia solară termică, folosind turnuri parabolice sau solare, poate transforma această energie în abur și apoi în electricitate. Am putea satisface toate nevoile de energie ale lumii cu doar cinci la sută din Texas pentru energie solară termică. Deci cine are nevoie de petrol și scurgeri de petrol?

abstract

pe subiect:

„Utilizarea energiei solare”

Completat de elevii clasei 8B a gimnaziului Nr.52

Larionov Sergey și

Marchenko Zhenya.

Orsk 2000

„Mai întâi un chirurg, apoi căpitanul mai multor nave” Lemuel Gulliver, într-una dintre călătoriile sale, a ajuns pe o insulă zburătoare - Laputa. Intrând într-una dintre casele părăsite din Lagado, capitala Laputiei, a găsit acolo un bărbat ciudat, slăbit, cu o față de funingine. Rochia, cămașa și pielea îi erau înnegrite de funingine, iar părul ciufulit și barba erau pârjolite pe alocuri. Acest proiector incorigibil a petrecut opt ani dezvoltând un proiect pentru a extrage lumina soarelui din castraveți. Intenționa să adune aceste raze în baloane închise ermetic, pentru ca în cazul unei veri friguroase sau ploioase să încălzească aerul. El și-a exprimat încrederea că în alți opt ani va putea furniza lumina solară oriunde este nevoie.

Captatoarele de razele de soare din ziua de azi nu se aseamana cu nebunia fanteziei a lui Jonathan Swift, deși fac în esență același lucru ca eroul lui Swift - încercând să prindă razele soarelui și să le găsească o utilizare energetică.

Deja cei mai vechi oameni credeau că toată viața de pe Pământ a fost generată și legată indisolubil de Soare. În religiile celor mai diverse popoare care locuiesc pe Pământ, unul dintre cei mai importanți zei a fost întotdeauna zeul Soarelui, care dă căldură dătătoare de viață tuturor lucrurilor.

Într-adevăr, cantitatea de energie care vine pe Pământ de la steaua cea mai apropiată de noi este enormă. În doar trei zile, Soarele trimite pe Pământ atâta energie cât conține toate rezervele de combustibil pe care le-am explorat! Și deși doar o treime din această energie ajunge pe Pământ - cele două treimi rămase sunt reflectate sau împrăștiate de atmosferă - chiar și această parte a acesteia este de peste o mie și jumătate de ori mai mare decât toate celelalte surse de energie utilizate de om la un loc. ! Și, în general, toate sursele de energie disponibile pe Pământ sunt generate de Soare.

În cele din urmă, energiei solare îi datorează omul toate realizările sale tehnice. Datorită soarelui, ciclul apei are loc în natură, se formează fluxuri de apă care rotesc roțile de apă. Încălzind pământul în moduri diferite în diferite părți ale planetei noastre, soarele provoacă mișcarea aerului, același vânt care umple pânzele navelor și rotește palele turbinelor eoliene. Toți combustibilii fosili utilizați în energia modernă provin din nou din razele soarelui. Energia lor a fost cea care, cu ajutorul fotosintezei, a fost transformată de plante în masă verde, care, ca urmare a proceselor pe termen lung, s-a transformat în petrol, gaz și cărbune.

Este posibil să folosim direct energia soarelui? La prima vedere, aceasta nu este o sarcină atât de dificilă. Cine nu a încercat să ardă o poză pe o placă de lemn într-o zi însorită cu o lupă obișnuită! Un minut, altul - și pe suprafața copacului din locul unde lupa aduna razele soarelui, apar un punct negru și un fum ușor. Așa se face că unul dintre cei mai iubiți eroi ai lui Jules Verne, inginerul Cyrus Smith, și-a salvat prietenii când focul lor s-a stins pe o insulă misterioasă. Inginerul a realizat o lentilă din două pahare de ceas, spațiul dintre care a fost umplut cu apă. O „linte” de casă a concentrat razele soarelui asupra unui pumn de mușchi uscat și a aprins-o.

Această metodă relativ simplă de obținere a temperaturilor ridicate este cunoscută oamenilor din cele mai vechi timpuri. În ruinele capitalei antice Ninive din Mesopotamia, au fost găsite lentile primitive, făcute încă din secolul al XII-lea î.Hr. Doar focul „pur”, primit direct din razele soarelui, trebuia să aprindă focul sacru din vechiul templu roman de la Vesta.

Este interesant că inginerii antici au sugerat și o altă idee de concentrare a razelor soarelui - cu ajutorul oglinzilor. Marele Arhimede ne-a lăsat un tratat „Despre oglinzi incendiare”. O legendă poetică spusă de poetul bizantin Tsetses este asociată cu numele său.

În timpul războaielor punice, orașul natal al lui Arhimede, Siracuza, a fost asediat de nave romane. Comandantul flotei, Marcellus, nu se îndoia de o victorie ușoară - la urma urmei, armata lui era mult mai puternică decât apărătorii orașului. Comandantul naval arogant nu a ținut cont de un lucru - marele inginer a intrat în lupta împotriva romanilor. A inventat mașini de luptă formidabile, a construit arme de aruncare care împroșcau navele romane cu o grindină de pietre sau străpungeau fundul cu o grindă grea. Alte mașini cu o macara cu cârlig ridicau navele de prova și le zdrobeau de stâncile de pe coastă. Și odată romanii au văzut cu uimire că locul soldaților de pe zidul orașului asediat era luat de femei cu oglinzi în mână. La comanda lui Arhimede, ei au trimis razele de soare la o corabie, la un punct. La scurt timp mai târziu, un incendiu a izbucnit pe navă. Aceeași soartă a mai avut-o câteva nave ale atacatorilor, până când aceștia au fugit în confuzie departe, dincolo de raza unei arme formidabile.

Timp de multe secole, această poveste a fost considerată o ficțiune frumoasă. Unii cercetători moderni din istoria tehnologiei au făcut însă calcule, din care rezultă că oglinzile incendiare ale lui Arhimede ar putea, în principiu, să existe.

Colectori solari

Strămoșii noștri au folosit energia solară în scopuri mai prozaice. În Grecia antică și în Roma antică, corpul principal de păduri a fost tăiat cu rapață pentru construirea de clădiri și nave. Lemnul de foc nu a fost folosit aproape niciodată pentru încălzire. Energia solară a fost utilizată în mod activ pentru a încălzi clădirile rezidențiale și sere. Arhitecții au încercat să construiască case în așa fel încât iarna să cadă cât mai mult din razele soarelui. Dramaturgul grec antic Eschil a scris că popoarele civilizate diferă de barbari prin faptul că casele lor „îndreptate spre soare”. Scriitorul roman Pliniu cel Tânăr a subliniat că casa sa, situată la nord de Roma, „a adunat și a sporit căldura soarelui datorită faptului că ferestrele sale erau poziționate astfel încât să capteze razele soarelui joasă de iarnă”.

Sapaturile din vechiul oras grecesc Olynthos au aratat ca intregul oras si casele sale au fost proiectate dupa un singur plan si amplasate astfel incat iarna sa prindeti cat mai mult soare, iar vara, dimpotriva, sa le evitati. Camerele de zi erau amplasate neapărat cu ferestre către soare, iar casele în sine aveau două etaje: unul pentru vară, celălalt pentru iarnă. În Olynthos, ca și mai târziu în Roma Antică, a fost interzisă amplasarea caselor în așa fel încât să ascundă de la soare casele vecinilor - o lecție de etică pentru creatorii de azi de zgârie-nori!

Simplitatea aparentă a obținerii căldurii prin concentrarea razelor solare a dat naștere de mai multe ori la un optimism nejustificat. Cu puțin mai mult de o sută de ani în urmă, în 1882, revista rusă Tekhnik a publicat o notă despre utilizarea energiei solare într-un motor cu abur: „Un motor cu abur se numește izolator, al cărui cazan este încălzit cu ajutorul razelor solare. colectate în acest scop de o oglindă reflectorizantă special amenajată. Omul de știință englez John Tyndall a folosit oglinzi conice similare de diametru foarte mare pentru a studia căldura razelor lunare. profesor francez A.-B. Mouchot a profitat de ideea lui Tyndall, aplicând-o la razele soarelui și a obținut suficientă căldură pentru a forma abur. Invenția, îmbunătățită de inginerul Pif, a fost adusă la o perfecțiune atât de mare de către acesta, încât problema utilizării căldurii solare poate fi considerată în cele din urmă rezolvată în sens pozitiv.

Optimismul inginerilor care au construit „izolatorul” s-a dovedit a fi nejustificat. Prea multe obstacole trebuiau încă depășite de oamenii de știință pentru ca utilizarea energiei căldurii solare să devină reală. Abia acum, după mai bine de o sută de ani, a început să se formeze o nouă disciplină științifică, care se ocupă de problemele utilizării energetice a energiei solare - energia solară. Și abia acum putem vorbi despre primele succese reale în acest domeniu.

Care este dificultatea? În primul rând, iată ce. Cu o energie totală uriașă venită de la soare, pentru fiecare metru pătrat de suprafață terestră a ei reprezintă destul de mult - de la 100 la 200 de wați, în funcție de coordonatele geografice. In timpul orelor de soare, aceasta putere ajunge la 400-900 W/m 2 si de aceea, pentru a obtine o putere sesizabila, este necesara mai intai colectarea acestui flux de pe o suprafata mare si apoi concentrarea acestuia. Si bineinteles, faptul evident ca aceasta energie poate fi primita doar in timpul zilei este un mare inconvenient. Noaptea, trebuie să folosești alte surse de energie sau cumva să acumulezi, să acumulezi energie solară.

Instalatie de desalinizare solara

Puteți capta energia soarelui în diferite moduri. Prima modalitate este cea mai directă și naturală: folosirea căldurii solare pentru a încălzi un fel de lichid de răcire. Apoi, lichidul de răcire încălzit poate fi folosit, să zicem, pentru încălzire sau alimentare cu apă caldă (în special aici nu este necesară o temperatură ridicată a apei), sau pentru obținerea altor tipuri de energie, în primul rând electrică.

Capcana pentru utilizarea directă a căldurii solare este destul de simplă. Pentru fabricarea sa, veți avea nevoie mai întâi de o cutie închisă cu sticlă obișnuită sau un material transparent similar. Geamurile nu blocheaza razele soarelui, ci retine caldura care incalzeste interiorul cutiei. Acesta este, în esență, efectul de seră, principiul pe care sunt construite toate serele, serele, serele și serele.

Energia solară „mică” este foarte promițătoare. Sunt multe locuri pe pământ unde soarele bate fără milă din cer, uscând pământul și arzând vegetația, transformând zona într-un deșert. În principiu, este posibil să faceți un astfel de teren fertil și locuibil. Este necesar „doar” să-l asigurăm cu apă, să construim sate cu case confortabile. Pentru toate acestea, în primul rând, este nevoie de multă energie. Este o sarcină foarte importantă și interesantă să primim această energie de la același soare ofilit, distructiv, transformând soarele într-un aliat al omului.

În țara noastră, o astfel de activitate a fost condusă de Institutul de Energie Solară al Academiei de Științe a RSS Turkmenă, șeful asociației de cercetare și producție „Soare”. Este destul de clar de ce această instituție cu un nume care pare să fi descins din paginile unui roman SF se află tocmai în Asia Centrală - la urma urmei, în Așgabat într-o după-amiază de vară, fiecare kilometru pătrat primește un flux de energie solară echivalent ca putere cu o centrala mare!

În primul rând, oamenii de știință și-au direcționat eforturile pentru a obține apă folosind energia solară. Există apă în deșert și este relativ ușor să o găsești - nu este adâncă. Dar această apă nu poate fi folosită - în ea sunt dizolvate prea multe săruri diferite, de obicei este chiar mai amară decât apa de mare. Pentru a folosi apa subterană a deșertului pentru irigare, pentru băut, aceasta trebuie desalinizată. Dacă s-a făcut acest lucru, putem presupune că oaza creată de om este gata: aici puteți trăi în condiții normale, puteți pășuna oile, puteți crește grădini și pe tot parcursul anului - există suficient soare chiar și iarna. Conform calculelor oamenilor de știință, șapte mii de astfel de oaze pot fi construite numai în Turkmenistan. Toată energia de care au nevoie va veni de la soare.

Principiul de funcționare al unui aparat de apă solar este foarte simplu. Acesta este un vas cu apă saturată cu săruri, închis cu un capac transparent. Apa este încălzită de razele soarelui, se evaporă treptat, iar aburul se condensează pe un capac mai rece. Apa purificată (sărurile nu s-au evaporat!) Se scurge din capac într-un alt vas.

Construcțiile de acest tip sunt cunoscute de mult timp. Cele mai bogate zăcăminte de salitr din regiunile aride ale Chile în ultimul secol aproape că nu au fost dezvoltate din cauza lipsei de apă potabilă. Apoi, în orașul Las Sali-nas, conform acestui principiu, a fost construită o instalație de desalinizare cu o suprafață de 5 mii de metri pătrați, care într-o zi caniculară producea 20 de mii de litri de apă dulce.

Dar abia acum lucrările privind utilizarea energiei solare pentru desalinizarea apei s-au desfășurat pe un front larg. Pentru prima dată în lume, la ferma de stat Bakharden Turkmen a fost lansată o adevărată „conductă de apă solară”, care furnizează oamenilor apă dulce și furnizează apă pentru irigarea terenurilor aride. Milioane de litri de apă desalinizată obținută din instalațiile solare vor extinde foarte mult granițele pășunilor fermelor de stat.

Oamenii cheltuiesc multă energie pentru încălzirea de iarnă a locuințelor și clădirilor industriale, pentru furnizarea de apă caldă pe tot parcursul anului. Și aici soarele poate veni în ajutor. Au fost dezvoltate instalații solare capabile să asigure fermele de animale cu apă caldă. Capcana solară dezvoltată de oamenii de știință armeni are un design foarte simplu. Aceasta este o celulă dreptunghiulară de un metru și jumătate, în care un radiator în formă de undă dintr-un sistem de țevi este situat sub un strat special care absoarbe eficient căldura. Trebuie doar să conectați o astfel de capcană la alimentarea cu apă și să o expuneți la soare, deoarece într-o zi de vară vor ieși până la treizeci de litri de apă încălzită la 70-80 de grade pe oră. Avantajul acestui design este că celulele pot fi construite, precum cuburi, o varietate de instalații, crescând foarte mult performanța încălzitorului solar. Specialiștii plănuiesc să transfere o zonă rezidențială experimentală din Erevan la încălzirea solară. Dispozitivele pentru încălzirea apei (sau a aerului), numite colectoare solare, sunt produse de industria noastră. Zeci de instalații solare și sisteme de alimentare cu apă caldă cu o capacitate de până la 100 de tone de apă caldă pe zi au fost create pentru a oferi o varietate de facilități.

Incalzitoarele solare sunt instalate pe numeroase case construite in diverse locuri din tara noastra. O parte a acoperișului abrupt, orientată spre soare, este formată din încălzitoare solare care furnizează căldură și apă caldă casei. Se preconizează construirea de așezări întregi formate din astfel de case.

Nu numai la noi se confruntă problema folosirii energiei solare. În primul rând, oamenii de știință din țările situate la tropice, unde există o mulțime de zile însorite pe an, au devenit interesați de energia solară. În India, de exemplu, au dezvoltat un întreg program de utilizare a energiei solare. Prima centrală solară din țară funcționează în Madras. În laboratoarele oamenilor de știință indieni funcționează instalații experimentale de desalinizare, uscătoare de cereale și pompe de apă. La Universitatea Delhi a fost fabricată o instalație de refrigerare solară, capabilă să răcească produsele la 15 grade sub zero. Deci soarele nu poate doar să încălzească, ci și să se răcească! În Birmania, vecină cu India, studenții de la Institutul de Tehnologie din Rangoon au construit o sobă de bucătărie care folosește căldura soarelui pentru a găti alimente.

Chiar și în Cehoslovacia, departe la nord, sunt acum în funcțiune 510 instalații de încălzire solară. Suprafața totală a colecționarilor lor existenți este de două ori mai mare decât un teren de fotbal! Razele soarelui oferă căldură grădinițelor și fermelor de animale, piscinelor în aer liber și caselor individuale.

În orașul Holguin din Cuba a intrat în funcțiune o instalație solară originală dezvoltată de specialiști cubanezi. Se află pe acoperișul spitalului de copii și îi asigură apă caldă chiar și în zilele în care soarele este ascuns de nori. Potrivit experților, astfel de instalații, care au apărut deja în alte orașe cubaneze, vor ajuta la economisirea multor combustibili.

Construcția unui „sat solar” a început în provincia algeriană Msila. Locuitorii acestei așezări destul de mari vor primi toată energia de la soare. Fiecare clădire de locuințe din acest sat va fi dotată cu un colector solar. Grupuri separate de colectoare solare vor furniza energie pentru instalațiile industriale și agricole. Specialiștii Organizației Naționale de Cercetare din Algeria și ai Universității ONU, care au proiectat acest sat, sunt siguri că va deveni prototipul a mii de așezări similare din țările fierbinți.

Dreptul de a fi numit prima așezare solară este contestat de satul algerian din orașul australian White Cliffs, care a devenit locul inițialei centralei solare. Principiul utilizării energiei solare este special aici. Oamenii de știință de la Universitatea Națională din Canberra au propus utilizarea căldurii solare pentru a descompune amoniacul în hidrogen și azot. Dacă aceste componente sunt lăsate să se recombine, va fi eliberată căldură care poate fi utilizată pentru a funcționa o centrală electrică în același mod ca și căldura produsă prin arderea combustibilului convențional. Această metodă de utilizare a energiei este deosebit de atractivă deoarece energia poate fi stocată pentru utilizare ulterioară sub formă de azot și hidrogen care încă nu au reacționat și utilizate în timpul nopții sau în zilele ploioase.

Instalarea heliostatelor la centrala solară din Crimeea

Metoda chimică de obținere a energiei electrice de la soare este în general destul de tentantă. Când se folosește, energia solară poate fi stocată pentru utilizare ulterioară, stocată ca orice alt combustibil. O configurație experimentală care funcționează conform acestui principiu a fost creată într-unul dintre centrele de cercetare din Germania. Unitatea principală a acestei instalații este o oglindă parabolică cu diametrul de 1 metru, care este îndreptată constant spre soare cu ajutorul unor sisteme complexe de urmărire. În centrul oglinzii, lumina concentrată a soarelui creează o temperatură de 800-1000 de grade. Această temperatură este suficientă pentru descompunerea anhidridei sulfurice în anhidridă sulfuroasă și oxigen, care sunt pompate în recipiente speciale. Dacă este necesar, componentele sunt introduse în reactorul de regenerare, unde, în prezența unui catalizator special, din ele se formează anhidrida sulfurică inițială. În acest caz, temperatura crește la 500 de grade. Căldura poate fi apoi folosită pentru a transforma apa în abur, care transformă o turbină într-un generator electric.

Oamenii de știință de la Institutul de Energie G. M. Krzhizhanovsky efectuează experimente chiar pe acoperișul clădirii lor din Moscova, nu atât de însorită. O oglindă parabolică, concentrând razele solare, încălzește până la 700 de grade un gaz plasat într-un cilindru metalic. Gazul fierbinte nu poate transforma doar apa în abur în schimbătorul de căldură, care va transforma turbogeneratorul. În prezența unui catalizator special, pe parcurs, acesta poate fi transformat în monoxid de carbon și hidrogen, care sunt produse energetic mult mai profitabile decât cele originale. Când apa este încălzită, aceste gaze nu dispar - pur și simplu se răcesc. Ele pot fi arse și obține energie suplimentară, și atunci când soarele este acoperit de nori sau noaptea. Sunt luate în considerare proiecte pentru utilizarea energiei solare pentru a stoca hidrogen, care ar trebui să fie combustibilul universal al viitorului. Pentru a face acest lucru, puteți folosi energia obținută din centralele solare situate în deșerturi, adică acolo unde este dificil să folosiți energia la fața locului.

Există, de asemenea, modalități destul de neobișnuite. Lumina soarelui în sine poate descompune o moleculă de apă dacă este prezent un catalizator adecvat. Și mai exotice sunt proiectele deja existente de producție de hidrogen pe scară largă, folosind bacterii! Procesul urmează schema fotosintezei: lumina soarelui este absorbită, de exemplu, de algele albastre-verzi, care cresc destul de repede. Aceste alge pot servi drept hrană pentru unele bacterii care eliberează hidrogen din apă în timpul activității lor vitale. Studiile efectuate cu diferite tipuri de bacterii de către oamenii de știință sovietici și japonezi au arătat că, în principiu, întreaga energie a unui oraș cu un milion de locuitori poate fi furnizată de hidrogenul eliberat de bacteriile care se hrănesc cu alge albastre-verzi pe o plantație de doar 17,5 pătrați. kilometri. Potrivit calculelor specialiștilor de la Universitatea de Stat din Moscova, un rezervor de mărimea Mării Aral poate furniza energie aproape întregii țări. Desigur, astfel de proiecte sunt încă departe de a fi implementate. Această idee plină de spirit va necesita multe probleme științifice și de inginerie pentru a fi rezolvate chiar și în secolul al XXI-lea. Folosirea ființelor vii în loc de mașini uriașe pentru energie este o idee care merită să vă spargeți capul.

Proiectele unei centrale electrice, unde turbina va fi rotită cu aburul obținut din apa încălzită de razele soarelui, sunt acum în curs de dezvoltare în diverse țări. În URSS, o centrală solară experimentală de acest tip a fost construită pe coasta însorită a Crimeei, lângă Kerci. Locul stației nu a fost ales întâmplător, deoarece în această zonă soarele strălucește aproape două mii de ore pe an. În plus, este important și ca terenurile de aici să fie sărate, nepretabile agriculturii, iar stația să ocupe o suprafață destul de mare.

Stația este o structură neobișnuită și impresionantă. Un cazan cu generator solar de abur este instalat pe un turn imens, înalt de peste optzeci de metri. Și în jurul turnului, pe o zonă vastă cu o rază de peste jumătate de kilometru, heliostatele sunt situate în cercuri concentrice - structuri complexe, inima fiecăruia fiind o oglindă imensă cu o suprafață de peste 25 de pătrați. metri. Proiectanții stației au trebuit să rezolve o sarcină foarte dificilă - la urma urmei, toate heliostatele (și sunt multe dintre ele - 1600!) trebuiau poziționate astfel încât în orice poziție a soarelui pe cer, niciunul dintre ele să nu fie poziționat. fi în umbră, iar raza de soare aruncată de fiecare dintre ei ar lovi exact în vârful turnului, unde se află cazanul de abur (de aceea turnul este făcut atât de sus). Fiecare heliostat este echipat cu un dispozitiv special pentru rotirea oglinzii. Oglinzile trebuie să se miște continuu urmând soarele - până la urmă se mișcă tot timpul, ceea ce înseamnă că iepurașul se poate mișca și nu cădea pe peretele cazanului, iar acest lucru va afecta imediat funcționarea stației. O complicație suplimentară a activității stației este faptul că traiectoriile heliostatelor se schimbă în fiecare zi: Pământul se mișcă pe orbită, iar Soarele își schimbă ușor traseul prin cer în fiecare zi. Prin urmare, controlul mișcării heliostatelor este încredințat unui computer electronic - numai memoria sa fără fund este capabilă să găzduiască traiectoriile de mișcare precalculate ale tuturor oglinzilor.

Construcția unei centrale solare

Sub acțiunea căldurii solare concentrată de heliostate, apa din generatorul de abur este încălzită la o temperatură de 250 de grade și se transformă în abur de înaltă presiune. Aburul antrenează turbina, care antrenează generatorul electric, iar un nou filtru de energie născut de soare se revarsă în sistemul energetic al Crimeei. Producția de energie nu se va opri dacă soarele este acoperit de nori și chiar și noaptea. Acumulatoarele de căldură instalate la poalele turnului vor veni în ajutor. Excesul de apa fierbinte in zilele insorite este trimisa catre spatii speciale de depozitare si va fi folosita atunci cand nu este soare.

Puterea acestei centrale electrice experimentale este relativă
mic - doar 5 mii de kilowați. Dar să ne amintim: aceasta a fost capacitatea primei centrale nucleare, strămoșul puternicei industriei nucleare. Iar generarea de energie nu este în niciun caz cea mai importantă sarcină a primei centrale solare - de aceea este numită experimentală, deoarece cu ajutorul ei oamenii de știință vor trebui să găsească soluții la problemele foarte complexe ale funcționării unor astfel de stații. Și există multe astfel de probleme. Cum, de exemplu, să protejăm oglinzile de contaminare? La urma urmei, praful se depune pe ele, rămân dungi de la ploi, iar acest lucru va reduce imediat puterea stației. S-a dovedit chiar că nu toată apa este potrivită pentru spălarea oglinzilor. A trebuit să inventez o unitate specială de spălat care monitorizează curățenia heliostatelor. La stația experimentală, aceștia promovează un examen privind performanța unui dispozitiv de concentrare a razelor solare, cel mai sofisticat echipament al lor. Dar cea mai lungă călătorie începe cu primul pas. Acest pas spre obținerea unor cantități semnificative de energie electrică cu ajutorul soarelui va face posibilă realizarea centralei solare experimentale din Crimeea.

Specialiștii sovietici se pregătesc să facă următorul pas. A fost proiectată cea mai mare centrală solară din lume, cu o capacitate de 320.000 de kilowați. Locul pentru aceasta a fost ales în Uzbekistan, în stepa Karshi, lângă tânărul oraș virgin Talimarjan. În acest pământ soarele strălucește nu mai puțin generos decât în Crimeea. Conform principiului de funcționare, această stație nu diferă de cea din Crimeea, dar toate facilitățile sale sunt mult mai mari. Centrala va fi amplasată la o înălțime de două sute de metri, iar un câmp de heliostate se va întinde pe multe hectare în jurul turnului. Oglinzile strălucitoare (72 de mii!), respectând semnalele computerului, vor concentra razele soarelui pe suprafața cazanului, aburul supraîncălzit va învârti turbina, generatorul va da un curent de 320 de mii de kilowați - aceasta este deja multă putere, iar vremea rea prelungită care împiedică generarea de energie la o centrală solară poate afecta în mod semnificativ consumatorii. Prin urmare, proiectarea stației prevede și un cazan convențional cu abur care utilizează gaz natural. Dacă vremea înnorată se prelungește pentru o lungă perioadă de timp, turbina va fi furnizată cu abur de la un alt cazan convențional.

În alte țări se dezvoltă centrale solare de același tip. În Statele Unite, în însorita California, a fost construită prima centrală electrică de tip turn solar-1 cu o capacitate de 10.000 de kilowați. La poalele Pirineilor, specialiștii francezi efectuează cercetări la stația Themis cu o capacitate de 2,5 mii kilowați. Stația GAST cu o capacitate de 20.000 de kilowați a fost proiectată de oamenii de știință din Germania de Vest.

Până acum, energia electrică generată de razele soarelui este mult mai scumpă decât cea obținută prin metode tradiționale. Oamenii de știință speră că experimentele pe care le vor efectua la instalațiile și stațiile experimentale vor ajuta la rezolvarea problemelor nu numai tehnice, ci și economice.

Conform calculelor, soarele ar trebui să ajute la rezolvarea nu numai a problemelor energetice, ci și a sarcinilor pe care epoca noastră atomică, spațială, le-a stabilit specialiștilor. Pentru a construi nave spațiale puternice, instalații nucleare uriașe, pentru a crea mașini electronice care efectuează sute de milioane de operațiuni pe secundă, noi
materiale - super-refractare, super-puternice, ultra-pure. Este foarte greu să le obții. Metodele tradiționale de metalurgie nu sunt potrivite pentru aceasta. De asemenea, tehnologiile mai sofisticate, cum ar fi topirea cu fascicule de electroni sau curenții de microunde, nu sunt potrivite. Dar căldura solară pură poate fi un asistent de încredere aici. Unele heliostate în timpul testării străpung cu ușurință o foaie groasă de aluminiu cu raza de soare. Și dacă punem câteva zeci de astfel de heliostate? Și apoi lăsați razele de la ele să lovească oglinda concavă a concentratorului? Raza de soare a unei astfel de oglinzi poate topi nu numai aluminiul, ci și aproape toate materialele cunoscute. Un cuptor special de topire, unde concentratorul va transfera toată energia solară colectată, va străluci mai puternic decât o mie de sori.

Cuptor de înaltă temperatură cu un diametru oglindă de trei metri.

Soarele topește metalul în creuzet

Proiectele și progresele pe care le-am împărtășit folosesc căldura solară pentru a genera energie, care este apoi transformată în electricitate. Dar și mai tentant este o altă modalitate - conversia directă a energiei solare în electricitate.

Pentru prima dată, în scrierile marelui scoțian James Clerk Maxwell s-a auzit un indiciu despre legătura dintre electricitate și lumină. Experimental, această legătură a fost dovedită în experimentele lui Heinrich Hertz, care în 1886-1889 a arătat că undele electromagnetice se comportă exact la fel ca undele luminoase - se propagă în aceeași linie dreaptă, formând umbre. A reușit chiar să facă o prismă uriașă din două tone de asfalt, care refracta undele electromagnetice, ca o prismă de sticlă - lumină.

Dar chiar și cu zece ani mai devreme, Hertz a observat în mod neașteptat că descărcarea dintre doi electrozi are loc mult mai ușor dacă acești electrozi sunt iluminați cu lumină ultravioletă.

Aceste experimente, care nu au fost dezvoltate în lucrările lui Hertz, l-au interesat pe Alexander Grigoryevich Stoletov, profesor de fizică la Universitatea din Moscova. În februarie 1888, a început o serie de experimente menite să studieze fenomenul misterios. Experimentul decisiv care demonstrează prezența efectului fotoelectric - apariția unui curent electric sub influența luminii - a fost efectuat pe 26 februarie. În configurația experimentală a lui Stoletov, curgea un curent electric, generat de razele de lumină. De altfel, a fost lansată prima fotocelulă, care a găsit ulterior numeroase aplicații în diverse domenii ale tehnologiei.

La începutul secolului al XX-lea, Albert Einstein a creat teoria efectului fotoelectric și s-ar părea că toate instrumentele pentru stăpânirea acestei surse de energie au apărut în mâinile cercetătorilor. Au fost create celule solare pe bază de seleniu, apoi altele mai avansate - taliu. Dar aveau o eficiență foarte scăzută și erau folosite doar în dispozitive de control, precum turnichetele obișnuite din metrou, în care un fascicul de lumină blochează drumul pasagerilor clandestini.

Următorul pas a fost făcut atunci când oamenii de știință au studiat în detaliu proprietățile fotoelectrice ale semiconductorilor descoperite în anii 70 ai secolului trecut. S-a dovedit că semiconductorii sunt mult mai eficienți decât metalele în transformarea razelor solare în energie electrică.

Academicianul Abram Fedorovich Ioffe a visat să folosească semiconductori în energia solară încă din anii 1930, când B. T. Kolomiets și Yu. eficiență în timp - 1%! Următorul pas în această direcție de cercetare a fost crearea fotocelulelor de siliciu. Deja primele mostre dintre ele aveau o eficiență de 6%. Folosind astfel de elemente, s-ar putea gândi la producerea practică de energie electrică din razele soarelui.

Prima baterie solară a fost creată în 1953. La început a fost doar un model demonstrativ. O oarecare aplicație practică nu era prevăzută atunci - puterea primelor panouri solare era prea mică. Dar au apărut exact la timp, pentru ei s-a găsit curând o sarcină responsabilă. Omenirea se pregătea să pășească în spațiu. Sarcina de a furniza energie numeroaselor mecanisme și instrumente ale navelor spațiale a devenit una dintre priorități. Bateriile existente, în care ar fi posibilă stocarea energiei electrice, sunt inacceptabil de voluminoase și grele. Prea mare parte din sarcina utilă a navei ar fi cheltuită pentru transportul surselor de energie, care, de altfel, consumate treptat, s-ar transforma în curând în balast voluminos inutil. Cel mai tentant ar fi să aveți propria centrală electrică la bordul navei spațiale, de preferință fără combustibil. Din acest punct de vedere, bateria solară s-a dovedit a fi un dispozitiv foarte convenabil. Oamenii de știință au atras atenția asupra acestui dispozitiv chiar la începutul erei spațiale.

Deja cel de-al treilea satelit artificial sovietic al Pământului, lansat pe orbită pe 15 mai 1958, era echipat cu o baterie solară. Și acum, aripile larg deschise, pe care sunt amplasate întregi centrale solare, au devenit o parte integrantă a designului oricărei nave spațiale. La stațiile spațiale sovietice „Salyut” și „Mir” bateriile solare de mulți ani furnizează energie pentru sistemele de susținere a vieții astronauților și numeroase instrumente științifice instalate la stație.

Stația interplanetară automată „Vega”

Pe Pământ, din păcate, această metodă de obținere a unor cantități mari de energie electrică este o chestiune de viitor. Motivele pentru aceasta sunt factorul mic de eficiență al celulelor solare deja menționat de noi. Calculele arată că, pentru a primi cantități mari de energie, panourile solare trebuie să ocupe o suprafață uriașă - mii de kilometri pătrați. Nevoia de energie electrică a Uniunii Sovietice, de exemplu, ar putea fi satisfăcută astăzi doar de o baterie solară cu o suprafață de 10.000 de kilometri pătrați, situată în deșerturile Asiei Centrale. Astăzi, este aproape imposibil să se producă un număr atât de mare de celule solare. Materialele ultra-pure folosite în celulele solare moderne sunt extrem de scumpe. Pentru a le realiza, aveți nevoie de echipamentele cele mai sofisticate, utilizarea unor procese tehnologice speciale. Considerațiile economice și tehnologice nu permit încă să se bazeze pe obținerea unor cantități semnificative de energie electrică în acest mod. Această sarcină rămâne pentru secolul 21.

statie solara

Recent, cercetătorii sovietici - lideri recunoscuți ai științei mondiale în domeniul proiectării materialelor pentru fotocelule semiconductoare - au realizat o serie de lucrări care au făcut posibilă apropierea timpului creării centralelor solare. În 1984, Premiul de Stat al URSS a fost acordat muncii cercetătorilor conduși de academicianul Zh. Alferov, care a reușit să creeze structuri complet noi de materiale semiconductoare pentru fotocelule. Eficiența panourilor solare din materiale noi este deja de până la 30%, iar teoretic poate ajunge la 90%! Utilizarea unor astfel de fotocelule va face posibilă reducerea suprafeței panourilor viitoarelor centrale solare de zeci de ori. Ele pot fi reduse de sute de ori mai mult dacă fluxul solar este mai întâi colectat dintr-o zonă mare, concentrat și abia apoi aplicat unei baterii solare. Deci, în viitorul secolului 21, centralele solare cu fotocelule pot deveni o sursă comună de energie. Da, iar astăzi are deja sens să obținem energie din panouri solare în acele locuri în care nu există alte surse de energie.

De exemplu, în deșertul Karakum, un dispozitiv dezvoltat de specialiștii turkmeni care folosește energia solară a fost folosit pentru sudarea structurilor fermelor. În loc să aducă butelii voluminoase de gaz comprimat cu ei, sudorii pot folosi o valiză mică, ordonată, care deține un panou solar. Curentul electric direct generat de razele soarelui este folosit pentru a descompune chimic apa în hidrogen și oxigen, care sunt alimentate în arzătorul unui aparat de sudură cu gaz. Există apă și soare în Karakum lângă orice fântână, așa că cilindrii voluminosi care nu sunt ușor de transportat prin deșert au devenit inutile.

O centrală solară mare cu o capacitate de aproximativ 300 de kilowați este în curs de creare la aeroportul din orașul Phoenix din statul american Arizona. Energia solară va fi transformată în energie electrică printr-o baterie solară formată din 7.200 de celule solare. În același stat funcționează unul dintre cele mai mari sisteme de irigare din lume, ale cărui pompe folosesc energia soarelui, transformată în energie electrică de către celulele fotovoltaice. Pompele solare funcționează și în Niger, Mali și Senegal. Panourile solare uriașe alimentează motoare de pompare care atrag apa proaspătă necesară în aceste zone deșertice din vasta mare subterană de sub nisip.

În Brazilia se construiește un întreg oraș ecologic, ale cărui nevoi energetice vor fi satisfăcute prin surse regenerabile. Pe acoperișurile caselor din această așezare neobișnuită vor fi amplasate încălzitoare solare de apă. Patru turbine eoliene vor alimenta generatoare cu o capacitate de 20 de kilowați fiecare. În zilele liniștite, curentul va veni de la o clădire situată în centrul orașului. Acoperișul și pereții sunt panouri solare. Dacă nu este nici vânt, nici soare, energia va veni de la generatoare obișnuite cu motoare cu ardere internă, dar și de la unele speciale - nu benzina sau motorina, ci alcoolul, care nu produce emisii nocive, le va servi drept combustibil.

Panourile solare intră treptat în viața noastră de zi cu zi. Nimeni nu este surprins de apariția în magazine a microcalculatoarelor care funcționează fără baterii. Sursa de energie pentru ei este o baterie solară mică, montată în capacul dispozitivului. Înlocuiți alte surse de alimentare cu o baterie solară în miniatură și în ceasuri electronice, radiouri și casetofone. Există telefoane radio solare de-a lungul drumurilor din deșertul Sahara. Orașul peruan Tiruntam a devenit proprietarul unei întregi rețele de radiotelefonie alimentată cu panouri solare. Experții japonezi au proiectat o baterie solară, care ca dimensiune și formă seamănă cu o țiglă obișnuită. Dacă o casă este acoperită cu astfel de plăci solare, atunci va exista suficientă energie electrică pentru a satisface nevoile rezidenților săi. Adevărat, nu este încă clar cum se vor descurca în perioadele de ninsori, ploaie și ceață? Aparent, nu se va putea face fără cablajul electric tradițional.

În afara concurenței, panourile solare se găsesc acolo unde sunt multe zile însorite, și nu există alte surse de energie. De exemplu, semnalizatorii din Kazahstan au instalat două stații de releu radio între Alma-Ata și orașul Shevchenko pe Mangyshlak pentru a transmite programe de televiziune. Dar nu puneți o linie electrică pentru a le alimenta. Bateriile solare, care sunt furnizate în zilele însorite, au ajutat, și există o mulțime de ele pe Mangyshlak - există suficientă energie pentru a alimenta receptorul și transmițătorul.

O pază bună pentru pășunatul animalelor este un fir subțire prin care trece un curent electric slab. Dar pășunile sunt de obicei situate departe de liniile electrice. Inginerii francezi au sugerat o cale de ieșire. Ei au dezvoltat un gard autonom care este alimentat de un panou solar. Panoul solar, care cântărește doar 1,5 kilograme, furnizează energie unui generator electronic, care trimite impulsuri de curent de înaltă tensiune într-un gard similar, care sunt sigure, dar suficient de sensibile pentru animale. O astfel de baterie este suficientă pentru a construi un gard de 50 de kilometri lungime.

Pasionații de energie solară au propus multe modele de vehicule exotice care se descurcă fără combustibilul tradițional. Designerii mexicani au dezvoltat o mașină electrică alimentată de panouri solare. Conform calculelor lor, atunci când parcurge distanțe scurte, această mașină electrică va putea atinge viteze de până la 40 de kilometri pe oră. Recordul mondial de viteză pentru o mașină solară - 50 de kilometri pe oră - este de așteptat să fie stabilit de designeri din Germania.

Dar inginerul australian Hans Tolstrup și-a numit mașina solară „Mai liniștit – vei continua”. Designul său este extrem de simplu: un cadru tubular din oțel pe care sunt montate roți și frâne de la o bicicletă de curse. Corpul mașinii este fabricat din fibră de sticlă și seamănă cu o cadă obișnuită cu ferestre mici. De sus, toată această structură este acoperită cu un acoperiș plat, pe care sunt fixate 720 de celule fotovoltaice de siliciu. Curentul de la ele curge într-un motor electric cu o putere de 0,7 kilowați. Călătorii (și pe lângă designer, inginerul și șoferul de mașini de curse Larry Perkins au participat la cursă) și-au propus să traverseze Australia de la Oceanul Indian la Pacific (acesta este de 4130 de kilometri!) În cel mult 20 de zile. La începutul anului 1983, un echipaj neobișnuit a plecat din orașul Perth pentru a termina la Sydney. Nu se poate spune că călătoria a fost deosebit de plăcută. În toiul verii australiene, temperatura din cockpit a urcat la 50 de grade. Designerii au economisit fiecare kilogram din greutatea mașinii și, prin urmare, au abandonat arcurile, care în niciun caz nu au contribuit la confort. Pe drum, nu au vrut să se oprească încă o dată (la urma urmei, călătoria nu trebuia să dureze mai mult de 20 de zile) și a fost imposibil să se folosească comunicațiile radio din cauza zgomotului puternic al motorului. Prin urmare, călăreții au fost nevoiți să scrie note pentru grupul de escortă și să le arunce pe drum. Și totuși, în ciuda dificultăților, mașina solară se îndrepta constant spre obiectiv, fiind pe drum 11 ore pe zi. Viteza medie a mașinii era de 25 de kilometri pe oră. Așa că, încet, dar sigur, mașina solară a depășit cea mai dificilă secțiune a drumului - Great Dividing Range, iar la sfârșitul controlului a terminat solemn douăzeci de zile la Sydney. Aici călătorii au turnat apă în Oceanul Pacific, luată de ei la începutul călătoriei lor de la indian. „Energia solară a conectat două oceane”, le-au spus ei numeroși jurnaliști prezenți.

Doi ani mai târziu, a avut loc un miting neobișnuit în Alpii elvețieni. La start au pornit 58 de mașini, ale căror motoare au fost puse în mișcare de energia primită de la panourile solare. Timp de cinci zile, echipajele celor mai bizare modele au trebuit să depășească 368 de kilometri de-a lungul traseelor alpine muntoase - de la Constanța până la Lacul Geneva. Cel mai bun rezultat a fost prezentat de mașina solară Solar Silver Arrow, construită în comun de compania germană de vest Mercedes-Benz și elvețiana Alfa-Real. În aparență, mașina câștigătoare seamănă mai ales cu un gândac mare cu aripi largi. Aceste aripi conțin 432 de celule solare care alimentează o baterie argintie-zinc. Din această baterie, energia este furnizată către două motoare electrice care rotesc roțile mașinii. Dar acest lucru se întâmplă numai pe vreme înnorată sau în timp ce conduceți într-un tunel. Când soarele strălucește, curentul de la celulele solare curge direct către motoarele electrice. Uneori, viteza câștigătorului a ajuns la 80 de kilometri pe oră.

Marinarul japonez Kenichi Horie a devenit prima persoană care a traversat Pacificul cu o navă alimentată cu energie solară. Nu existau alte surse de energie pe barcă. Soarele l-a ajutat pe curajosul navigator să depășească 6.000 de kilometri de la Insulele Hawaii până în Japonia.

Americanul L. Mauro a proiectat și construit un avion cu o baterie de 500 de celule solare pe suprafața aripilor sale. Electricitatea generată de această baterie pune în mișcare un motor electric cu o putere de doi kilowați și jumătate, cu ajutorul căruia se mai putea realiza, deși nu foarte lung, un zbor. Englezul Alan Friedman a proiectat o bicicletă fără pedale. Este alimentat cu energie electrică de la baterii încărcate de un panou solar montat pe volan. Electricitatea „solară” stocată în baterie este suficientă pentru a parcurge aproximativ 50 de kilometri cu o viteză de 25 de kilometri pe oră. Există proiecte de baloane solare și avioane. Toate aceste proiecte sunt încă exotice din punct de vedere tehnic - densitatea energiei solare este prea mică, suprafețele necesare ale bateriilor solare sunt prea mari, ceea ce ar putea furniza suficientă energie pentru a rezolva probleme solide.

De ce să nu te apropii puțin de Soare? La urma urmei, acolo, în spațiul apropiat, densitatea energiei solare este de 10-15 ori mai mare! Apoi, nu este vreme rea și nori. Ideea creării de centrale solare orbitale a fost propusă de K.E. Tsiolkovsky. În 1929, un tânăr inginer, viitorul academician V.P. Glushko, a propus un proiect pentru un avion helio-rachetă folosind cantități mari de energie solară. În 1948, profesorul G.I. Babat a luat în considerare posibilitatea transferului energiei primite în spațiu către Pământ folosind un fascicul de radiații cu microunde. În 1960, inginerul N.A. Varvarov a propus utilizarea unei centrale solare spațiale pentru a alimenta Pământul cu energie electrică.

Succesul extraordinar al astronauticii a tradus aceste idei de la rangul science fiction-ului în cadrul dezvoltărilor concrete ale ingineriei. La Congresul Internațional al Astronauților din 1968, delegații din multe țări au considerat deja un proiect destul de serios al unei centrale solare spațiale, susținut de calcule economice detaliate. Imediat au existat susținători înfocați ai acestei idei și adversari nu mai puțin implacabil.

Majoritatea cercetătorilor cred că viitorii giganți ai energiei spațiale se vor baza pe panouri solare. Dacă folosim tipurile lor existente, atunci suprafața pentru obținerea unei puteri de 5 miliarde de kilowați ar trebui să fie de 60 de kilometri pătrați, iar masa, împreună cu structurile de susținere, ar trebui să fie de aproximativ 12 mii de tone. Dacă ne bazăm pe bateriile solare ale viitorului, care sunt mult mai ușoare și mai eficiente, aria bateriilor poate fi redusă cu un factor de zece și chiar mai multă masă.

De asemenea, este posibilă construirea unei centrale termice obișnuite pe orbită, în care turbina va fi rotită de un curent de gaz inert, puternic încălzit de razele solare concentrate. A fost elaborat un proiect pentru o astfel de centrală solară spațială, constând din 16 blocuri de 500 de mii de kilowați fiecare. S-ar părea că un astfel de colos precum turbinele și generatoarele nu este rentabil să se ridice pe orbită și, în plus, este necesar să se construiască un uriaș concentrator parabolic de energie solară, care încălzește fluidul de lucru al turbinei. Dar s-a dovedit că greutatea specifică a unei astfel de centrale electrice (adică masa pe 1 kilowatt de putere generată) este jumătate din cea a unei centrale cu panouri solare existente. Deci o centrală termică în spațiu nu este o idee atât de irațională. Adevărat, nu trebuie să ne așteptăm la o scădere semnificativă a greutății specifice a unei centrale termice, iar progresul în producția de baterii solare promite să le reducă greutatea specifică de sute de ori. Dacă se întâmplă acest lucru, atunci avantajul va fi, desigur, bateriile.

Transmiterea energiei electrice din spațiu pe Pământ poate fi realizată printr-un fascicul de radiații cu microunde. Pentru a face acest lucru, este necesar să construiți o antenă de transmisie în spațiu și o antenă de recepție pe Pământ. În plus, este necesară lansarea în spațiu a unor dispozitive care transformă curentul continuu generat de o baterie solară în radiații cu microunde. Diametrul antenei de transmisie ar trebui să fie de aproximativ un kilometru, iar masa, împreună cu convertoarele, ar trebui să fie de câteva mii de tone. Antena de recepție trebuie să fie mult mai mare (la urma urmei, fasciculul de energie va fi împrăștiat de atmosferă). Suprafața sa ar trebui să fie de aproximativ 300 de kilometri pătrați. Dar problemele pământești se rezolvă mai ușor.

Pentru a construi o centrală solară spațială, va fi necesar să se creeze o întreagă flotă spațială de sute de rachete și nave reutilizabile. La urma urmei, mii de tone de sarcină utilă vor trebui puse pe orbită. În plus, va fi nevoie de o escadrilă spațială mică, care va fi folosită de astronauți-instalatori, reparatori și ingineri energetici.

Prima experiență, care va fi foarte utilă viitorilor instalatori de centrale solare spațiale, a fost dobândită de cosmonauții sovietici.

Stația spațială Salyut-7 se afla pe orbită de multe zile, când a devenit clar că puterea centralei solare a navei ar putea să nu fie suficientă pentru a realiza numeroasele experimente concepute de oamenii de știință. În proiectarea lui Salyut-7, a fost oferită posibilitatea instalării bateriilor suplimentare. A rămas doar să livreze modulele solare pe orbită și să le întărească la locul potrivit, adică să efectueze operațiuni delicate de asamblare în spațiul cosmic. Cosmonauții sovietici au făcut față cu brio acestei sarcini dificile.

Două noi panouri solare au fost puse pe orbită

la bordul satelitului Kosmos-1443 în primăvara anului 1983. Echipajul Soyuz T-9 - cosmonauții V. Lyakhov și A. Alexandrov - i-a transportat la bordul Salyut-7. Acum era timpul să lucrăm în spațiu deschis.

Panouri solare suplimentare au fost instalate la 1 și 3 noiembrie 1983. Munca precisă și metodică a cosmonauților în condițiile incredibil de dificile ale spațiului cosmic a fost văzută de milioane de telespectatori. Operația complexă de asamblare a fost realizată superb. Noile module au crescut producția de energie electrică de peste o dată și jumătate.

Dar nici asta nu a fost de ajuns. Reprezentanții următorului echipaj al „Saliut-7” -L. Kizim și V. Solovyov (medicul O. Atkov a fost în spațiu cu ei) - pe 18 mai 1984, au fost instalate panouri solare suplimentare pe aripile stației.

Este foarte important pentru viitorii designeri de centrale electrice spațiale să știe cum afectează condițiile neobișnuite ale spațiului - vidul aproape absolut, frigul incredibil al spațiului cosmic, radiația solară aspră, bombardarea de micrometeoriți și așa mai departe - afectează starea materialelor. din care sunt fabricate celulele solare. Ei obțin răspunsuri la multe întrebări examinând mostrele livrate pe Pământ de la Salyut-7. De mai bine de doi ani, bateriile acestei nave funcționau în spațiu, când S. Savitskaya, prima femeie din lume care a fost de două ori în spațiu și a făcut o plimbare în spațiu, a separat bucăți de panouri solare folosind un instrument universal. Acum oamenii de știință de diferite specialități le studiază pentru a determina cât timp pot lucra în spațiu fără înlocuire.

Stație termică spațială

Dificultățile tehnice pe care proiectanții centralelor spațiale vor trebui să le depășească sunt colosale, dar fundamental rezolvabile. Un alt lucru este economia unor astfel de structuri. Se fac deja unele estimări, deși calculele economice ale centralelor spațiale nu pot fi făcute decât foarte aproximativ. Construcția unei centrale electrice spațiale va fi profitabilă doar atunci când costul pe kilowatt-oră de energie generată este aproximativ același cu costul energiei generate pe Pământ. Potrivit experților americani, pentru a îndeplini această condiție, costul unei centrale solare în spațiu ar trebui să nu depășească 8 miliarde de dolari. Această valoare poate fi atinsă dacă costul unui kilowatt de energie generată de panourile solare este redus de 10 ori (comparativ cu cel existent), iar costul livrării unei sarcini utile pe orbită cu aceeași cantitate. Și acestea sunt sarcini incredibil de dificile. Aparent, în următoarele decenii, este puțin probabil să putem folosi electricitatea spațială.

Dar în lista rezervelor omenirii, această sursă de energie va fi cu siguranță enumerată pe unul dintre primele locuri.

Ministerul Educației al Republicii Belarus

instituție educațională

„Universitatea Pedagogică de Stat din Belarus numită după Maxim Tank”

Catedra de Fizică Generală şi Teoretică

Cursuri de fizică generală

Energia solară și perspectivele utilizării acesteia

Elevi din 321 de grupe

Facultatea de Fizică

Leshkevici Svetlana Valerievna

Consilier stiintific:

Fedorkov Ceslav Mihailovici

Minsk, 2009

Introducere

1. Informații generale despre soare

2. Soarele este o sursă de energie

2.1 Cercetarea energiei solare

2.2 Potențialul energiei solare

3. Utilizarea energiei solare

3.1 Utilizarea pasivă a energiei solare

3.2 Utilizarea activă a energiei solare

3.2.1 Captatoare solare și tipurile acestora

3.2.2 Sisteme solare

3.2.3 Centrale solare termice

3.3 Sisteme fotovoltaice

4. Arhitectura solara

Concluzie

Lista surselor utilizate

Introducere

Soarele joacă un rol excepțional în viața Pământului. Întreaga lume organică a planetei noastre își datorează existența Soarelui. Soarele nu este doar o sursă de lumină și căldură, ci și sursa inițială a multor alte tipuri de energie (energia petrolului, cărbunelui, apei, vântului).

De la apariția pe pământ, omul a început să folosească energia soarelui. Potrivit datelor arheologice, se știe că pentru locuințe s-au preferat locurile liniștite, închise de vânturile reci și deschise razelor soarelui.

Poate că primul sistem solar cunoscut poate fi considerat statuia lui Amenhotep III, datând din secolul al XV-lea î.Hr. În interiorul statuii se afla un sistem de camere de aer și apă, care sub razele soarelui puneau în mișcare un instrument muzical ascuns. În Grecia antică se închinau lui Helios. Numele acestui zeu a stat astăzi la baza multor termeni legați de energia solară.

Problema furnizării de energie electrică a multor sectoare ale economiei mondiale, nevoile în continuă creștere ale populației lumii devin acum din ce în ce mai urgente.

1. Informații generale despre Soare

Soarele este corpul central al Sistemului Solar, o minge de plasmă fierbinte, o stea pitică tipică G2.

Caracteristicile Soarelui

1. Masa MS ~2*1023 kg

2. RS ~629 mii km

3. V \u003d 1,41 * 1027 m3, care este de aproape 1300 de mii de ori mai mare decât volumul Pământului,

4. densitate medie 1,41*103 kg/m3,

5. luminozitate LS =3,86*1023 kW,

6. temperatura efectivă a suprafeței (fotosferă) 5780 K,

7. perioada de rotatie (sinodica) variaza de la 27 de zile la ecuator la 32 de zile. la poli

8. accelerație de cădere liberă 274 m/s2 (cu o accelerație atât de mare a gravitației, o persoană care cântărește 60 kg ar cântări mai mult de 1,5 tone).

Structura Soarelui

În partea centrală a Soarelui există o sursă de energie a acestuia, sau, la figurat vorbind, acea „sobă” care o încălzește și nu-i lasă să se răcească. Această zonă se numește miez (vezi Fig. 1). În nucleu, unde temperatura atinge 15 MK, se eliberează energie. Miezul are o rază de cel mult un sfert din raza totală a Soarelui. Cu toate acestea, jumătate din masa solară este concentrată în volumul său și aproape toată energia care susține strălucirea Soarelui este eliberată.

Imediat în jurul nucleului începe o zonă de transfer de energie radiantă, unde se propagă prin absorbția și emisia de porțiuni de lumină de către materie - cuante. Este nevoie de foarte mult timp pentru ca un cuantic să treacă prin materia solară densă spre exterior. Deci, dacă „aragazul” din interiorul Soarelui s-ar stinge brusc, atunci am ști despre ea doar milioane de ani mai târziu.

Orez. unu Structura Soarelui

În drumul său prin straturile solare interioare, fluxul de energie întâlnește o regiune în care opacitatea gazului crește foarte mult. Aceasta este zona convectivă a Soarelui. Aici energia nu se mai transferă prin radiație, ci prin convecție. Zona convectivă începe aproximativ la o distanță de 0,7 rază de centru și se extinde aproape până la cea mai vizibilă suprafață a Soarelui (fotosferă), unde transferul fluxului de energie principal devine din nou radiant.

Fotosfera este suprafața radiantă a Soarelui, care are o structură granulară numită granulație. Fiecare astfel de „granule” este aproape de dimensiunea Germaniei și este un flux de materie fierbinte care a ieșit la suprafață. Pe fotosferă, se pot vedea adesea zone întunecate relativ mici - pete solare. Sunt cu 1500˚С mai reci decât fotosfera din jurul lor, a cărei temperatură ajunge la 5800˚С. Datorită diferenței de temperatură cu fotosfera, aceste pete par complet negre când sunt privite cu un telescop. Deasupra fotosferei se află următorul strat, mai rarefiat, numit cromosferă, adică „sfera colorată”. Cromosfera și-a primit numele datorită culorii sale roșii. Și, în sfârșit, deasupra ei se află o parte a atmosferei solare foarte fierbinte, dar și extrem de rarefiată - corona.

2. Soarele este o sursă de energie

Soarele nostru este o minge uriașă luminoasă de gaz, în cadrul căreia au loc procese complexe și, ca rezultat, energia este eliberată în mod continuu. Energia Soarelui este sursa vieții pe planeta noastră. Soarele încălzește atmosfera și suprafața pământului. Datorită energiei solare, vânturile bat, ciclul apei se desfășoară în natură, mările și oceanele se încălzesc, plantele se dezvoltă, animalele au hrană. Datorită radiației solare, combustibilii fosili există pe Pământ. Energia solară poate fi transformată în căldură sau rece, forță motrice și electricitate.

Soarele evaporă apa din oceane, mări, de pe suprafața pământului. Ea transformă această umiditate în picături de apă, formând nori și ceață, iar apoi o face să cadă înapoi pe Pământ sub formă de ploaie, zăpadă, rouă sau îngheț, creând astfel un ciclu de umiditate gigantic în atmosferă.

Energia solară este sursa circulației generale a atmosferei și a circulației apei în oceane. Ea, așa cum ar fi, creează un sistem gigantic de încălzire cu apă și aer al planetei noastre, redistribuind căldura pe suprafața pământului.

Lumina soarelui, căzând asupra plantelor, provoacă procesul de fotosinteză în ea, determină creșterea și dezvoltarea plantelor; căzând pe sol, se transformă în căldură, o încălzește, formează clima solului, dând astfel vitalitate semințelor plantelor, microorganismelor și viețuitoarelor din sol, care fără această căldură ar fi într-o stare de anabioză (hibernare).

Soarele radiază o cantitate imensă de energie - aproximativ 1,1x1020 kWh pe secundă. Un kilowatt-oră este cantitatea de energie necesară pentru a funcționa un bec cu incandescență de 100 de wați timp de 10 ore. Atmosfera exterioară a Pământului interceptează aproximativ o milioneme din energia emisă de Soare, sau aproximativ 1500 de cvadrilioane (1,5 x 1018) kWh anual. Cu toate acestea, doar 47% din toată energia, sau aproximativ 700 de cvadrilioane (7 x 1017) kWh, ajunge la suprafața Pământului. Restul de 30% din energia solară este reflectată înapoi în spațiu, aproximativ 23% evaporă apa, 1% din energie provine din valuri și curenți și 0,01% din formarea fotosintezei în natură.

2.1 Cercetarea energiei solare

De ce Soarele strălucește și nu se răcește de miliarde de ani? Ce „combustibil” îi dă energie? Oamenii de știință au căutat de secole răspunsuri la această întrebare și abia la începutul secolului al XX-lea a fost găsită soluția corectă. Acum se știe că, ca și alte stele, strălucește datorită reacțiilor termonucleare care au loc în adâncurile sale.

Dacă nucleele atomilor de elemente ușoare se contopesc în nucleul unui atom al unui element mai greu, atunci masa celui nou va fi mai mică decât masa totală a celor din care a fost format. Restul masei este transformată în energie, care este transportată de particulele eliberate în timpul reacției. Această energie este aproape complet transformată în căldură. O astfel de reacție de sinteză a nucleelor atomice poate avea loc numai la presiune foarte mare și temperaturi de peste 10 milioane de grade. De aceea se numește termonuclear.

Principala substanță care alcătuiește Soarele este hidrogenul, acesta reprezentând aproximativ 71% din masa totală a stelei. Aproape 27% aparțin heliului, iar restul de 2% elemente mai grele precum carbonul, azotul, oxigenul și metalele. Principalul „combustibil” al Soarelui este hidrogenul. Din patru atomi de hidrogen, ca urmare a unui lanț de transformări, se formează un atom de heliu. Și din fiecare gram de hidrogen implicat în reacție se eliberează 6x1011 J de energie! Pe Pământ, această cantitate de energie ar fi suficientă pentru a încălzi 1000 m3 de apă de la o temperatură de 0º C până la punctul de fierbere.

2.2 Potențialul energiei solare

Soarele ne oferă de 10.000 de ori mai multă energie gratuită decât este folosită de fapt în întreaga lume. Numai piața comercială globală cumpără și vinde puțin sub 85 de trilioane (8,5 x 1013) kWh de energie pe an. Deoarece este imposibil de urmărit întregul proces, nu este posibil să spunem cu certitudine câtă energie necomercială consumă oamenii (de exemplu, cât lemn și îngrășământ sunt colectate și arse, câtă apă este folosită pentru a produce produse mecanice sau electrice). energie). Unii experți estimează că o astfel de energie necomercială reprezintă o cincime din toată energia utilizată. Dar chiar dacă acest lucru este adevărat, atunci energia totală consumată de omenire în timpul anului este doar aproximativ o șapte miimi din energia solară care lovește suprafața Pământului în aceeași perioadă.

În țările dezvoltate, precum SUA, consumul de energie este de aproximativ 25 trilioane (2,5 x 1013) kWh pe an, ceea ce corespunde la mai mult de 260 kWh de persoană pe zi. Acesta este echivalentul a folosi zilnic peste 100 de becuri cu incandescență de 100 W pentru o zi întreagă. Un cetățean american consumă de 33 de ori mai multă energie decât un indian, de 13 ori mai mult decât un chinez, de două ori și jumătate mai mult decât un japonez și de două ori mai mult decât un suedez.

3. Utilizarea energiei solare

Radiația solară poate fi convertită în energie utilă folosind așa-numitele sisteme solare active și pasive. Sistemele pasive sunt obținute prin proiectarea clădirilor și selectarea materialelor de construcție în așa fel încât să maximizeze utilizarea energiei solare. Colectorii solari sunt sisteme solare active. În prezent se dezvoltă și sisteme fotovoltaice - acestea sunt sisteme care transformă radiația solară direct în energie electrică.

Energia solară este, de asemenea, transformată în energie utilă indirect prin transformarea în alte forme de energie, cum ar fi energia biomasă, eoliană sau apei. Energia Soarelui „controlează” vremea de pe Pământ. O mare parte din radiația solară este absorbită de oceane și mări, apa în care se încălzește, se evaporă și cade la pământ sub formă de ploaie, „alimentând” centralele hidroelectrice. Vântul necesar turbinelor eoliene se formează din cauza încălzirii neuniforme a aerului. O altă categorie de surse regenerabile de energie care provin din energia solară este biomasa. Plantele verzi absorb lumina soarelui, ca urmare a fotosintezei, în ele se formează substanțe organice, din care ulterior se poate obține căldură și energie electrică. Astfel, energia vântului, a apei și a biomasei este un derivat al energiei solare.

Energia este forța motrice a oricărei producții. Faptul că omul avea la dispoziție o cantitate mare de energie relativ ieftină a contribuit în mare măsură la industrializare și la dezvoltarea societății.

3.1 Utilizarea pasivă a energiei solare

centrala termica cu energie solara

Într-un sistem solar pasiv, structura clădirii în sine acționează ca un colector de radiație solară. Această definiție corespunde majorității celor mai simple sisteme în care căldura este stocată într-o clădire prin pereți, tavane sau podele. Există și sisteme în care în structura clădirii sunt încorporate elemente speciale pentru acumularea căldurii (de exemplu, cutii cu pietre sau rezervoare sau sticle umplute cu apă). Astfel de sisteme sunt, de asemenea, clasificate ca solare pasive.

3.2 Utilizarea activă a energiei solare

Utilizarea activă a energiei solare se realizează cu ajutorul colectoarelor solare și al sistemelor solare.

3.2.1 Captatoare solare și tipurile acestora

Baza multor sisteme de energie solară este utilizarea colectoarelor solare. Colectorul absoarbe energia luminoasă de la soare și o transformă în căldură, care este transferată într-un lichid de răcire (lichid sau aer) și apoi folosită pentru încălzirea clădirilor, încălzirea apei, generarea de energie electrică, uscarea produselor agricole sau gătirea alimentelor. Colectorii solari pot fi utilizați în aproape toate procesele care folosesc căldură.

Tehnologia de fabricare a colectoarelor solare a atins un nivel practic modern în 1908, când William Bailey de la American Carnegie Steel Company a inventat un colector cu carcasă termoizolantă și tuburi de cupru. Acest colector era foarte asemănător cu sistemul modern de termosifon. Până la sfârșitul Primului Război Mondial, Bailey vânduse 4.000 dintre acești colecționari, iar omul de afaceri din Florida care i-a cumpărat brevetul a vândut aproape 60.000 de colecționari până în 1941.

Există colectoare solare de diferite dimensiuni și modele în funcție de aplicația lor. Acestea pot furniza gospodăriilor apă caldă pentru spălat, scăldat și gătit sau pot fi folosite pentru a preîncălzi apa pentru încălzitoarele de apă existente. În prezent, piața oferă multe modele diferite de colecționari.

Distribuitor integrat

Cel mai simplu tip de colector solar este un „colector capacitiv” sau „termosifon”, care a primit această denumire deoarece colectorul este și un rezervor de stocare a căldurii în care o porțiune „o singură dată” de apă este încălzită și stocată. Astfel de colectoare sunt folosite pentru preîncălzirea apei, care este apoi încălzită la temperatura dorită în instalațiile tradiționale, precum boilerele pe gaz. În condiții casnice, apa preîncălzită intră în rezervorul de stocare. Acest lucru reduce consumul de energie pentru încălzirea sa ulterioară. Un astfel de colector este o alternativă ieftină la un sistem solar activ de încălzire a apei care nu utilizează piese mobile (pompe), necesită întreținere minimă și are costuri de operare zero.

Colectori plate

Captatoarele plate sunt cel mai comun tip de colectoare solare utilizate în sistemele de încălzire și încălzire a apei menajere. De obicei, acest colector este o cutie metalică izolată termic, cu un capac din sticlă sau plastic, în care este plasată o placă absorbantă (absorbant) vopsită în negru. Vitrarea poate fi transparentă sau mată. Colectoarele cu plăci plate folosesc de obicei sticlă mată, doar cu lumină, cu conținut scăzut de fier (care lasă o parte semnificativă a luminii solare să pătrundă în colector). Lumina soarelui lovește placa de primire a căldurii și, datorită geamului, pierderile de căldură sunt reduse. Pereții de jos și laterali ai colectorului sunt acoperiți cu un material termoizolant, care reduce și mai mult pierderile de căldură.

Colectoarele plate sunt împărțite în lichid și aer. Ambele tipuri de colectoare sunt vitrate sau neglazurate.

Colectori solari tubulari în vid

Captatoarele solare tradiționale simple cu plăci plate au fost proiectate pentru a fi utilizate în regiunile cu climă caldă și însorită. Își pierd dramatic eficacitatea în zilele nefavorabile - pe vreme rece, înnorată și cu vânt. În plus, condensul și umiditatea induse de vreme provoacă uzura prematură a materialelor interne, ceea ce, la rândul său, duce la performanțe slabe și defecțiuni ale sistemului. Aceste neajunsuri sunt eliminate prin utilizarea colectoarelor evacuate.

Colectorele cu vid încălzesc apa menajeră acolo unde este nevoie de apă la temperatură mai mare. Radiația solară trece prin tubul exterior de sticlă, lovește tubul absorbant și este transformată în căldură. Se transmite prin fluidul care curge prin tub. Colectorul este format din mai multe rânduri de tuburi de sticlă paralele, la fiecare dintre care este atașat un absorbant tubular (în loc de o placă absorbantă în colectoarele cu plăci plate) cu un strat selectiv. Lichidul încălzit circulă prin schimbătorul de căldură și degajă căldură apei conținute în rezervorul de stocare.

Vidul în tubul de sticlă - cea mai bună izolație termică disponibilă pentru colector - reduce pierderile de căldură și protejează absorbantul și conducta termică de influențele externe negative. Rezultatul este o performanță excelentă care depășește orice alt tip de colector solar.

Concentrarea Colectorilor

cuptoare solare

Sunt ieftine și ușor de făcut. Acestea constau într-o cutie spațioasă, bine izolată, căptușită cu un material reflectorizant (cum ar fi folie), acoperită cu sticlă și echipată cu un reflector exterior. Tigaia neagră servește ca absorbant, încălzindu-se mai repede decât vasele obișnuite din aluminiu sau oțel inoxidabil. Cuptoarele solare pot fi folosite pentru a dezinfecta apa prin aducerea acesteia la fierbere.

Există cuptoare solare cu cutie și oglindă (cu reflector).

distilatoare solare

Alambicurile solare oferă apă distilată ieftină, chiar și apa sărată sau puternic poluată poate fi folosită ca sursă. Ele se bazează pe principiul evaporării apei dintr-un recipient deschis. Distilatorul solar folosește energia soarelui pentru a accelera acest proces. Este alcătuit dintr-un recipient termoizolant de culoare închisă cu geam, care este înclinat astfel încât apa dulce condensată să curgă într-un recipient special. Un mic distilator solar – de dimensiunea unui aragaz de bucătărie – poate produce până la zece litri de apă distilată într-o zi însorită.

3.2.2 Sisteme solare

Sisteme solare de apă caldă

Apa caldă este cel mai comun tip de aplicare directă a energiei solare. O instalație tipică constă dintr-unul sau mai multe colectoare în care lichidul este încălzit de soare, precum și un rezervor pentru stocarea apei calde încălzite de fluidul de transfer termic. Chiar și în regiunile cu radiații solare relativ reduse, cum ar fi Europa de Nord, un sistem solar poate asigura 50-70% din necesarul de apă caldă. Este imposibil să obțineți mai mult, decât poate cu ajutorul reglementării sezoniere. În sudul Europei, un colector solar poate furniza 70-90% din apa caldă consumată. Încălzirea apei cu ajutorul energiei solare este o modalitate foarte practică și economică. În timp ce sistemele fotovoltaice ating o eficiență de 10-15%, sistemele solare termice prezintă o eficiență de 50-90%. În combinație cu sobele cu lemne, cererea de apă caldă menajeră poate fi satisfăcută aproape tot timpul anului fără utilizarea combustibililor fosili.

Sisteme solare cu termosifon

Sistemele solare de încălzire a apei cu circulație naturală (convecție) a lichidului de răcire, care sunt utilizate în condiții calde de iarnă (în absența înghețului), se numesc termosifon. În general, acestea nu sunt cele mai eficiente dintre sistemele de energie solară, dar au multe avantaje în ceea ce privește construcția de locuințe. Circulația termosifon a lichidului de răcire are loc din cauza modificării densității apei cu o modificare a temperaturii acesteia. Sistemul termosifon este împărțit în trei părți principale:

colector plat (absorbant);

conducte;

· Rezervor de stocare pentru apa calda (cazan).

Când apa din colector (de obicei plată) este încălzită, se ridică în sus și intră în rezervorul de stocare; in locul ei, apa rece intra in colector din fundul rezervorului de stocare. Prin urmare, este necesar să amplasați colectorul sub rezervorul de stocare și să izolați conductele de legătură.

Astfel de instalații sunt populare în zonele subtropicale și tropicale.

Sisteme solare de incalzire a apei

Cel mai adesea folosit pentru încălzirea piscinelor. Deși costul unei astfel de instalații variază în funcție de dimensiunea piscinei și de alte condiții specifice, dacă sunt instalate sisteme solare pentru a reduce sau elimina consumul de combustibil sau energie electrică, acestea se vor achita singure în doi-patru ani în economii de energie. În plus, încălzirea piscinei vă permite să prelungiți sezonul de înot cu câteva săptămâni fără costuri suplimentare.

În majoritatea clădirilor, nu este dificil să amenajezi un încălzitor solar pentru piscină. Se poate reduce la un simplu furtun negru prin care se alimenteaza apa in piscina. Pentru piscinele exterioare, trebuie doar să instalați un absorbant. Piscinele interioare necesită instalarea unor colectoare standard pentru a oferi apă caldă și iarna.

Stocare sezonieră a căldurii

Exista si instalatii care permit folosirea caldurii acumulate vara de catre colectoarele solare si stocata cu ajutorul unor rezervoare mari de stocare (inmagazinare sezoniera) iarna. Problema aici este că cantitatea de lichid necesară pentru încălzirea unei case este comparabilă cu volumul casei în sine. În plus, depozitul de căldură trebuie să fie foarte bine izolat. Pentru ca un rezervor de stocare casnic convențional să rețină cea mai mare parte a căldurii timp de o jumătate de an, acesta ar trebui să fie învelit într-un strat de izolație gros de 4 metri. Prin urmare, este avantajos ca capacitatea de stocare să fie foarte mare. Ca urmare, raportul dintre suprafață și volum scade.

În Danemarca, Suedia, Elveția, Franța și SUA se folosesc instalații mari de termoficare solară. Modulele solare sunt instalate direct pe sol. Fără stocare, o astfel de instalație de încălzire solară poate acoperi aproximativ 5% din necesarul anual de căldură, deoarece instalația nu trebuie să genereze mai mult de cantitatea minimă de energie termică, inclusiv pierderi în sistemul de termoficare (până la 20% în timpul transportului). Dacă există stocare de căldură în timpul nopții, atunci o instalație de încălzire solară poate acoperi 10-12% din necesarul de căldură, inclusiv pierderile de transmisie, iar cu stocarea sezonieră de căldură, până la 100%. Există, de asemenea, posibilitatea de a combina termoficarea cu colectoare solare individuale. Sistemul de termoficare poate fi oprit vara când alimentarea cu apă caldă este asigurată de Soare și nu există nicio cerere de încălzire.

Energia solară combinată cu alte surse regenerabile.

Un rezultat bun este combinarea diferitelor surse de energie regenerabilă, de exemplu, căldura solară combinată cu stocarea sezonieră a căldurii sub formă de biomasă. Sau, dacă necesarul de energie rămasă este foarte scăzut, biocombustibilii lichizi sau gazoși pot fi utilizați în combinație cu cazane eficiente pe lângă încălzirea solară.

O combinație interesantă este încălzirea solară și cazanele pe biomasă solidă. Acest lucru rezolvă și problema stocării sezoniere a energiei solare. Utilizarea biomasei vara nu este soluția optimă, deoarece eficiența cazanelor la sarcină parțială este scăzută, în plus, pierderile în conducte sunt relativ mari - iar în sistemele mici, arderea lemnului vara poate fi incomod. În astfel de cazuri, toată sarcina termică vara poate fi asigurată în proporție de 100% prin încălzire solară. Iarna, când cantitatea de energie solară este neglijabilă, aproape toată căldura este generată prin arderea biomasei.

Există multă experiență în Europa Centrală în combinarea încălzirii solare cu arderea biomasei pentru producerea de căldură. De obicei, aproximativ 20-30% din sarcina totală de căldură este acoperită de sistemul solar, iar sarcina principală (70-80%) este asigurată de biomasă. Această combinație poate fi utilizată atât în clădirile rezidențiale individuale, cât și în sistemele de încălzire centrală (de cartier). În condițiile Europei Centrale, aproximativ 10 m3 de biomasă (ex. lemn de foc) este suficient pentru a încălzi o casă privată, iar o instalație solară poate economisi până la 3 m3 de lemn de foc pe an.

3.2.3 Centrale solare termice

Pe lângă utilizarea directă a căldurii soarelui, în regiunile cu niveluri ridicate de radiație solară, aceasta poate fi folosită pentru a genera abur care transformă o turbină și generează energie electrică. Producția de energie solară termică la scară largă este destul de competitivă. Aplicarea industrială a acestei tehnologii datează din anii 1980; de atunci, industria s-a dezvoltat rapid. Peste 400 de megawați de centrale solare termice au fost deja instalați de utilitățile americane, furnizând energie electrică pentru 350.000 de oameni și înlocuind echivalentul a 2,3 milioane de barili de petrol pe an. Nouă centrale electrice situate în deșertul Mojave (în statul american California) au o capacitate instalată de 354 MW și au acumulat 100 de ani de experiență în exploatare industrială. Această tehnologie este atât de avansată încât, conform informațiilor oficiale, poate concura cu tehnologiile tradiționale de generare a energiei în multe părți ale Statelor Unite. În alte regiuni ale lumii, proiectele de utilizare a căldurii solare pentru a genera electricitate ar trebui să fie lansate în curând. India, Egipt, Maroc și Mexic dezvoltă programe corespunzătoare, granturile pentru finanțarea acestora sunt oferite de Global Environment Facility (GEF). În Grecia, Spania și SUA, noi proiecte sunt dezvoltate de producători independenți de energie electrică.

După metoda de producere a căldurii, centralele solare termice sunt împărțite în concentratoare solare (oglinzi) și iazuri solare.

concentratoare solare

Oglinzile mari – cu focalizare punctiformă sau liniară – concentrează razele soarelui în așa măsură încât apa se transformă în abur, eliberând în același timp suficientă energie pentru a transforma turbina. Luz Corp. a instalat câmpuri uriașe de astfel de oglinzi în deșertul din California. Ei produc 354 MW de energie electrică. Aceste sisteme pot transforma energia solară în energie electrică cu o eficiență de aproximativ 15%.

Există următoarele tipuri de concentratoare solare:

1. Concentratoare solare parabolice

2. Instalatie solara tip antena

3. Turnuri de energie solară cu un receptor central.

iazuri solare

Nici oglinzile de focalizare, nici celulele solare nu pot genera energie pe timp de noapte. În acest scop, energia solară acumulată în timpul zilei trebuie stocată în rezervoare de stocare a căldurii. Acest proces are loc în mod natural în așa-numitele iazuri solare.

Iazurile solare au o concentrație mare de sare pe fundul apei, un strat mijlociu neconvectiv de apă în care concentrația de sare crește odată cu adâncimea și un strat convectiv de concentrație scăzută de sare la suprafață. Lumina soarelui cade pe suprafața iazului, iar căldura este reținută în straturile inferioare ale apei datorită concentrației mari de sare. Apa cu salinitate ridicată, încălzită de energia solară absorbită de fundul iazului, nu se poate ridica din cauza densității sale mari. Rămâne pe fundul iazului, încălzindu-se treptat până aproape că fierbe (în timp ce straturile superioare de apă rămân relativ reci). „Saramura” de fund fierbinte este folosită ziua sau noaptea ca sursă de căldură, datorită căreia o turbină specială de răcire organică poate genera electricitate. Stratul mijlociu al iazului solar acționează ca izolație termică, prevenind convecția și pierderea de căldură de la fund la suprafață. Diferența de temperatură dintre fundul și suprafața apei iazului este suficientă pentru a antrena generatorul. Lichidul de răcire, trecut prin țevi prin stratul inferior de apă, este alimentat mai departe în sistemul închis Rankin, în care o turbină se rotește pentru a produce energie electrică.

3.3 Sisteme fotovoltaice

Dispozitivele pentru conversia directă a luminii sau a energiei solare în energie electrică se numesc fotocelule (în engleză Photovoltaics, din grecescul photos - lumină și denumirea unității de forță electromotoare - volt). Conversia luminii solare în energie electrică are loc în celule solare realizate dintr-un material semiconductor, cum ar fi siliciul, care, atunci când sunt expuse la lumina solară, generează un curent electric. Prin conectarea celulelor fotovoltaice în module, iar acestea, la rândul lor, între ele, este posibilă construirea de stații fotovoltaice mari. Cea mai mare astfel de stație de până acum este instalația Carris Plain de 5 megawați din statul american California. Eficiența instalațiilor fotovoltaice este în prezent în jur de 10%, cu toate acestea, celulele fotovoltaice individuale pot atinge o eficiență de 20% sau mai mult.

Sistemele solare fotovoltaice sunt ușor de manevrat și nu au mecanisme de mișcare, însă celulele fotovoltaice în sine conțin dispozitive semiconductoare complexe asemănătoare celor utilizate pentru producerea circuitelor integrate. Celulele fotovoltaice se bazează pe principiul fizic că un curent electric este generat prin acțiunea luminii între doi semiconductori cu proprietăți electrice diferite care sunt în contact unul cu celălalt. Combinația unor astfel de elemente formează un panou sau modul fotovoltaic. Modulele fotovoltaice, datorită proprietăților lor electrice, generează mai degrabă curent continuu decât alternativ. Este folosit în multe dispozitive simple alimentate cu baterie. Curentul alternativ, pe de altă parte, își schimbă direcția la intervale regulate. Este acest tip de energie electrică furnizată de producătorii de energie, este folosită pentru majoritatea aparatelor și dispozitivelor electronice moderne. In cele mai simple sisteme se foloseste direct curentul continuu de la modulele fotovoltaice. În același loc în care este nevoie de AC, la sistem trebuie adăugat un invertor, care convertește DC în AC.

În următoarele decenii, o parte semnificativă a populației lumii se va familiariza cu sistemele fotovoltaice. Datorită acestora, nevoia tradițională de construcție a centralelor electrice mari și scumpe și a sistemelor de distribuție va dispărea. Pe măsură ce costul celulelor solare scade și tehnologia se îmbunătățește, se vor deschide câteva piețe potențial uriașe pentru celulele solare. De exemplu, celulele solare încorporate în materialele de construcție vor asigura ventilația și iluminarea caselor. Produsele de larg consum - de la unelte de mână la automobile - vor beneficia de utilizarea componentelor care conțin componente fotovoltaice. De asemenea, utilitățile vor putea găsi noi modalități de utilizare a celulelor fotovoltaice pentru a răspunde nevoilor populației.

Cele mai simple sisteme fotovoltaice includ:

· pompe solare - unitățile de pompare fotovoltaice sunt o alternativă binevenită la generatoarele diesel și pompele manuale. Ei pompează apă exact atunci când este cel mai necesar - într-o zi senină și însorită. Pompele solare sunt ușor de instalat și de operat. O pompă mică poate fi instalată de o persoană în câteva ore și nu este nevoie nici de experiență, nici de echipamente speciale pentru aceasta.

· Sisteme fotovoltaice cu baterii - bateria este incarcata de un generator solar, stocheaza energie si o pune la dispozitie in orice moment. Chiar și în cele mai nefavorabile condiții și în locații îndepărtate, energia fotovoltaică stocată în baterii poate alimenta echipamentele necesare. Datorită acumulării de energie electrică, sistemele fotovoltaice oferă o sursă fiabilă de energie zi și noapte, în orice vreme. Sistemele fotovoltaice alimentate cu baterii alimentează iluminatul, senzorii, echipamentele de înregistrare a sunetului, aparatele de uz casnic, telefoanele, televizoarele și uneltele electrice din întreaga lume.

sisteme fotovoltaice cu generatoare – atunci când este nevoie de electricitate în mod continuu sau sunt perioade în care este nevoie de mai mult decât poate produce o matrice fotovoltaică singură, aceasta poate fi completată eficient de un generator. În timpul zilei, modulele fotovoltaice îndeplinesc necesarul zilnic de energie și încarcă bateria. Când bateria este descărcată, motorul-generatorul pornește și funcționează până când bateriile sunt reîncărcate. În unele sisteme, generatorul compensează lipsa de energie atunci când cererea de energie electrică depășește capacitatea totală a bateriilor. Motorul-generator generează energie electrică în orice moment al zilei. Ca atare, oferă o sursă excelentă de alimentare de rezervă pentru rezerva de noapte sau în zilele furtunoase a modulelor fotovoltaice, în funcție de capriciile vremii. Pe de altă parte, modulul fotovoltaic funcționează silențios, nu necesită întreținere și nu emite poluanți în atmosferă. Utilizarea combinată a celulelor fotovoltaice și a generatoarelor poate reduce costul inițial al sistemului. Dacă nu există o instalare de rezervă, modulele fotovoltaice și bateriile trebuie să fie suficient de mari pentru a furniza energie pe timp de noapte.

· Sisteme fotovoltaice atașate la rețea - într-un mediu de alimentare centralizată cu energie, un sistem fotovoltaic conectat la rețea poate asigura o parte din sarcina necesară, în timp ce cealaltă parte provine din rețea. În acest caz, bateria nu este folosită. Mii de proprietari din întreaga lume folosesc astfel de sisteme. Energia fotovoltaică este fie utilizată local, fie introdusă în rețea. Când proprietarul sistemului are nevoie de mai multă energie electrică decât o generează - de exemplu, seara, atunci cererea crescută este satisfăcută automat de rețea. Atunci când sistemul generează mai multă energie electrică decât poate consuma gospodăria, surplusul este trimis (vândut) la rețea. Astfel, reteaua de utilitati actioneaza ca o rezerva pentru un sistem fotovoltaic, ca o baterie pentru o instalatie off-grid.

· instalatii fotovoltaice industriale - centralele fotovoltaice functioneaza silentios, nu consuma combustibili fosili si nu polueaza aerul si apa. Din păcate, stațiile fotovoltaice nu sunt încă foarte dinamic incluse în arsenalul rețelelor de utilități, ceea ce poate fi explicat prin caracteristicile lor. Cu metoda actuală de calculare a costului energiei, electricitatea solară este încă semnificativ mai scumpă decât producția de centrale electrice tradiționale. In plus, sistemele fotovoltaice genereaza energie doar in timpul zilei, iar performantele lor depind de vreme.

4. Arhitectura solara

Amplasarea, izolația, orientarea ferestrelor și sarcina termică din incintă trebuie să fie un singur sistem. Pentru a reduce fluctuațiile de temperatură interioară, izolația trebuie plasată la exteriorul clădirii. Cu toate acestea, în locurile cu încălzire internă rapidă, unde este necesară puțină izolație sau unde capacitatea termică este scăzută, izolația ar trebui să fie pe interior. Apoi designul clădirii va fi optim pentru orice microclimat. Este de remarcat faptul că echilibrul corect între sarcina termică a incintei și izolație duce nu numai la economii de energie, ci și la economisirea materialelor de construcție. Clădirile solare pasive sunt locul perfect pentru a trăi. Aici simți mai din plin legătura cu natura, într-o astfel de casă este multă lumină naturală, se economisește energie electrică.

Utilizarea pasivă a luminii solare asigură aproximativ 15% din necesarul de încălzire a spațiului într-o clădire tipică și este o sursă importantă de economii de energie. La proiectarea unei clădiri, este necesar să se țină cont de principiile construcției solare pasive pentru a maximiza utilizarea energiei solare. Aceste principii pot fi aplicate oriunde și practic fără costuri suplimentare.

În timpul proiectării unei clădiri, trebuie luată în considerare și utilizarea sistemelor solare active, cum ar fi colectoarele solare și rețele fotovoltaice. Acest echipament este instalat pe partea de sud a clădirii. Pentru a maximiza cantitatea de căldură în timpul iernii, colectoarele solare din Europa și America de Nord ar trebui instalate la un unghi de peste 50° față de orizontală. Rețelele fotovoltaice fixe primesc cea mai mare cantitate de radiație solară în timpul anului când unghiul de înclinare față de orizont este egal cu latitudinea geografică la care se află clădirea. Unghiul acoperișului clădirii și orientarea acestuia spre sud sunt aspecte importante la proiectarea unei clădiri. Colectoarele solare pentru alimentarea cu apă caldă și panourile fotovoltaice ar trebui să fie amplasate în imediata apropiere a locului de consum de energie. Este important să rețineți că apropierea băii și bucătăriei vă permite să economisiți la instalarea sistemelor solare active (în acest caz, puteți utiliza un colector solar pentru două camere) și să minimizați pierderile de energie pentru transport. Principalul criteriu de alegere a echipamentului este eficiența acestuia.

Concluzie

În prezent, doar o mică parte din energia solară este utilizată datorită faptului că panourile solare existente au o eficiență relativ scăzută și sunt foarte costisitoare de fabricat. Cu toate acestea, nu ar trebui să abandonăm imediat sursa practic inepuizabilă de energie curată: conform experților, energia solară ar putea acoperi toate nevoile de energie imaginabile ale omenirii pentru mii de ani de acum înainte. De asemenea, este posibilă creșterea eficienței instalațiilor solare de mai multe ori, iar prin amplasarea acestora pe acoperișurile caselor și lângă acestea, vom asigura încălzirea locuințelor, încălzirea apei și funcționarea aparatelor electrocasnice chiar și în latitudini temperate, ca să nu mai vorbim de tropice. Pentru nevoile industriei care necesită cantități mari de energie, puteți folosi terenuri pustii și deșerturi lungi de kilometri, complet căptușite cu instalații solare puternice. Dar energia solară se confruntă cu multe dificultăți în construcția, amplasarea și funcționarea centralelor solare pe mii de kilometri pătrați de suprafața pământului. Prin urmare, ponderea totală a energiei solare a fost și va rămâne destul de modestă, cel puțin în viitorul apropiat.

În prezent, se dezvoltă noi proiecte spațiale cu scopul de a studia Soarele, se fac observații, la care participă zeci de țări. Datele despre procesele care au loc pe Soare sunt obținute cu ajutorul echipamentelor instalate pe sateliți artificiali Pământului și pe rachete spațiale, pe vârfurile muntoase și în adâncurile oceanelor.

De asemenea, trebuie acordată multă atenție faptului că producția de energie, care este un mijloc necesar pentru existența și dezvoltarea omenirii, are un impact asupra naturii și asupra mediului uman. Pe de o parte, căldura și electricitatea au devenit atât de ferm încorporate în viața și producția umană, încât o persoană nici măcar nu își poate imagina existența fără ele și consumă resurse inepuizabile de la sine înțeles. Pe de altă parte, oamenii își concentrează tot mai mult atenția asupra aspectului economic al energiei și necesită o producție de energie ecologică. Aceasta indică necesitatea abordării unui set de probleme, inclusiv redistribuirea fondurilor pentru a satisface nevoile omenirii, utilizarea practică a realizărilor din economia națională, căutarea și dezvoltarea de noi tehnologii alternative pentru generarea de căldură și electricitate etc.

Acum oamenii de știință investighează natura Soarelui, află influența acestuia asupra Pământului și lucrează la problema utilizării energiei solare aproape inepuizabile.

Lista surselor utilizate

Literatură

1. Căutarea vieții în sistemul solar: traducere din engleză. M.: Mir, 1988, p. 44-57

2. Jukov G.F. Teoria generală a energiei.//M: 1995., p. 11-25

3. Dementiev B.A. Reactoare nucleare. M., 1984, p. 106-111

4. Centrale termice și nucleare. Director. Carte. 3. M., 1985, p. 69-93

5. Dicționar enciclopedic al unui tânăr astronom, M .: Pedagogie, 1980, p. 11-23

6. Vidyapin V.I., Zhuravleva G.P. Fizică. Teoria generală.//M: 2005, p. 166-174

7. Dagaev M. M. Astrofizică.// M: 1987, p. 55-61

8. Timoshkin S. E. Energie solară și baterii solare. M., 1966, p. 163-194

9. Illarionov A. G. Natura energiei.//M: 1975., p. 98-105

Viața unei persoane moderne este pur și simplu de neconceput fără energie. O pană de curent pare a fi o catastrofă, o persoană nu își mai imaginează viața fără transport, iar gătitul, de exemplu, alimente pe foc, și nu pe un aragaz convenabil cu gaz sau electric, este deja un hobby.

Până acum, folosim combustibili fosili (petrol, gaz, cărbune) pentru a genera energie. Dar rezervele lor de pe planeta noastră sunt limitate și nu astăzi sau mâine va veni ziua când se vor epuiza. Ce să fac? Răspunsul este deja acolo - să căutați alte surse de energie, netradiționale, alternative, a căror furnizare este pur și simplu inepuizabilă.

Aceste surse alternative de energie includ soarele și vântul.

Utilizarea energiei solare

Soare- cel mai puternic furnizor de energie. Folosim ceva din cauza caracteristicilor noastre fiziologice. Dar milioane, miliarde de kilowați se irosesc și dispar după lăsarea întunericului. În fiecare secundă, Soarele dă Pământului 80.000 de miliarde de kilowați. Aceasta este de câteva ori mai mult decât generează toate centralele electrice din lume.

Imaginează-ți doar ce beneficii va aduce omenirii utilizarea energiei solare:

. Infinitul în timp. Oamenii de știință prevăd că Soarele nu se va stinge pentru încă câteva miliarde de ani. Și asta înseamnă că va fi suficient pentru secolul nostru și pentru urmașii noștri îndepărtați.

. Geografie. Nu există niciun loc pe planeta noastră unde soarele să nu strălucească. Undeva mai luminos, undeva mai slab, dar Soarele este peste tot. Aceasta înseamnă că nu va fi nevoie să învăluiți Pământul cu o rețea nesfârșită de fire, încercând să livreze electricitate în colțurile îndepărtate ale planetei.

. Cantitate. Există suficientă energie solară pentru toată lumea. Chiar dacă cineva începe să stocheze nelimitat o astfel de energie pentru viitor, aceasta nu va schimba nimic. Suficient pentru a încărca bateriile și a face plajă pe plajă.

. beneficiu economic. Nu va mai fi necesar să cheltuiți bani pentru achiziționarea de lemn de foc, cărbune, benzină. Lumina liberă a soarelui va fi responsabilă de funcționarea alimentării cu apă și a mașinii, a aparatului de aer condiționat și a televizorului, a frigiderului și a calculatorului.

. Prietenos cu mediul. Defrișarea totală va deveni un lucru din trecut, nu va mai fi nevoie să încălziți cuptoare, să construiți următoarele „Cernobîl” și „Fukushima”, să ardeți păcură și ulei. De ce să depuneți atât de mult efort în distrugerea naturii, când există o sursă frumoasă și inepuizabilă de energie pe cer - Soarele.

Din fericire, acestea nu sunt vise. Oamenii de știință estimează că până în 2020, 15% din energia electrică din Europa va fi furnizată de lumina soarelui. Și acesta este doar începutul.

Unde se folosește energia solară?

. Panouri solare. Bateriile instalate pe acoperișul casei nu mai surprind pe nimeni. Prin absorbția energiei soarelui, ei o transformă în energie electrică. În California, de exemplu, orice proiect de casă nouă necesită utilizarea panourilor solare. Și în Olanda, orașul Herhugovard este numit „orașul Soarelui”, deoarece aici toate casele sunt dotate cu panouri solare.

. Transport.

Deja, toate navele spațiale în timpul zborului autonom se asigură cu energie electrică din energia soarelui.

Vehicule alimentate cu energie solară. Primul model al unei astfel de mașini a fost prezentat în 1955. Și deja în 2006, compania franceză Venturi a lansat producția de serie de mașini „solare”. Caracteristicile sale sunt încă modeste: doar 110 de kilometri de călătorie autonomă și o viteză de cel mult 120 km/h. Dar aproape toți liderii mondiali din industria auto își dezvoltă propriile versiuni de mașini ecologice.

. Centrale solare.

. Gadget-uri. Deja acum există încărcătoare pentru multe dispozitive care funcționează la soare.

Tipuri de energie solară (centrale solare)

În prezent, au fost dezvoltate mai multe tipuri de centrale solare (SPP):

. Turn. Principiul de funcționare este simplu. O oglindă uriașă (heliostat) se întoarce după soare și direcționează razele soarelui către un radiator umplut cu apă. În plus, totul se întâmplă ca într-o centrală termică convențională: apa fierbe, se transformă în abur. Aburul transformă o turbină care antrenează un generator. Acesta din urmă generează energie electrică.

. Păpuşă. Principiul de funcționare este similar cu cel al turnului. Diferența constă în designul în sine. În primul rând, nu se folosește o oglindă, ci mai multe rotunde, similare cu farfuriile uriașe. Oglinzile sunt instalate radial în jurul receptorului.

Fiecare centrală solară cu plăci poate avea mai multe module similare simultan.

. fotovoltaice(folosind baterii foto).

. SES cu un concentrator cu jgheab parabolic. O oglindă uriașă în formă de cilindru, unde în centrul parabolei este instalat un tub cu lichid de răcire (cel mai des se folosește uleiul). Uleiul este încălzit la temperatura dorită și dă căldură apei.

. Aspirator solar. Terenul este acoperit cu un acoperiș de sticlă. Aerul și solul de sub el se încălzesc mai mult. O turbină specială conduce aerul cald către turnul de recepție, lângă care este instalat un generator electric. Electricitatea este generată de diferențele de temperatură.

Utilizarea energiei eoliene

Un alt tip de sursă de energie alternativă și regenerabilă este vântul. Cu cât vântul este mai puternic, cu atât generează mai multă energie cinetică. Iar energia cinetică poate fi întotdeauna convertită în energie mecanică sau electrică.

Energia mecanică obținută din vânt a fost folosită de mult timp. De exemplu, la măcinarea cerealelor (celebrele mori de vânt) sau la pomparea apei.

Se mai folosește energia eoliană:

Turbine eoliene care generează energie electrică. Lamele încarcă bateria, de la care este furnizat curentul către convertoare. Aici curentul continuu este transformat în curent alternativ.

Transport. Există deja o mașină care funcționează cu energie eoliană. O instalație specială eoliană (zmeul) permite mișcarea vaselor de apă.

Tipuri de energie eoliană (parcuri eoliene)

. Sol- tipul cel mai comun. Astfel de parcuri eoliene sunt instalate pe dealuri sau dealuri.

. Offshore. Sunt construite în ape puțin adânci, la o distanță considerabilă de coastă. Electricitatea este adusă la sol prin cabluri subacvatice.

. de coastă- instalat la o oarecare distanta de mare sau ocean. Fermele eoliene de coastă folosesc puterea brizelor.

. plutind. Prima turbină eoliană plutitoare a fost instalată în 2008 în largul coastei Italiei. Generatoarele sunt instalate pe platforme speciale.

. Parcuri eoliene în creștere asezat la inaltime pe perne speciale din materiale neinflamabile si umplute cu heliu. Electricitatea este furnizată la sol prin cabluri.

Perspective și dezvoltare

Cele mai serioase planuri pe termen lung pentru utilizarea energiei solare sunt stabilite de China, care intenționează să devină lider mondial în acest domeniu până în 2020. Țările CEE dezvoltă un concept care va face posibilă primirea a până la 20% din energie electrică din surse alternative. Departamentul de Energie al SUA numește o cifră mai mică - până în 2035 la 14%. Există SES în Rusia. Unul dintre cele mai puternice este instalat în Kislovodsk.

În ceea ce privește utilizarea energiei eoliene, iată câteva cifre. Asociația Europeană a Energiei Eoliene a publicat date care arată că turbinele eoliene furnizează energie electrică în multe țări din întreaga lume. Deci, în Danemarca, 20% din energia electrică consumată este primită de la astfel de instalații, în Portugalia și Spania - 11%, în Irlanda - 9%, în Germania - 7%.

În prezent, parcuri eoliene sunt instalate în peste 50 de țări ale lumii, iar capacitatea acestora crește de la an la an.

Acasă > Rezumat

Instituția de învățământ municipal „Liceul nr. 43”

UTILIZARE
ENERGIE SOLARA

Efectuat: elev de clasa a 8-a A Nikulin Alexey Verificat: Vlaskina Maria Nikolaevna

Saransk, 2008

INTRODUCERE

Energia Soarelui este sursa vieții pe planeta noastră. Soarele încălzește atmosfera și suprafața pământului. Datorită energiei solare, vânturile bat, ciclul apei se desfășoară în natură, mările și oceanele se încălzesc, plantele se dezvoltă, animalele au hrană. Datorită radiației solare, combustibilii fosili există pe Pământ. Energia solară poate fi transformată în căldură sau rece, forță motrice și electricitate.

CATA ENERGIE SOLAR AJUNGE PE PAMANT?

Soarele radiază o cantitate imensă de energie - aproximativ 1,1x1020 kWh pe secundă. Un kilowatt-oră este cantitatea de energie necesară pentru a funcționa un bec cu incandescență de 100 de wați timp de 10 ore. Atmosfera exterioară a Pământului interceptează aproximativ o milioneme din energia emisă de Soare, sau aproximativ 1500 de cvadrilioane (1,5 x 1018) kWh anual. Cu toate acestea, datorită reflectării, împrăștierii și absorbției de către gazele și aerosolii atmosferici, doar 47% din toată energia, sau aproximativ 700 de cvadrilioane (7 x 1017) kWh, ajunge la suprafața Pământului.

UTILIZAREA ENERGIEI SOLARE

În majoritatea părților lumii, cantitatea de energie solară care lovește acoperișurile și pereții clădirilor depășește cu mult consumul anual de energie al locuitorilor acestor clădiri. Utilizarea luminii solare și a căldurii este o modalitate curată, simplă și naturală de a obține toate formele de energie de care avem nevoie. Colectoarele solare pot încălzi casele și clădirile comerciale și/sau le pot furniza apă caldă. Lumina soarelui concentrată de oglinzi parabolice (reflectoare) este folosită pentru a genera căldură (cu temperaturi de până la câteva mii de grade Celsius). Poate fi folosit pentru încălzire sau pentru generarea de energie electrică. În plus, există o altă modalitate de a produce energie cu ajutorul Soarelui - tehnologia fotovoltaică. Celulele fotovoltaice sunt dispozitive care convertesc radiația solară direct în energie electrică.Radiația solară poate fi transformată în energie utilizabilă folosind așa-numitele sisteme solare active și pasive. Sistemele solare active includ colectoare solare și celule fotovoltaice. Sistemele pasive se obtin prin proiectarea cladirilor si selectarea materialelor de constructii in asa fel incat sa maximizeze utilizarea energiei solare.Energia solara este transformata in energie utila si indirect, transformandu-se in alte forme de energie, precum biomasa, energia eoliana sau apa. Energia Soarelui „controlează” vremea de pe Pământ. O mare parte din radiația solară este absorbită de oceane și mări, apa în care se încălzește, se evaporă și cade la pământ sub formă de ploaie, „alimentând” centralele hidroelectrice. Vântul necesar turbinelor eoliene se formează din cauza încălzirii neuniforme a aerului. O altă categorie de surse regenerabile de energie care provin din energia solară este biomasa. Plantele verzi absorb lumina soarelui, ca urmare a fotosintezei, în ele se formează substanțe organice, din care ulterior se poate obține căldură și energie electrică. Astfel, energia vântului, a apei și a biomasei este un derivat al energiei solare.

ENERGIE SOLARĂ PASIVĂ

Clădirile solare pasive sunt cele concepute pentru a ține cont cât mai mult posibil de condițiile climatice locale și, acolo unde sunt utilizate tehnologii și materiale adecvate, pentru încălzirea, răcirea și iluminarea clădirii folosind energia solară. Acestea includ tehnici și materiale tradiționale de construcție, cum ar fi izolația, podelele solide și ferestrele orientate spre sud. Astfel de spații de locuit pot fi construite în unele cazuri fără costuri suplimentare. În alte cazuri, costurile suplimentare suportate în timpul construcției pot fi compensate de costuri mai mici cu energia. Clădirile solare pasive sunt prietenoase cu mediul, ele contribuie la crearea independenței energetice și a unui viitor echilibrat energetic.Într-un sistem solar pasiv, structura clădirii în sine acționează ca un colector de radiație solară. Această definiție corespunde majorității celor mai simple sisteme în care căldura este stocată într-o clădire prin pereți, tavane sau podele. Există și sisteme în care în structura clădirii sunt încorporate elemente speciale pentru acumularea căldurii (de exemplu, cutii cu pietre sau rezervoare sau sticle umplute cu apă). Astfel de sisteme sunt, de asemenea, clasificate ca solare pasive. Clădirile solare pasive sunt locul perfect pentru a trăi. Aici simți mai din plin legătura cu natura, într-o astfel de casă este multă lumină naturală, economisește energie electrică.

POVESTE

Din punct de vedere istoric, designul clădirii a fost influențat de condițiile climatice locale și de disponibilitatea materialelor de construcție. Mai târziu, omenirea s-a separat de natură, urmând calea dominației și controlului asupra acesteia. Această cale a dus la același tip de clădiri pentru aproape orice zonă. În anul 100 d.Hr. e. istoricul Pliniu cel Tânăr a construit o casă de vară în nordul Italiei, una dintre camerele căreia avea ferestre din mica subțire. Camera era mai caldă decât celelalte și avea nevoie de mai puține lemne pentru a o încălzi. În celebrele băi romane din I-IV Art. n. e. ferestre mari orientate spre sud au fost instalate special pentru a permite mai multă căldură solară să intre în clădire. Prin VI art. camerele solare din case și clădiri publice au devenit atât de banale încât Codul Iustinian a introdus un „drept la soare” pentru a garanta accesul individual la soare. În secolul al XIX-lea, serele erau foarte populare, în care era la modă să se plimbe sub umbra vegetației luxuriante.Din cauza întreruperilor de curent din timpul celui de-al Doilea Război Mondial, până la sfârșitul anului 1947 în Statele Unite, clădirile care foloseau energie solară pasivă erau în cerere atât de mare încât Compania de sticlă Libbey-Owens-Ford a publicat o carte intitulată „Casa ta solară” care cuprinde 49 dintre cele mai bune modele de clădiri solare. La mijlocul anilor 1950, arhitectul Frank Bridgers a proiectat prima clădire de birouri solare pasive din lume. Sistemul solar pentru apă caldă instalat în el funcționează fără probleme de atunci. Clădirea Bridgers-Paxton în sine este înscrisă în Registrul istoric național al țării ca fiind prima clădire de birouri încălzită cu energie solară din lume.Prețurile scăzute ale petrolului după cel de-al Doilea Război Mondial au distras atenția publicului de la clădirile solare și de la problemele de eficiență energetică. De la mijlocul anilor 1990, piața și-a schimbat atitudinea față de ecologie și utilizarea energiei regenerabile, iar în construcții au apărut tendințe, care se caracterizează printr-o combinație a viitorului design al clădirii cu mediul natural.

SISTEME SOLARE PASIVE

Există mai multe modalități principale de a utiliza pasiv energia solară în arhitectură. Folosindu-le, puteți crea multe scheme diferite, obținând astfel o varietate de modele de clădiri. Prioritățile în construcția unei clădiri cu utilizare pasivă a energiei solare sunt: buna amplasare a casei; un număr mare de ferestre orientate spre sud (în emisfera nordică) pentru a lăsa să pătrundă mai multă lumină solară iarna (și invers, un număr mic de ferestre orientate spre est sau vest pentru a limita lumina soarelui nedorită vara); calcularea corectă a încărcăturii termice la interior pentru evitarea fluctuațiilor nedorite de temperatură și menținerea căldurii pe timp de noapte, structura clădirii bine izolată.Amplasarea, izolarea, orientarea ferestrelor și sarcina termică pe încăperi trebuie să fie un singur sistem. Pentru a reduce fluctuațiile de temperatură interioară, izolația trebuie plasată la exteriorul clădirii. Cu toate acestea, în locurile cu încălzire internă rapidă, unde este necesară puțină izolație sau unde capacitatea termică este scăzută, izolația ar trebui să fie pe interior. Apoi designul clădirii va fi optim pentru orice microclimat. Este de remarcat faptul că echilibrul corect între sarcina termică a incintei și izolație duce nu numai la economii de energie, ci și la economisirea materialelor de construcție.

ARHITECTURA SOLARĂ ȘI SOLAR ACTIV
SISTEME

Utilizarea sistemelor solare active (a se vedea mai jos), cum ar fi colectoarele solare și rețelele fotovoltaice, ar trebui luată în considerare și în timpul proiectării clădirii. Acest echipament este instalat pe partea de sud a clădirii. Pentru a maximiza cantitatea de căldură în timpul iernii, colectoarele solare din Europa și America de Nord ar trebui instalate la un unghi de peste 50° față de orizontală. Rețelele fotovoltaice fixe primesc cea mai mare cantitate de radiație solară în timpul anului când unghiul de înclinare față de orizont este egal cu latitudinea geografică la care se află clădirea. Unghiul acoperișului clădirii și orientarea acestuia spre sud sunt aspecte importante la proiectarea unei clădiri. Colectoarele solare pentru alimentarea cu apă caldă și panourile fotovoltaice ar trebui să fie amplasate în imediata apropiere a locului de consum de energie. Este important să rețineți că apropierea băii și bucătăriei vă permite să economisiți la instalarea sistemelor solare active (în acest caz, puteți utiliza un colector solar pentru două camere) și să minimizați pierderile de energie pentru transport. Principalul criteriu de alegere a echipamentului este eficiența acestuia.

REZUMAT

COLECTOARE SOLARE

Din cele mai vechi timpuri, omul folosește energia solară pentru a încălzi apa. Baza multor sisteme de energie solară este utilizarea colectoarelor solare. Colectorul absoarbe energia luminoasă de la soare și o transformă în căldură, care este transferată într-un lichid de răcire (lichid sau aer) și apoi folosită pentru încălzirea clădirilor, încălzirea apei, generarea de energie electrică, uscarea produselor agricole sau gătirea alimentelor. Colectorii solari pot fi utilizați în aproape toate procesele care folosesc căldură.Pentru o clădire rezidențială tipică sau un apartament din Europa și America de Nord, încălzirea apei este al doilea proces de uz casnic ca consumator de energie. Pentru o serie de case, este chiar și cea mai consumatoare de energie. Utilizarea energiei solare poate reduce costul încălzirii apei menajere cu 70%. Colectorul preîncălzește apa, care este apoi alimentată într-o coloană sau un cazan tradițional, unde apa este încălzită la temperatura dorită. Acest lucru are ca rezultat economii semnificative de costuri. Un astfel de sistem este ușor de instalat și nu necesită aproape nicio întreținere.Astăzi, sistemele solare de încălzire a apei sunt folosite în case particulare, blocuri, școli, spălătorii auto, spitale, restaurante, agricultură și industrie. Toate aceste unități au ceva în comun: folosesc apă caldă. Proprietarii de case și liderii de afaceri au văzut deja că sistemele solare de încălzire a apei sunt rentabile și capabile să răspundă nevoii de apă caldă în orice regiune a lumii.

POVESTE

Oamenii încălzesc apa cu ajutorul Soarelui din cele mai vechi timpuri, înainte ca combustibilii fosili să preia conducerea în energia lumii. Principiile încălzirii solare sunt cunoscute de mii de ani. O suprafață vopsită în negru se încălzește mult la soare, în timp ce suprafețele deschise la culoare se încălzesc mai puțin, cele albe mai puțin decât toate celelalte. Această proprietate este folosită în colectoarele solare - cele mai cunoscute dispozitive care folosesc direct energia soarelui. Colecționarii au fost dezvoltați acum aproximativ două sute de ani. Cel mai faimos dintre acestea, colectorul plat, a fost realizat în 1767 de un om de știință elvețian pe nume Horace de Saussure. Mai târziu a fost folosit pentru gătit de Sir John Herschel în timpul expediției sale în Africa de Sud în anii 1830. case și țevi de cupru. Acest colector era foarte asemănător cu sistemul modern de termosifon (vezi mai jos). Până la sfârșitul Primului Război Mondial, Bailey vânduse 4.000 dintre acești colecționari, iar omul de afaceri din Florida care i-a cumpărat brevetul a vândut aproape 60.000 de colecționari până în 1941. Raționalizarea cuprului introdusă în SUA în timpul celui de-al Doilea Război Mondial a dus la o scădere bruscă a pieței încălzitoarelor solare.Înainte de criza mondială a petrolului din 1973, aceste dispozitive erau în uitare. Cu toate acestea, criza a trezit un nou interes pentru sursele alternative de energie. Ca urmare, cererea de energie solară a crescut și ea. Multe țări sunt profund interesate de dezvoltarea acestui domeniu. Eficiența sistemelor de încălzire solară a crescut constant începând cu anii 1970, datorită utilizării sticlei călite cu conținut redus de fier (transmite mai multă energie solară decât sticla obișnuită) pentru acoperirea colectoarelor, a izolației termice îmbunătățite și a unui strat selectiv durabil.

TIPURI DE COLECTOARE SOLARE

Un colector solar tipic stochează energia solară în module de tuburi și plăci metalice montate pe acoperișul unei clădiri, vopsite în negru pentru absorbția maximă a radiațiilor. Sunt înveliți în sticlă sau plastic și înclinați spre sud pentru a capta la maximum lumina soarelui. Astfel, colectorul este o sera in miniatura care acumuleaza caldura sub un panou de sticla. Intrucat radiatia solara este distribuita pe suprafata, colectorul trebuie sa aiba o suprafata mare.Exista colectoare solare de diferite marimi si modele in functie de aplicatia lor. Acestea pot furniza gospodăriilor apă caldă pentru spălat, scăldat și gătit sau pot fi folosite pentru a preîncălzi apa pentru încălzitoarele de apă existente. În prezent, piața oferă multe modele diferite de colecționari. Ele pot fi împărțite în mai multe categorii. De exemplu, mai multe tipuri de colectoare se disting în funcție de temperatura pe care o dau: Captatoarele de temperatură scăzută produc căldură de grad scăzut, sub 50 de grade Celsius. Se folosesc pentru incalzirea apei in piscine si in alte cazuri cand este nevoie de apa nu prea fierbinte.Colectoarele la temperatura medie produc caldura cu potential ridicat si mediu (peste 50 C, de obicei 60-80 C). De obicei, acestea sunt colectoare plate vitrate, în care transferul de căldură se realizează prin intermediul unui lichid, sau colectoare concentratoare, în care se concentrează căldura. Reprezentantul acestuia din urmă este colectorul tubular evacuat, care este adesea folosit pentru încălzirea apei în sectorul rezidențial.Colectorii de înaltă temperatură sunt plăci parabolice și sunt utilizați în principal de întreprinderile producătoare de energie pentru a produce energie electrică pentru rețeaua electrică.

PRINCIPIUL DE OPERARE

Captatoarele solare de aer pot fi împărțite în grupuri în funcție de modul în care este circulat aerul. În cele mai simple dintre acestea, aerul trece prin colectorul de sub absorbant. Acest tip de colector este potrivit doar pentru cresteri de temperatura de 3-5 oC datorate pierderilor mari de caldura pe suprafata colectorului prin convectie si radiatie. Aceste pierderi pot fi reduse semnificativ prin acoperirea absorbantului cu un material transparent cu conductivitate infraroșu scăzută. Într-un astfel de colector, fluxul de aer are loc fie sub absorbant, fie între absorbant și capacul transparent. Datorită capacului transparent, radiația de căldură din absorbant este ușor redusă, dar datorită reducerii pierderilor de căldură convectivă se poate obține o creștere a temperaturii de 20-50 °C, în funcție de cantitatea de radiație solară și de intensitatea radiației solare. flux de aer. O reducere suplimentară a pierderilor de căldură poate fi realizată prin trecerea fluxului de aer atât deasupra, cât și sub absorbant, deoarece aceasta dublează suprafața de transfer de căldură. Pierderea de căldură datorată radiației este astfel redusă datorită temperaturii reduse a absorbantului. Totuși, în același timp, există și o scădere a capacității de absorbție a absorbantului din cauza acumulării de praf dacă fluxul de aer trece de pe ambele părți ale absorbantului.Unii colectori solari pot reduce costurile prin eliminarea geamurilor, a unei cutii metalice și a termice. izolatie. Un astfel de colector este realizat din foi de metal perforate negre, care permit realizarea unui transfer bun de căldură. Soarele încălzește metalul, iar ventilatorul atrage aerul încălzit prin găurile din metal. Astfel de colecționari de diferite dimensiuni sunt utilizați în case private. Un colector tipic care măsoară 2,4 pe 0,8 metri poate încălzi 0,002 m3 de aer exterior pe secundă. Într-o zi însorită de iarnă, aerul din colector se încălzește cu 28 °C în comparație cu aerul exterior. Acest lucru îmbunătățește calitatea aerului din interiorul casei, deoarece colectorul încălzește direct aerul proaspăt care intră din exterior. Acești colectori au atins o eficiență foarte mare - în unele aplicații industriale depășește 70%. În plus, nu necesită geam, izolație și sunt ieftine de fabricat.

HUBURI

Colectoarele de focalizare (concentratoarele) folosesc suprafețele oglinzilor pentru a concentra energia solară pe un absorbant, numit și „radiator de căldură”. Ele ating temperaturi mult mai ridicate decât colectoarele cu plăci plate, dar pot concentra doar radiația solară directă, rezultând performanțe slabe pe vreme cețoasă sau înnorată. Suprafața oglinzii concentrează lumina soarelui reflectată de o suprafață mare pe o suprafață mai mică a absorbantului, obținând astfel o temperatură ridicată. În unele modele, radiația solară este concentrată într-un punct focal, în timp ce în altele, razele soarelui sunt concentrate de-a lungul unei linii focale subțiri. Receptorul este situat la punctul focal sau de-a lungul liniei focale. Fluidul de transfer de căldură trece prin receptor și absoarbe căldură. Astfel de centre de colectare sunt cele mai potrivite pentru regiunile cu insolație mare - aproape de ecuator și în zonele deșertice.Concentratoarele funcționează cel mai bine atunci când se confruntă direct la Soare. Pentru a face acest lucru, se folosesc dispozitive de urmărire, care în timpul zilei întorc colectorul „fața” către Soare. Trackerele cu o singură axă se rotesc de la est la vest; biaxial - de la est la vest și de la nord la sud (pentru a urmări mișcarea Soarelui pe cer în timpul anului). Huburile sunt utilizate în principal în instalațiile industriale deoarece sunt scumpe, iar dispozitivele de urmărire necesită întreținere constantă. Unele sisteme de energie solară rezidențiale folosesc concentratoare parabolice. Aceste unități sunt utilizate pentru alimentarea cu apă caldă, încălzire și tratarea apei. În sistemele casnice, dispozitivele de urmărire cu o singură axă sunt utilizate în principal - sunt mai ieftine și mai simple decât cele biaxiale. Mai multe informatii despre concentratoare gasiti in capitolul centrale solare termice.

CUPTOARE SOLARE ȘI Distiloare

Există și alți colectori solari simpli din punct de vedere tehnologic, ieftini, pentru un scop îngust - cuptoare solare (pentru gătit) și distilatoare solare, care vă permit să obțineți apă distilată ieftin din aproape orice sursă.Cuptoarele solare sunt ieftine și ușor de fabricat. Acestea constau într-o cutie spațioasă, bine izolată, căptușită cu material care reflectă lumina (cum ar fi folie), acoperită cu sticlă și echipată cu un reflector exterior. Tigaia neagră servește ca absorbant, încălzindu-se mai repede decât vasele obișnuite din aluminiu sau oțel inoxidabil. Cuptoarele solare pot fi folosite pentru a dezinfecta apa aducand-o la fierbere.Alambicurile solare furnizeaza apa distilata ieftina, chiar si apa sarata sau puternic poluata poate fi folosita ca sursa. Ele se bazează pe principiul evaporării apei dintr-un recipient deschis. Distilatorul solar folosește energia soarelui pentru a accelera acest proces. Este alcătuit dintr-un recipient termoizolant de culoare închisă cu geam, care este înclinat astfel încât apa dulce condensată să curgă într-un recipient special. Un mic distilator solar – de dimensiunea unui aragaz de bucătărie – poate produce până la zece litri de apă distilată într-o zi însorită.

EXEMPLE DE ENERGIE SOLARĂ

Energia solară este utilizată în următoarele cazuri:

furnizarea de apă caldă clădirilor rezidențiale, clădirilor publice și întreprinderilor industriale; incalzirea piscinei; incalzirea spatiului; uscarea produselor agricole etc.; refrigerare și aer condiționat; purificarea apei; gătirea alimentelor. Tehnologiile aplicate sunt pe deplin dezvoltate, iar primele două sunt, de asemenea, viabile economic în condiții favorabile. Vezi mai jos un articol separat despre colectoare-concentratoare, care sunt utile pentru generarea de energie electrică, mai ales în regiunile cu multă radiație solară (vezi capitolul „Centrale solare termice”).

SISTEME SOLARE DE APĂ CALDA

În prezent, câteva milioane de case și întreprinderi folosesc sisteme solare de încălzire a apei. Acesta este un tip economic și de încredere de alimentare cu apă caldă. Apa caldă menajeră sau încălzirea solară este o modalitate naturală și ușoară de a conserva energie și de a conserva combustibilii fosili. Un sistem solar bine proiectat și instalat corespunzător poate adăuga valoare unei locuințe datorită aspectului său estetic. În clădirile noi, astfel de sisteme sunt incluse în planul general de construcție, astfel încât să fie aproape invizibile din exterior, în timp ce adesea este dificil să se adapteze sistemul la o clădire veche.Un colector solar permite proprietarului său să economisească bani fără a avea un efect nociv asupra mediului. Utilizarea unui colector solar poate reduce emisiile de dioxid de carbon cu una până la două tone pe an. Trecerea la energia solară previne, de asemenea, emisiile de alți poluanți, cum ar fi dioxidul de sulf, monoxidul de carbon și protoxidul de azot.Apa caldă este cea mai comună formă de aplicare directă a energiei solare. O instalație tipică constă dintr-unul sau mai multe colectoare în care lichidul este încălzit de soare, precum și un rezervor pentru stocarea apei calde încălzite de fluidul de transfer termic. Chiar și în regiunile cu radiații solare relativ reduse, cum ar fi Europa de Nord, un sistem solar poate asigura 50-70% din necesarul de apă caldă. Nu se poate obține mai mult decât prin ajustarea sezonieră (vezi capitolul de mai jos). În sudul Europei, un colector solar poate furniza 70-90% din apa caldă consumată. Încălzirea apei folosind energia solară este o modalitate foarte practică și economică. În timp ce sistemele fotovoltaice ating o eficiență de 10-15%, sistemele solare termice prezintă o eficiență de 50-90%. În combinație cu sobele cu lemne, cererea de apă caldă menajeră poate fi satisfăcută aproape tot timpul anului fără utilizarea combustibililor fosili.

UN COLECTOR SOLAR POATE CONCURE
CU încălzitoare obișnuite?

Costul unui sistem complet de apă caldă și încălzire variază foarte mult de la o țară la alta: în Europa și Statele Unite, acesta variază între 2.000 USD și 4.000 USD. Depinde, în special, de cerințele de apă caldă adoptate într-o anumită țară și de climă. Investiția inițială într-un astfel de sistem este de obicei mai mare decât cea necesară pentru instalarea unui încălzitor electric sau pe gaz, dar atunci când sunt combinate, costul total de viață al încălzitoarelor solare de apă este de obicei mai mic decât pentru sistemele convenționale de încălzire. De menționat că principala perioadă de rambursare a fondurilor investite în sistemul solar depinde de prețurile purtătorilor de energie fosilă pe care acesta îi înlocuiește. În țările Uniunii Europene, perioada de rambursare este de obicei mai mică de 10 ani. Durata de viață estimată a sistemelor de încălzire solară este de 20-30 de ani.O caracteristică importantă a unei instalații solare este recuperarea energiei acesteia - timpul necesar unei instalații solare pentru a genera cantitatea de energie care ar fi cheltuită pentru producerea acesteia. În Europa de Nord, care primește mai puțină energie solară decât alte părți locuite ale lumii, o instalație solară pentru încălzirea apei calde plătește energia cheltuită pentru ea în 3-4 ani.

ÎNCĂLZIREA SPAȚILOR CU ENERGIE SOLARĂ

Mai sus, am vorbit doar despre încălzirea apei cu energie solară. Un sistem de încălzire solar activ nu poate furniza doar apă caldă, ci și încălzire suplimentară printr-un sistem de încălzire centralizată. Pentru a asigura performanța unui astfel de sistem, temperatura încălzirii centrale trebuie să fie minimă (de preferință în jur de 50 ° C), este, de asemenea, necesar să se acumuleze căldură pentru încălzire. O solutie buna este combinarea unui sistem de incalzire solara cu incalzirea in pardoseala, in care pardoseala actioneaza ca un acumulator de caldura.Sistemele solare pentru incalzirea spatiilor sunt mai putin profitabile decat boilerele atat din punct de vedere economic cat si energetic, intrucat incalzirea este rareori. necesar vara. Dar dacă trebuie să încălziți camerele vara (de exemplu, în zonele muntoase), atunci instalațiile de încălzire devin profitabile. În Europa Centrală, de exemplu, aproximativ 20% din încărcătura totală de căldură a unei case tradiționale și aproximativ 50% a unei case cu consum redus de energie poate fi alimentată de un sistem solar activ modern cu stocare de căldură. Căldura rămasă trebuie să fie furnizată de o centrală electrică suplimentară. Pentru a crește ponderea energiei primite de la Soare, este necesară creșterea volumului acumulatorului de căldură.În Elveția, instalațiile solare sunt proiectate pentru case particulare cu rezervoare de stocare bine izolate, cu o capacitate de 5-30 m 3 (așa-numitele sisteme Jenny), dar sunt scumpe, iar stocarea apei calde este adesea nepractică. Componenta solară a sistemului Jenny depășește 50% și chiar ajunge la 100%.Dacă sistemul de mai sus ar fi funcționat în întregime printr-o instalație solară de încălzire a apei, un colector de 25 m 3 și un rezervor de stocare de 85 m 3 cu 100 cm de izolație termică. ar fi nevoie.Mărirea capacității termice a energiei bateriei duce la o îmbunătățire semnificativă a posibilităților practice de stocare.Deși din punct de vedere tehnic este posibilă încălzirea caselor individuale cu energie solară, este mai rentabil astăzi să investești în izolarea termică pentru reduce nevoia de încălzire.

UTILIZAREA INDUSTRIALĂ A CĂLDURII SOLARE

Nu numai gospodăriile, ci și întreprinderile folosesc încălzitoare solare de apă pentru a preîncălzi apa înainte de a folosi alte metode pentru a o aduce la fierbere sau a se evapora. Mai puțină expunere la prețurile fluctuante la energie este un alt factor care face din sistemele solare o investiție atractivă. De obicei, instalarea unui încălzitor solar de apă are ca rezultat economii rapide și semnificative de energie. În funcție de volumul necesar de apă caldă și de climatul local, o companie poate economisi 40-80% din costul energiei electrice și al altor surse de energie. De exemplu, necesarul zilnic de apă caldă într-o clădire de birouri Kuk Jay cu 24 de etaje din Seul (Coreea de Sud) este asigurat cu peste 85% printr-un sistem solar de încălzire a apei. Sistemul funcționează din 1984. S-a dovedit a fi atât de eficient încât a depășit cifrele planificate și asigură, în plus, de la 10 la 20% din cererea anuală de încălzire.Există mai multe tipuri diferite de sisteme solare de încălzire a apei. Cu toate acestea, cantitatea de apă caldă necesară în mod normal unei afaceri poate fi furnizată doar de un sistem activ. Un sistem activ constă de obicei din colectoare solare montate pe versantul sudic al acoperișului (în emisfera nordică) și un rezervor de stocare instalat lângă colectorul solar. Când suficientă radiație solară lovește panoul, un regulator special activează o pompă care începe să conducă lichidul - apă sau antigel - prin panoul solar. Lichidul preia căldură din colector și o transferă în rezervorul de apă, unde este stocat până când este nevoie. Dacă sistemul solar nu a încălzit apa la temperatura dorită, se poate folosi o sursă suplimentară de energie. Tipul și dimensiunea sistemului sunt determinate în același mod ca și dimensiunea unui colector solar pentru o clădire rezidențială (vezi mai sus). Întreținerea sistemelor solare industriale depinde de tipul și dimensiunea sistemului, totuși, datorită simplității sale, necesită întreținere minimă.Pentru multe tipuri de activități comerciale și industriale, cel mai mare beneficiu al unui colector solar este economiile de combustibil și energie. Cu toate acestea, nu trebuie să uităm de beneficiile semnificative pentru mediu. Emisiile în aer de poluanți precum gaz sulfuros, monoxid de carbon și protoxid de azot sunt reduse atunci când proprietarul companiei decide să folosească o sursă mai curată de energie - Soarele.

RĂCIRE SOLARĂ

Cererea globală de energie pentru aer condiționat și refrigerare este în creștere. Acest lucru se datorează nu numai nevoii tot mai mari de confort în țările dezvoltate, ci și nevoii de a depozita alimente și consumabile medicale în regiunile cu climă caldă, în special în țările lumii a treia.Există trei metode principale de răcire activă. În primul rând, utilizarea compresoarelor electrice, care sunt astăzi dispozitivul de răcire standard în Europa. În al doilea rând, utilizarea aparatelor de aer condiționat cu absorbție conduse de energie termică. Ambele tipuri sunt folosite pentru aer condiționat, adică. apă de răcire la 5 °C și congelare sub 0 °C. Există o a treia posibilitate de aer condiționat - răcirea evaporativă. Toate sistemele pot fi alimentate cu energie solară, avantajul lor suplimentar este utilizarea fluidelor de lucru absolut sigure: apă plată, soluție salină sau amoniac. Aplicațiile posibile ale acestei tehnologii nu sunt doar aerul condiționat, ci și refrigerarea pentru depozitarea alimentelor etc.

USCARE

Un colector solar care încălzește aerul poate servi drept sursă ieftină de căldură pentru uscarea culturilor precum cerealele, fructele sau legumele. Deoarece colectoarele solare încălzesc temperatura aerului din interior cu 5-10 °C cu eficiență ridicată (și dispozitive complexe - chiar mai mult), aceștia pot fi utilizați pentru aer condiționat în depozite.Utilizarea colectoarelor solare simple și ieftine pentru a încălzi aerul în timpul uscării culturilor este promițător pentru reducerea pierderilor uriașe de recolte în țările în curs de dezvoltare. Lipsa condițiilor adecvate de depozitare duce la pierderi semnificative de alimente. Deși nu este posibil să se estimeze cu exactitate amploarea pierderilor de recolte în aceste țări, unele surse le situează la aproximativ 50-60%. Pentru a evita astfel de pierderi, cultivatorii vând de obicei recoltele imediat după recoltare la prețuri mici. Reducerea pierderilor prin uscarea fructelor proaspete ar fi de mare beneficiu atât pentru producători, cât și pentru consumatori. În unele țări în curs de dezvoltare, uscarea în aer liber este utilizată pe scară largă pentru conservarea alimentelor. Pentru a face acest lucru, produsul este așezat pe pământ, pietre, pe marginea drumurilor sau pe acoperișuri. Avantajul acestei metode este simplitatea și costul redus. Cu toate acestea, calitatea produsului final este scăzută din cauza timpilor lungi de uscare, a contaminării, a infestării cu insecte și a deteriorării din cauza supraîncălzirii. În plus, obținerea unui conținut de umiditate suficient de scăzut este dificilă și adesea duce la deteriorarea produsului în timpul depozitării. Introducerea uscătoarelor solare va ajuta la îmbunătățirea calității produselor uscate și la reducerea pierderilor.

CUPTOARE SOLARE

Utilizarea cu succes a cuptoarelor solare (aragaz) a fost remarcată în Europa și India încă din secolul al XVIII-lea. Aragazele și cuptoarele solare absorb energia solară, transformând-o în căldură, care este stocată într-un spațiu închis. Căldura absorbită este folosită pentru gătit, prăjit și coacere. Temperatura într-un cuptor solar poate ajunge la 200 de grade Celsius.Cuptoarele solare vin în multe forme și dimensiuni. Iată câteva exemple: cuptor, cuptor concentrator, reflector, abur solar etc. Cu toată varietatea de modele, toate cuptoarele captează căldura și o păstrează într-o cameră izolată termic. În majoritatea modelelor, lumina soarelui afectează direct alimentele.

CUPTOR SOLAR BOX

Cuptoarele solare cu casete constau dintr-o cutie bine izolata, vopsita in negru la interior, in care se pun oale negre cu alimente. Cutia este acoperită cu o „fereastră” cu două straturi care lasă radiația solară să intre în cutie și păstrează căldura în interior. În plus, i se atașează un capac cu oglindă în interior, care, pliat înapoi, sporește radiația incidentă, iar când este închis, îmbunătățește izolarea termică a sobei.Principalele avantaje ale sobelor solare cutie:

Utilizați atât radiația solară directă, cât și cea difuză. Pot încălzi mai multe tigăi în același timp. Sunt ușoare, portabile și ușor de manevrat. Ei nu trebuie să urmeze Soarele. Temperaturile moderate fac ca amestecarea să nu fie necesară. Mâncarea rămâne caldă toată ziua. Sunt ușor de fabricat și reparat folosind materiale locale. Sunt relativ ieftine (comparativ cu alte tipuri de cuptoare solare). Desigur, au și câteva dezavantaje:

Cu ajutorul lor, puteți găti doar în timpul zilei. Datorită temperaturilor moderate, gătitul durează mult. Capacul de sticlă duce la pierderi semnificative de căldură. Astfel de cuptoare „nu știu” să prăjească. Datorită avantajelor lor, cuptoarele solare cutie sunt cel mai comun tip de cuptoare solare. Sunt de diferite tipuri: producție industrială, artizanală și de casă; forma poate semăna cu o valiză plată sau cu o cutie joasă lată. Există și sobe staționare din lut, cu capac orizontal (în regiunile tropicale și subtropicale) sau înclinate (în climatul temperat). Pentru o familie de cinci persoane, sunt recomandate modelele standard cu o zonă de deschidere (zona de intrare) de aproximativ 0,25 m2. La vânzare există și versiuni mai mari de cuptoare - 1 m2 sau mai mult.

CUPTOARE OGLINZĂ (CU REFLECTOR)

Cel mai simplu cuptor cu oglindă este un reflector parabolic și un suport de tigaie situat în centrul cuptorului. Dacă aragazul este expus la Soare, atunci lumina soarelui este reflectată de la toate reflectoarele către punctul central (focus), încălzind tigaia. Reflectorul poate fi un paraboloid realizat, de exemplu, din tablă de oțel sau folie reflectorizantă. Suprafața reflectorizantă este de obicei realizată din aluminiu lustruit, metal în oglindă sau plastic, dar poate consta și din multe oglinzi plate mici atașate la suprafața interioară a paraboloidului. În funcție de distanța focală dorită, reflectorul poate fi sub forma unui bol adânc în care vasul cu alimente este complet scufundat (distanță focală scurtă, vasele sunt protejate de vânt) sau o farfurie mică dacă tigaia este instalată la un punct focal la o anumită distanță de reflector.Toate cuptoarele - reflectoarele folosesc numai radiația solară directă și, prin urmare, trebuie să se întoarcă constant în spatele soarelui. Acest lucru complică funcționarea acestora, deoarece face utilizatorul dependent de vreme și de dispozitivul de control Avantajele cuptoarelor cu oglindă: Capacitatea de a atinge temperaturi ridicate și, în consecință, de gătit rapid. Modele relativ ieftine. Unele dintre ele pot fi folosite si pentru coacere Avantajele enumerate sunt insotite de cateva dezavantaje: In functie de distanta focala, cuptorul trebuie sa se roteasca in spatele Soarelui aproximativ la fiecare 15 minute. Se folosește doar radiația directă, iar lumina soarelui împrăștiată se pierde. Chiar și cu puțină acoperire cu nori, sunt posibile pierderi mari de căldură. Manipularea unui astfel de cuptor necesită o anumită abilitate și înțelegere a principiilor de funcționare a acestuia. Radiația reflectată de reflector este foarte strălucitoare, orbiește ochii și poate provoca arsuri dacă intră în contact cu punctul focal. Gătitul este limitat la orele de zi. Bucătarul trebuie să lucreze în soarele fierbinte (cu excepția cuptoarelor cu focalizare fixă). Eficiența sobei depinde în mare măsură de schimbarea puterii și a direcției vântului. Un fel de mâncare preparat în timpul zilei se răcește până seara.Dificultatea de a manipula aceste cuptoare, combinată cu faptul că bucătarul trebuie să stea la soare, este principalul motiv pentru popularitatea lor scăzută. Dar în China, unde gătitul necesită în mod tradițional căldură și putere mare, acestea sunt larg răspândite.

DISTILARE SOLARĂ

În întreaga lume, mulți oameni se confruntă cu o lipsă de apă curată. Din cele 2,4 miliarde de oameni din țările în curs de dezvoltare, mai puțin de 500 de milioane au acces la apă potabilă curată, ca să nu mai vorbim de apă distilată. Distilarea solară poate ajuta la rezolvarea acestei probleme. Un distilator solar este un dispozitiv simplu care transformă apa sărată sau poluată în apă distilată pură. Principiul distilării solare este cunoscut de mult timp. În secolul al IV-lea î.Hr., Aristotel a propus o metodă de evaporare a apei de mare pentru a produce apă potabilă. Cu toate acestea, solarul încă nu a fost construit până în 1874, când J. Harding și S. Wilson l-au construit în Chile pentru a furniza apă curată unei comunități miniere. Acest distilator de 4.700 m2 producea 24.000 de litri de apă pe zi. În prezent, astfel de fabrici de mare capacitate sunt disponibile în Australia, Grecia, Spania, Tunisia și pe insula St. Vincent din Caraibe. Unitățile mai mici sunt utilizate pe scară largă în alte țări. Practic, orice coastă și zone deșertice pot fi locuite prin utilizarea energiei solare pentru a ridica și purifica apa. Toate etapele acestui proces - funcționarea pompei, purificarea și alimentarea cu apă a distilatorului - sunt efectuate folosind energia solară.

CALITATEA APEI

Apa obtinuta dintr-o astfel de planta este de inalta calitate. De obicei, arată cel mai bun rezultat atunci când este testat pentru cantitatea de substanțe dizolvate în apă. De asemenea, este saturat cu aer deoarece se condensează în distilator în prezența aerului. Apa poate avea un gust ciudat la început, deoarece îi lipsesc mineralele cu care cei mai mulți dintre noi suntem obișnuiți. Testele arată că distilarea a eliminat toate bacteriile, iar conținutul de pesticide, îngrășăminte și solvenți este redus cu 75-99,5%. Toate acestea sunt de mare importanță în țările în care oamenii continuă să moară din cauza holerei și a altor boli infecțioase.

CENTRALELE SOLARE TERMICE

Pe lângă utilizarea directă a căldurii soarelui, în regiunile cu niveluri ridicate de radiație solară, aceasta poate fi folosită pentru a genera abur care transformă o turbină și generează energie electrică. Producția de energie solară termică la scară largă este destul de competitivă. Aplicarea industrială a acestei tehnologii datează din anii 1980; de atunci, industria s-a dezvoltat rapid. Peste 400 de megawați de centrale solare termice au fost deja instalați de utilitățile americane, furnizând energie electrică pentru 350.000 de oameni și înlocuind echivalentul a 2,3 milioane de barili de petrol pe an. Nouă centrale electrice situate în deșertul Mojave (în statul american California) au o capacitate instalată de 354 MW și au acumulat 100 de ani de experiență în exploatare industrială. Această tehnologie este atât de avansată încât, conform informațiilor oficiale, poate concura cu tehnologiile tradiționale de generare a energiei în multe părți ale Statelor Unite. În alte regiuni ale lumii, proiectele de utilizare a căldurii solare pentru a genera electricitate ar trebui să fie lansate în curând. India, Egipt, Maroc și Mexic dezvoltă programe corespunzătoare, granturile pentru finanțarea acestora sunt oferite de Global Environment Facility (GEF). În Grecia, Spania și SUA se dezvoltă noi proiecte de către producători independenți de energie.După metoda de producere a căldurii, centralele solare termice sunt împărțite în concentratoare solare (oglinzi) și iazuri solare.

CONCENTRATOARE SOLARE

Astfel de centrale electrice concentrează energia solară folosind lentile și reflectoare. Deoarece această căldură poate fi stocată, astfel de stații pot genera energie electrică după nevoie, zi sau noapte, în orice vreme.Oglinzile mari - cu focalizare punctuală sau liniară - concentrează razele solare în așa măsură încât apa se transformă în abur, emitând suficientă energie. să rotească turbina. Luz Corp. a instalat câmpuri uriașe de astfel de oglinzi în deșertul din California. Ei produc 354 MW de energie electrică. Aceste sisteme pot converti energia solară în energie electrică cu o eficiență de aproximativ 15%.Tehnologiile de generare a energiei solare termice pe baza concentrației luminii solare se află în diferite stadii de dezvoltare. Concentratoarele parabolice sunt deja folosite astăzi la scară industrială: în deșertul Mojave (California), capacitatea de instalare este de 354 MW. Turnurile de energie solară sunt în faza de proiecte demonstrative. Un proiect pilot numit „Solar Two” cu o capacitate de 10 MW este testat la Barstow (SUA). Sistemele de tip disc trec prin stadiul proiectelor demonstrative. Mai multe proiecte sunt în dezvoltare. O stație prototip de 25 de kilowați funcționează în Golden (SUA). Centralele solare termice au o serie de caracteristici care le fac o tehnologie extrem de atractivă pe piața globală de energie regenerabilă în expansiune.Centralele solare termice au parcurs un drum lung în ultimele decenii. Continuarea lucrărilor de dezvoltare ar trebui să facă aceste sisteme mai competitive cu combustibilii fosili, să le sporească fiabilitatea și să ofere o alternativă serioasă în fața cererii tot mai mari de energie electrică.Iazuri solare Nici oglinzile de focalizare, nici fotovoltaicele solare (vezi mai jos) nu pot genera energie pe timp de noapte. . În acest scop, energia solară acumulată în timpul zilei trebuie stocată în rezervoare de stocare a căldurii. Acest proces are loc în mod natural în așa-numitele iazuri solare.Iazurile solare au o concentrație mare de sare pe fundul apei, un strat mijlociu neconvectiv de apă în care concentrația de sare crește odată cu adâncimea și un strat convectiv cu o sare scăzută. concentrație la suprafață. Lumina soarelui cade pe suprafața iazului, iar căldura este reținută în straturile inferioare ale apei datorită concentrației mari de sare. Apa cu salinitate ridicată, încălzită de energia solară absorbită de fundul iazului, nu se poate ridica din cauza densității sale mari. Rămâne pe fundul iazului, încălzindu-se treptat până aproape că fierbe (în timp ce straturile superioare de apă rămân relativ reci). „Saramura” de fund fierbinte este folosită ziua sau noaptea ca sursă de căldură, datorită căreia o turbină specială de răcire organică poate genera electricitate. Stratul mijlociu al iazului solar acționează ca izolație termică, prevenind convecția și pierderea de căldură de la fund la suprafață. Diferența de temperatură dintre fundul și suprafața apei iazului este suficientă pentru a antrena generatorul. Lichidul de răcire, trecut prin țevi prin stratul inferior de apă, este alimentat mai departe în sistemul închis Rankin, în care turbina se rotește pentru a produce energie electrică.1. Concentrație mare de sare2. Stratul mijlociu.3. Concentrație scăzută de sare4. Apa rece „intra” si apa calda „iese”

CELULELE FOTOELECTRICE

MODULE SOLARE

Un modul solar este o baterie de celule solare interconectate, închisă sub un capac de sticlă. Cu cât lumina care cade asupra fotocelulelor este mai intensă și cu cât suprafața acestora este mai mare, cu atât se generează mai multă energie electrică și puterea curentului este mai mare. Modulele sunt clasificate după puterea de vârf în wați (Wp). Watt este o unitate de măsură pentru putere. Un watt de vârf este o caracteristică tehnică care indică valoarea puterii instalației în anumite condiții, adică. când radiația solară de 1 kW/m2 cade pe element la o temperatură de 25 °C. Această intensitate se realizează în condiții meteorologice bune și Soarele la zenit. Este nevoie de o celulă de 10 x 10 cm pentru a produce un watt de vârf. Modulele mai mari, de 1 m x 40 cm, produc aproximativ 40-50 Wp. Cu toate acestea, iluminarea solară ajunge rareori la 1 kW/m2. Mai mult, la soare modulul se încălzește mult mai mult decât temperatura nominală. Ambii acești factori reduc performanța modulului. În condiții tipice, performanța medie este de aproximativ 6 Wh pe zi și 2000 Wh pe an pe Wp. 5 Wh este cantitatea de energie consumată de un bec de 50 W în 6 minute (50 W x 0,1 h = 5 W h) sau de un radio portabil într-o oră (5 W x 1 h = 5 W h) .

INSTALATII FOTOELECTRICE INDUSTRIALE

De câțiva ani, sistemele fotovoltaice mici sunt utilizate în alimentarea publică cu energie electrică, gaz și apă, dovedind rentabilitatea acestora. Cele mai multe dintre ele au o putere de până la 1 kW și includ baterii pentru stocarea energiei. Aceștia îndeplinesc o varietate de funcții, de la alimentarea luminilor de semnalizare pe stâlpii de alimentare până la alertarea aeronavelor până la monitorizarea calității aerului. Ei au demonstrat fiabilitate și durabilitate în industria de utilități și pregătesc scena pentru introducerea viitoare a sistemelor mai puternice.

CONCLUZIE

Pe banda din mijloc, sistemul solar vă permite să satisfaceți parțial nevoile de încălzire. Experiența de exploatare arată că economiile sezoniere de combustibil datorate utilizării energiei solare ajung la 60% Ele pot funcționa la nesfârșit.Scăderea constantă a costului unui wat solar va permite centralelor solare să concureze cu alte surse de energie autonome, cum ar fi centralele pe motorină.

LISTA LITERATURII UTILIZATE

1. Lavrus V.S. Surse de energie / Seria „Ediția informațiilor”, Numărul 3 „Știință și tehnologie”, 1997

Popular în categorie:

Danil Koretsky: Piele tatuată

citit

Scriere de tatuaje despre familie

citit

De unde să găsești o piatră de carieră în Skyrim De unde să găsești o piatră de carieră...

citit

După ce ați ghicit izografele, veți învăța numele obiectelor

citit

Aur și argint: care este mai greu?

citit

Sfatul psihologului de familie Angelina Lazarenko...

citit

Este posibil să faci față rapid și să supraviețuiești unui divorț

citit

Cum insuflați copiilor dumneavoastră respectul pentru bătrâni?

citit

Ce este nevoie pentru a fi un prieten bun

citit

Cum să scapi de un admirator enervant

citit

Ce ar trebui să fac dacă soțul meu este gelos pe mine?

citit

Întinerirea fracționată a pielii cu laser în...

citit

Utilizarea energiei solare pe pământ pe scurt. Rezumat: Energia solară și perspectivele utilizării acesteia

abstract

Concluzie

Utilizarea energiei solare

Unde se folosește energia solară?

Tipuri de energie solară (centrale solare)

Utilizarea energiei eoliene

Tipuri de energie eoliană (parcuri eoliene)

Perspective și dezvoltare

INTRODUCERE

CATA ENERGIE SOLAR AJUNGE PE PAMANT?

UTILIZAREA ENERGIEI SOLARE

ENERGIE SOLARĂ PASIVĂ

POVESTE

SISTEME SOLARE PASIVE

ARHITECTURA SOLARĂ ȘI SOLAR ACTIV SISTEME

REZUMAT

COLECTOARE SOLARE

POVESTE

TIPURI DE COLECTOARE SOLARE

PRINCIPIUL DE OPERARE

HUBURI

CUPTOARE SOLARE ȘI Distiloare

EXEMPLE DE ENERGIE SOLARĂ

SISTEME SOLARE DE APĂ CALDA

UN COLECTOR SOLAR POATE CONCURE CU încălzitoare obișnuite?

ÎNCĂLZIREA SPAȚILOR CU ENERGIE SOLARĂ

UTILIZAREA INDUSTRIALĂ A CĂLDURII SOLARE

RĂCIRE ​​SOLARĂ

USCARE

CUPTOARE SOLARE

CUPTOR SOLAR BOX

CUPTOARE OGLINZĂ (CU REFLECTOR)

DISTILARE SOLARĂ

CALITATEA APEI

CENTRALELE SOLARE TERMICE

CONCENTRATOARE SOLARE

CELULELE FOTOELECTRICE

MODULE SOLARE

INSTALATII FOTOELECTRICE INDUSTRIALE

CONCLUZIE

LISTA LITERATURII UTILIZATE

ARHITECTURA SOLARĂ ȘI SOLAR ACTIV
SISTEME

UN COLECTOR SOLAR POATE CONCURE
CU încălzitoare obișnuite?

RĂCIRE SOLARĂ