uy › Munajjimlar bashorati › Yerda quyosh energiyasidan foydalanish qisqacha. Annotatsiya: Quyosh energiyasi va undan foydalanish istiqbollari

Yerda quyosh energiyasidan foydalanish qisqacha. Annotatsiya: Quyosh energiyasi va undan foydalanish istiqbollari

Quyosh bizga o'z energiyasini yuborish uchun ajoyib ish qildi, shuning uchun uni qadrlaylik! Sakkiz daqiqa o'n to'qqiz soniya oldin quyosh yuzasida yuzga iliq nur nurlari tushdi.

1 . INquruq kiyim

Quyosh bizga o'z energiyasini yuborish uchun ajoyib ish qildi, shuning uchun uni qadrlaylik! Yuzdagi iliq yorug'lik nuri sakkiz daqiqa o'n to'qqiz soniya oldin Quyosh yuzasida edi. Hech bo'lmaganda, biz kiyimlarni quritish uchun foydalanamiz. Quyosh ulkan yadro reaktori bo'lgani uchun do'stlaringizga ayting: sizda yadroviy kiyim quritgich bor.

2 . INsRABilanTVaTb BilanVOYu edda

Quyoshni olib tashlang va nima o'sishi mumkin? Faqat tuproq va quyosh nuri bilan biz pomidor, qalampir, olma, malina, marul va boshqalarni etishtirishimiz mumkin. Sovuq qishda ham oziq-ovqat yetishtirish uchun quyosh issiqligini saqlaydigan quyosh issiqxonalarini quring.

3 . HAGReTb VOdda

Yetmish million xitoylik xonadon suvni isitish uchun quyoshdan foydalanadi, nega bunday emas? Quyosh issiqligini yig'ish uchun siz vakuum trubkasi yoki tekis plastinkadan foydalanishingiz mumkin. Taxminan 6800 dollar sarmoya evaziga ushbu mexanizmlar yozda 100 foiz, qishda esa 40 foiz issiq suv bilan ta’minlanadi.

4 . HAQIDAhVaBilanTVaTb VOdda

Agar mahalliy suv ta'minoti xavfli bo'lsa, siz quyoshdan suvni zararsizlantirish uchun plastik butilkalarni to'ldirib, kamida olti soat quyoshda qoldirishingiz mumkin. Quyoshning ultrabinafsha nurlari barcha bakteriyalar va mikroorganizmlarni o'ldiradi. Agar siz dengiz yaqinida yashasangiz, suvni tuzsizlantirish uchun quyosh energiyasidan foydalanishingiz mumkin.

5 . BILANOo'zingni qurishe uhleKimgaTRVaheBilanTVO

Uyingizda quyosh panellarini o'rnating.

6. Avtomobilni harakatga keltiringe

Faqat quyoshdan quvvat oladigan mashinani tasavvur qiling. Nissan Leaf EV yiliga 16 000 kilometr, masalan, 2 000 kVt elektr energiyasini ishlatadi. Uyingizda joylashgan fotovoltaik tizim yiliga 2200 kVt/soat quvvat ishlab chiqaradi va quyosh panellarini to‘laganingizdan so‘ng energiya bepul bo‘ladi.

7 . DlI dVahaina vashegO dOmA

Passiv quyosh uyini loyihalashda janubdagi derazalar va shimoldagi izolyatsiya quyosh issiqligini saqlash uchun termal massa hosil qiladi. Ushbu qadamlar isitish ehtiyojlarini 50 foizgacha kamaytirishi mumkin. Quyoshning tabiiy yorug'ligini maksimal darajada oshirish sun'iy yoritishga bo'lgan ehtiyojni kamaytiradi.

8. Uyni isitish uchun

9. Ovqat pishiring

Quyosh pishirgichlarining har xil turlari mavjud: ba'zilari quyosh nurini aks ettiruvchi derazalardan foydalanadi, boshqalari parabolik disklardan foydalanadi. Yozda siz o'zingizning bog'ingizda meva va sabzavotlar uchun quyosh quritgichini ham qilishingiz mumkin.

10. Dunyo uchun energiya

Har kuni quyosh biz ishlatgandan ming marta ko'proq issiqlikni dunyo cho'llarida chiqaradi. Parabolik yoki quyosh minoralaridan foydalangan holda quyosh issiqlik texnologiyasi bu energiyani bug'ga, keyin esa elektrga aylantirishi mumkin. Quyosh energiyasi uchun Texasning atigi besh foizi bilan biz dunyodagi barcha energiya ehtiyojlarini qondirishimiz mumkin. Xo'sh, neft va neftning to'kilishi kimga kerak?

Insho

mavzusida:

"Quyosh energiyasidan foydalanish"

52-son umumiy o’rta ta’lim maktabining 8 “B” sinf o’quvchilari tomonidan yakunlandi

Sergey Larionov va

Marchenko Zhenya.

Orsk 2000

"Avval jarroh, so'ngra bir nechta kemalarning kapitani" Lemuel Gulliver o'z sayohatlaridan birida uchib ketayotgan orolga - Laputaga tushdi. Laputiya poytaxti Lagado shahridagi tashlandiq uylardan biriga kirib, u erda g'alati ozg'in, yuzi qoraygan odamni topdi. Uning ko‘ylagi, ko‘ylagi, terisi kuydirib qorayib ketgan, to‘zg‘igan sochlari va soqoli joyida kuyib ketgan. Ushbu tuzatib bo'lmaydigan proyektor sakkiz yil davomida bodringdan quyosh nurini olish loyihasini ishlab chiqdi. U bu nurlarni sovuq yoki yomg'irli yozda havoni isitish uchun germetik yopilgan kolbalarga yig'ishni maqsad qilgan. U yana sakkiz yildan keyin quyosh nuri kerak bo'lgan joyda yetkazib bera olishiga ishonch bildirdi.

Bugungi quyosh nurlarini ushlagichlar Jonatan Sviftning xayoliy jinniligiga o'xshamaydi, garchi ular Sviftning qahramoni bilan bir xil narsani qilishadi - quyosh nurlarini ushlashga va ulardan baquvvat foydalanishga harakat qilishadi.

Qadimgi odamlar Yerdagi barcha hayot paydo bo'lgan va Quyosh bilan uzviy bog'liq deb o'ylashgan. Er yuzida yashovchi eng xilma-xil xalqlarning dinlarida eng muhim xudolardan biri har doim hamma narsaga hayot beruvchi issiqlik baxsh etadigan Quyosh xudosi bo'lgan.

Darhaqiqat, bizga eng yaqin yulduzdan Yerga keladigan energiya miqdori juda katta. Atigi uch kun ichida Quyosh Yerga biz o'rgangan barcha yoqilg'i zahiralarida mavjud bo'lgan energiyani yuboradi! Garchi bu energiyaning atigi uchdan bir qismi Yerga etib borsa-da, qolgan uchdan ikki qismi atmosfera tomonidan aks ettiriladi yoki tarqaladi - hatto uning bu qismi inson tomonidan ishlatiladigan boshqa energiya manbalaridan bir yarim ming baravar ko'pdir! Va umuman olganda, Yerda mavjud bo'lgan barcha energiya manbalari Quyosh tomonidan ishlab chiqariladi.

Oxir oqibat, inson o'zining barcha texnik yutuqlari uchun quyosh energiyasidir. Quyosh tufayli tabiatda suv aylanishi sodir bo'ladi, suv g'ildiraklarini aylantiradigan suv oqimlari hosil bo'ladi. Quyosh sayyoramizning turli qismlarida erni turli yo'llar bilan qizdirib, havo harakatiga sabab bo'ladi, xuddi shu shamol kemalar yelkanlarini to'ldiradi va shamol turbinalarining pichoqlarini aylantiradi. Zamonaviy energiyada ishlatiladigan barcha qazilma yoqilg'ilar yana quyosh nurlaridan kelib chiqadi. Aynan ularning energiyasi fotosintez yordamida o'simliklar tomonidan yashil massaga aylantirildi, uzoq muddatli jarayonlar natijasida neft, gaz va ko'mirga aylandi.

Quyosh energiyasidan bevosita foydalanish mumkinmi? Bir qarashda, bu unchalik qiyin ish emas. Quyoshli kunda yog'och taxta ustidagi rasmni oddiy lupa bilan yoqishga kim harakat qilmagan! Bir daqiqa, boshqasi - va daraxt yuzasida lupa quyosh nurlarini to'plagan joyda qora nuqta va engil tutun paydo bo'ladi. Jyul Vernning eng sevimli qahramonlaridan biri, muhandis Sayrus Smit sirli orolda o‘t o‘chgan do‘stlarini shunday qutqardi. Muhandis ikkita soat oynasidan linza yasadi, ularning orasidagi bo'shliq suv bilan to'ldirilgan. Uy qurgan "yasmiq" quyosh nurlarini bir hovuch quruq moxga qaratib, uni yoqib yubordi.

Yuqori haroratni olishning bu nisbatan oddiy usuli odamlarga qadim zamonlardan beri ma'lum. Mesopotamiyaning qadimgi poytaxti Nineviya xarobalarida miloddan avvalgi 12-asrda yaratilgan ibtidoiy linzalar topilgan. Faqat to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlaridan olingan "sof" olov qadimgi Rimdagi Vesta ibodatxonasida muqaddas olovni yoqishi kerak edi.

Qizig'i shundaki, qadimgi muhandislar quyosh nurlarini to'plashning yana bir g'oyasini taklif qilishgan - nometall yordamida. Buyuk Arximed bizga "Olovli oynalar haqida" risolasini qoldirdi. Vizantiya shoiri Tsetses tomonidan aytilgan she'riy afsona uning nomi bilan bog'liq.

Puni urushlari paytida Arximedning ona shahri Sirakuza Rim kemalari tomonidan qamal qilingan. Filo qo'mondoni Marselus oson g'alabaga shubha qilmadi - axir, uning armiyasi shahar himoyachilaridan ancha kuchli edi. Takabbur dengiz qo'mondoni bir narsani hisobga olmadi - buyuk muhandis rimliklarga qarshi kurashga kirdi. U kuchli jangovar mashinalarni ixtiro qildi, Rim kemalarini do'l bilan yog'diradigan yoki pastki qismini og'ir nur bilan teshadigan otish qurollarini yaratdi. Ilgakli kranli boshqa mashinalar kemalarni kamondan ko'tarib, qirg'oq qoyalariga urdilar. Va bir marta rimliklar qamal qilingan shahar devoridagi askarlarning o'rnini qo'llarida oynali ayollar egallaganini hayrat bilan ko'rdilar. Arximed buyrug'i bilan ular quyosh nurlarini bir kemaga, bir nuqtaga yuborishdi. Biroz vaqt o'tgach, kemada yong'in chiqdi. Hujumchilarning yana bir nechta kemalari xuddi shunday taqdirga duchor bo'ldilar, ular sarosimaga tushib, dahshatli qurolning qo'li etolmay qochib ketishdi.

Ko'p asrlar davomida bu hikoya go'zal fantastika deb hisoblangan. Biroq, texnologiya tarixidagi ba'zi zamonaviy tadqiqotchilar hisob-kitoblarni amalga oshirdilar, shundan kelib chiqadiki, Arximedning yondiruvchi nometalllari, qoida tariqasida, mavjud bo'lishi mumkin.

Quyosh kollektorlari

Ota-bobolarimiz quyosh energiyasidan ko'proq prozaik maqsadlarda foydalanganlar. Qadimgi Yunonistonda va qadimgi Rimda o'rmonlarning asosiy qismi binolar va kemalar qurish uchun shafqatsiz ravishda kesilgan. O'tin deyarli isitish uchun ishlatilmagan. Turar-joy binolari va issiqxonalarni isitish uchun quyosh energiyasidan faol foydalanildi. Arxitektorlar uylarni shunday qurishga harakat qilishganki, qishda ular quyosh nurlaridan imkon qadar ko'proq tushadi. Qadimgi yunon dramaturgi Esxil madaniyatli xalqlar vahshiylardan uylari «quyoshga qaragan»ligi bilan farq qiladi, deb yozgan edi. Rim yozuvchisi Pliniy Kichkina Rimning shimolida joylashgan uyi "derazalari qishki past quyosh nurlarini ushlab turish uchun joylashganligi sababli quyosh issiqligini to'plagan va oshirgan" deb ta'kidladi.

Qadimgi Yunonistonning Olynthus shahrining qazishmalari shuni ko'rsatdiki, butun shahar va uning uylari bitta reja bo'yicha ishlab chiqilgan va qishda iloji boricha ko'proq quyoshni ushlab turishingiz, yozda esa, aksincha, ulardan qochishingiz uchun joylashtirilgan. Yashash xonalari, albatta, quyoshga derazalari bo'lgan va uylarning o'zi ikki qavatli edi: biri yoz uchun, ikkinchisi qish uchun. Olintosda, shuningdek, keyinchalik Qadimgi Rimda uylarni qo'shnilarning uylarini quyoshdan to'sib qo'yadigan tarzda joylashtirish taqiqlangan edi - bugungi osmono'par binolarni yaratuvchilar uchun axloq darsi!

Quyosh nurlarini bir necha marta to'plash orqali issiqlikni olishning soddaligi asossiz optimizmni keltirib chiqardi. Yuz yildan sal ko'proq vaqt oldin, 1882 yilda Rossiyaning "Texnik" jurnali quyosh energiyasidan bug 'dvigatelida foydalanish to'g'risida eslatmani nashr etdi: "Bug 'dvigateli insolator deb ataladi, uning qozoni quyosh nuri yordamida isitiladi. bu maqsadda maxsus tashkil etilgan aks ettiruvchi oyna tomonidan to'plangan. Ingliz olimi Jon Tindall Oy nurlarining issiqligini o'rganish uchun juda katta diametrli shunga o'xshash konussimon nometalllardan foydalangan. Fransuz professori A.-B. Mouchot Tyndallning g'oyasidan foydalanib, uni quyosh nurlariga qo'lladi va bug' hosil qilish uchun etarli bo'lgan issiqlikni oldi. Muhandis Pif tomonidan takomillashtirilgan ixtiro u tomonidan shu qadar mukammallikka erishdiki, quyosh issiqligidan foydalanish masalasi ijobiy ma'noda nihoyat hal qilingan deb hisoblash mumkin.

"Izolyator" ni qurgan muhandislarning optimizmi asossiz bo'lib chiqdi. Quyosh issiqligidan energiyadan foydalanish haqiqatga aylanishi uchun olimlar juda ko'p to'siqlarni engib o'tishlari kerak edi. Endigina, yuz yildan ortiq vaqt o'tgach, quyosh energiyasidan energiyadan foydalanish muammolari - quyosh energiyasi bilan shug'ullanadigan yangi ilmiy fan shakllana boshladi. Va faqat hozir bu sohadagi birinchi haqiqiy muvaffaqiyatlar haqida gapirish mumkin.

Qanday qiyinchilik bor? Avvalo, bu erda nima. Yer yuzasining har kvadrat metri uchun quyoshdan keladigan jami ulkan energiya bilan uni juda ko'p - geografik koordinatalarga qarab 100 dan 200 vattgacha. Quyoshli soatlarda bu quvvat 400-900 Vt / m 2 ga etadi va shuning uchun sezilarli quvvatni olish uchun birinchi navbatda bu oqimni katta sirtdan yig'ib, keyin uni jamlash kerak. Va, albatta, bu energiyani faqat kun davomida olish mumkinligi aniq haqiqat - katta noqulaylik. Kechasi siz boshqa energiya manbalaridan foydalanishingiz yoki qandaydir tarzda quyosh energiyasini to'plashingiz, to'plashingiz kerak.

Quyosh energiyasidan tuzsizlantirish zavodi

Quyosh energiyasini turli yo'llar bilan olishingiz mumkin. Birinchi usul eng to'g'ridan-to'g'ri va tabiiydir: quyosh issiqligidan qandaydir sovutish suvini isitish uchun foydalanish. Keyin isitiladigan sovutish suvi, masalan, isitish yoki issiq suv ta'minoti uchun (ayniqsa, bu erda suvning yuqori harorati kerak emas) yoki boshqa energiya turlarini, birinchi navbatda, elektr energiyasini olish uchun ishlatilishi mumkin.

Quyosh issiqligidan bevosita foydalanish uchun tuzoq juda oddiy. Uni ishlab chiqarish uchun sizga birinchi navbatda oddiy oyna oynasi yoki shunga o'xshash shaffof material bilan yopilgan quti kerak bo'ladi. Deraza oynasi quyosh nurlarini to'sib qo'ymaydi, lekin qutining ichki qismini isitadigan issiqlikni saqlaydi. Bu, mohiyatiga ko'ra, issiqxona effekti, barcha issiqxonalar, issiqxonalar, qishki bog'lar va qishki bog'lar qurilgan printsipdir.

"Kichik" quyosh energiyasi juda istiqbolli. Yer yuzida quyosh osmondan shafqatsiz urib, tuproqni quritib, o‘simliklarni kuydirib, hududni cho‘lga aylantiradigan joylar ko‘p. Asosan, bunday yerlarni unumdor va yashashga yaroqli holga keltirish mumkin. Uni suv bilan ta'minlash, shinam uylar bilan qishloqlar qurish uchun "faqat" kerak. Bularning barchasi uchun, birinchi navbatda, juda ko'p energiya talab qilinadi. Quyoshni insonning ittifoqchisiga aylantirib, xuddi o'sha quriydigan, halokatli quyoshdan bu energiyani olish juda muhim va qiziqarli vazifadir.

Mamlakatimizda bunday ishlarga Turkmaniston SSR Fanlar akademiyasining Quyosh energiyasi instituti, “Quyosh” ilmiy-ishlab chiqarish birlashmasi rahbari rahbarlik qilgan. Ilmiy-fantastik roman sahifalaridan kelib chiqqandek ko'rinadigan nomga ega ushbu muassasa nima uchun aynan O'rta Osiyoda joylashgani aniq - Ashxobodda yoz kuni tushdan keyin har kvadrat kilometr quyosh energiyasi oqimini oladi. quvvat bo'yicha katta elektr stantsiyasiga teng!

Avvalo, olimlar quyosh energiyasidan foydalangan holda suv olishga yo'naltirishdi. Cho'lda suv bor va uni topish nisbatan oson - u chuqur emas. Ammo bu suvdan foydalanish mumkin emas - unda juda ko'p turli xil tuzlar erigan, odatda dengiz suvidan ham achchiqroq. Cho'lning yer osti suvlaridan sug'orish, ichish uchun foydalanish uchun uni tuzsizlantirish kerak. Agar bu amalga oshirilgan bo'lsa, biz sun'iy voha tayyor deb taxmin qilishimiz mumkin: bu erda siz oddiy sharoitlarda yashashingiz, qo'y boqishingiz, bog'lar etishishingiz va yil bo'yi - qishda ham quyosh etarli. Olimlarning hisob-kitoblariga ko‘ra, birgina Turkmanistonning o‘zida yetti mingta shunday voha qurish mumkin. Ularga kerak bo'lgan barcha energiya quyoshdan keladi.

Quyosh suv ishlab chiqaruvchisining ishlash printsipi juda oddiy. Bu shaffof qopqoq bilan yopilgan tuzlar bilan to'yingan suvli idish. Suv quyosh nurlari bilan isitiladi, asta-sekin bug'lanadi va bug' sovuqroq qopqoqda kondensatsiyalanadi. Tozalangan suv (tuzlar bug'lanmagan!) Qopqoqdan boshqa idishga oqib chiqadi.

Ushbu turdagi konstruktsiyalar uzoq vaqtdan beri ma'lum. O'tgan asrda Chilining qurg'oqchil mintaqalaridagi eng boy selitra konlari ichimlik suvi etishmasligi tufayli deyarli o'zlashtirilmagan. Keyin, Las-Sali-nas shahrida ushbu printsipga ko'ra, issiq kunda 20 ming litr toza suv ishlab chiqaradigan 5 ming kvadrat metr maydonga ega tuzsizlantirish zavodi qurildi.

Ammo endigina quyosh energiyasidan suvni tuzsizlantirish uchun foydalanish bo'yicha ishlar keng jabhada boshlandi. Dunyoda birinchi marta “Baharden Turkman” sovxozida aholini chuchuk suv bilan ta’minlovchi, qurg‘oqchil yerlarni sug‘orish uchun suv bilan ta’minlaydigan haqiqiy “quyosh suv quvuri” ishga tushirildi. Quyosh qurilmalaridan olinadigan millionlab litr tuzsizlangan suv sovxoz yaylovlari chegaralarini sezilarli darajada kengaytiradi.

Odamlar turar-joy va sanoat binolarini qishki isitish uchun, yil davomida issiq suv bilan ta'minlash uchun ko'p energiya sarflaydi. Va bu erda quyosh yordamga kelishi mumkin. Chorvachilik fermalarini issiq suv bilan ta'minlashga qodir quyosh qurilmalari ishlab chiqildi. Arman olimlari tomonidan yaratilgan quyosh tuzog‘i dizayni jihatidan juda oddiy. Bu to'rtburchaklar shaklidagi bir yarim metrli hujayra bo'lib, unda quvur tizimidan to'lqin shaklidagi radiator issiqlikni samarali yutadigan maxsus qoplama ostida joylashgan. Bunday tuzoqni suv ta'minotiga ulash va uni quyoshga qo'yish kifoya, chunki yoz kuni undan soatiga 70-80 darajaga qadar isitiladigan o'ttiz litrgacha suv chiqadi. Ushbu dizaynning afzalligi shundaki, hujayralar kublar kabi qurilishi mumkin, turli xil o'rnatishlar, quyosh isitgichining ish faoliyatini sezilarli darajada oshiradi. Mutaxassislar Yerevanning eksperimental turar-joy maydonini quyosh energiyasi bilan isitishga o'tkazishni rejalashtirmoqda. Quyosh kollektorlari deb ataladigan suvni (yoki havoni) isitish uchun asboblar sanoatimiz tomonidan ishlab chiqariladi. Har xil qulayliklar yaratish maqsadida kuniga 100 tonnagacha issiq suv quvvatiga ega oʻnlab quyosh qurilmalari va issiq suv taʼminoti tizimlari yaratildi.

Mamlakatimizning turli joylarida qurilgan ko'plab uylarga quyosh isitgichlari o'rnatilgan. Tik tomning quyoshga qaragan bir tomoni uyni issiqlik va issiq suv bilan ta'minlaydigan quyosh isitgichlaridan iborat. Bunday uylardan iborat yaxlit aholi punktlarini qurish rejalashtirilgan.

Quyosh energiyasidan foydalanish muammosi nafaqat bizning mamlakatimizda. Avvalo, yiliga quyoshli kunlar ko'p bo'lgan tropik mintaqada joylashgan mamlakatlar olimlari quyosh energiyasiga qiziqish bildirishdi. Masalan, Hindistonda quyosh energiyasidan foydalanish bo‘yicha butun bir dastur ishlab chiqishgan. Madrasda mamlakatning birinchi quyosh elektr stansiyasi ishlaydi. Hindiston olimlari laboratoriyalarida tajriba tuzsizlantirish zavodlari, don quritgichlar va suv nasoslari ishlaydi. Dehli universitetida mahsulotlarni 15 daraja sovuqgacha sovutish imkoniyatiga ega quyosh sovutgich zavodi ishlab chiqarildi. Shunday qilib, quyosh nafaqat qizdirishi, balki salqinlashi ham mumkin! Hindistonga qo‘shni Birmada Rangun texnologiya instituti talabalari ovqat pishirish uchun quyosh issiqligidan foydalanadigan oshxona pechini yasadilar.

Hatto shimolda joylashgan Chexoslovakiyada ham 510 ta quyosh isitish moslamalari ishlamoqda. Ularning mavjud kollektorlarining umumiy maydoni futbol maydonidan ikki baravar katta! Quyosh nurlari bolalar bog'chalari va chorvachilik fermalari, ochiq suzish havzalari va shaxsiy uylarga issiqlik beradi.

Kubaning Xolgin shahrida kubalik mutaxassislar tomonidan ishlab chiqilgan original quyosh qurilmasi ishga tushdi. U bolalar shifoxonasi tomida joylashgan bo‘lib, quyoshni bulutlar qoplagan kunlarda ham issiq suv bilan ta’minlaydi. Mutaxassislarning fikricha, Kubaning boshqa shaharlarida ham paydo bo‘lgan bunday o‘rnatishlar katta miqdorda yoqilg‘i tejashga yordam beradi.

Jazoirning Msila provinsiyasida “quyoshli qishloq” qurilishi boshlandi. Bu juda katta aholi punkti aholisi barcha energiyani quyoshdan oladi. Bu qishloqdagi har bir turar-joy binosiga quyosh kollektori o‘rnatiladi. Quyosh kollektorlarining alohida guruhlari sanoat va qishloq xo'jaligi ob'ektlarini energiya bilan ta'minlaydi. Ushbu turar-joy loyihasini yaratgan Jazoir milliy tadqiqot tashkiloti va BMT universiteti mutaxassislari u issiq mamlakatlardagi minglab shunga o'xshash aholi punktlarining prototipiga aylanishiga ishonchlari komil.

Birinchi quyoshli aholi punkti deb nomlanish huquqiga Avstraliyaning Oq Cliffs shahrining Jazoir qishlog'i da'vogarlik qilmoqda, u asl quyosh elektr stansiyasi joylashgan joyga aylangan. Bu erda quyosh energiyasidan foydalanish printsipi alohida ahamiyatga ega. Kanberra milliy universiteti olimlari ammiakni vodorod va azotga parchalash uchun quyosh issiqligidan foydalanishni taklif qilishdi. Agar bu komponentlarning qayta birlashishiga ruxsat berilsa, an'anaviy yoqilg'ini yoqish natijasida hosil bo'lgan issiqlik kabi elektr stantsiyasini ishlatish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan issiqlik chiqariladi. Energiyadan foydalanishning bu usuli ayniqsa jozibali, chunki energiya kelajakda foydalanish uchun hali reaksiyaga kirishmagan azot va vodorod shaklida saqlanishi va kechasi yoki yomg'irli kunlarda ishlatilishi mumkin.

Qrim quyosh elektr stansiyasida geliostatlarni o'rnatish

Quyoshdan elektr energiyasini olishning kimyoviy usuli odatda juda jozibali. Uni ishlatganda, quyosh energiyasini kelajakda foydalanish uchun saqlash mumkin, boshqa yoqilg'i kabi saqlanadi. Germaniyadagi tadqiqot markazlaridan birida ushbu tamoyil asosida ishlaydigan eksperimental qurilma yaratilgan. Ushbu o'rnatishning asosiy bloki - bu 1 metr diametrli parabolik oyna bo'lib, u murakkab kuzatuv tizimlari yordamida doimiy ravishda quyoshga yo'naltiriladi. Oynaning diqqat markazida konsentrlangan quyosh nuri 800-1000 daraja haroratni yaratadi. Bu harorat oltingugurt angidridning oltingugurtli angidrid va kislorodga parchalanishi uchun etarli bo'lib, ular maxsus idishlarga quyiladi. Agar kerak bo'lsa, komponentlar regeneratsiya reaktoriga yuboriladi, bu erda maxsus katalizator ishtirokida ulardan dastlabki oltingugurt angidrid hosil bo'ladi. Bunday holda, harorat 500 darajaga ko'tariladi. Keyin issiqlik suvni bug'ga aylantirish uchun ishlatilishi mumkin, bu esa elektr generatoridagi turbinani aylantiradi.

G. M. Krjijanovskiy energetika instituti olimlari quyoshli bo'lmagan Moskvadagi o'z binosining tomida tajriba o'tkazmoqda. Quyosh nurlarini jamlagan parabolik oyna metall silindrga joylashtirilgan gazni 700 darajagacha qizdiradi. Issiq gaz nafaqat turbogeneratorni aylantiradigan issiqlik almashtirgichdagi suvni bug'ga aylantira olmaydi. Maxsus katalizator mavjud bo'lganda, u yo'lda uglerod oksidi va vodorodga aylantirilishi mumkin, bu asl mahsulotlarga qaraganda energiya jihatidan ancha foydali mahsulotlardir. Suv qizdirilganda, bu gazlar yo'qolmaydi - ular shunchaki soviydi. Ularni yoqish va qo'shimcha energiya olish mumkin, va quyosh bulutlar bilan qoplanganida yoki kechasi. Kelajakning universal yoqilg‘isi bo‘lishi kerak bo‘lgan vodorodni saqlash uchun quyosh energiyasidan foydalanish loyihalari ko‘rib chiqilmoqda. Buning uchun cho'llarda joylashgan, ya'ni energiyani joyida ishlatish qiyin bo'lgan quyosh elektrostantsiyalaridan olingan energiyadan foydalanish mumkin.

Bundan tashqari, juda g'ayrioddiy usullar mavjud. Quyosh nurining o'zi, agar mos katalizator mavjud bo'lsa, suv molekulasini parchalashi mumkin. Bakteriyalar yordamida allaqachon mavjud bo'lgan keng ko'lamli vodorod ishlab chiqarish loyihalari yanada ekzotikdir! Jarayon fotosintez sxemasiga muvofiq amalga oshiriladi: quyosh nuri, masalan, juda tez o'sadigan ko'k-yashil suv o'tlari tomonidan so'riladi. Bu suv o'tlari hayotiy faoliyati davomida suvdan vodorod chiqaradigan ba'zi bakteriyalar uchun oziq-ovqat bo'lib xizmat qilishi mumkin. Sovet va yapon olimlari tomonidan har xil turdagi bakteriyalar bilan olib borilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, printsipial jihatdan million aholisi bo'lgan shaharning butun energiyasi atigi 17,5 kvadrat metr maydondagi ko'k-yashil suv o'tlari bilan oziqlanadigan bakteriyalar chiqaradigan vodorod bilan ta'minlanishi mumkin. kilometr. Moskva davlat universiteti mutaxassislarining hisob-kitoblariga ko'ra, Orol dengizi hajmidagi suv ombori deyarli butun mamlakatimizni energiya bilan ta'minlashi mumkin. Albatta, bunday loyihalar hali amalga oshirilmaydi. Ushbu aqlli g'oya XXI asrda ham ko'plab ilmiy va muhandislik muammolarini hal qilishni talab qiladi. Energiya uchun ulkan mashinalar o'rniga tirik mavjudotlardan foydalanish - bu sizning boshingizni sindirishga arziydigan g'oya.

Turbinani quyosh nurlari bilan isitiladigan suvdan olingan bug 'bilan aylantiradigan elektr stantsiyasining loyihalari hozir turli mamlakatlarda ishlab chiqilmoqda. SSSRda ushbu turdagi eksperimental quyosh elektr stantsiyasi Qrimning quyoshli qirg'og'ida, Kerch yaqinida qurilgan. Stansiya uchun joy tasodifan tanlanmagan, chunki bu hududda quyosh yiliga deyarli ikki ming soat porlaydi. Qolaversa, bu yerdagi yerlar sho‘rlangan, qishloq xo‘jaligiga yaroqsiz bo‘lib, stansiya yetarlicha katta maydonni egallaganligi ham muhimdir.

Stansiya g'ayrioddiy va ta'sirli tuzilmadir. Balandligi sakson metrdan ortiq ulkan minoraga quyosh bug‘ generatori qozoni o‘rnatilgan. Minora atrofida radiusi yarim kilometrdan ortiq bo'lgan keng maydonda geliostatlar konsentrik doiralarda joylashgan - har birining yuragi 25 kvadrat metrdan ortiq maydonga ega ulkan oynadir. Stansiya dizaynerlari juda qiyin vazifani hal qilishlari kerak edi - oxir-oqibat, barcha geliostatlar (va ular juda ko'p - 1600 ta!) Quyoshning osmondagi istalgan pozitsiyasida ularning hech biri o'zgarmasligi uchun joylashtirilishi kerak edi. soyada bo'lsa va ularning har biri tomonidan to'kilgan quyosh nurlari bug' qozoni joylashgan minoraning tepasiga to'g'ri keladi (shuning uchun minora juda baland qilingan). Har bir geliostat oynani aylantirish uchun maxsus qurilma bilan jihozlangan. Ko'zgular quyosh bo'ylab doimiy ravishda harakatlanishi kerak - axir u doimo harakat qiladi, ya'ni quyon harakatlana oladi va qozon devoriga tushmaydi va bu darhol stantsiyaning ishlashiga ta'sir qiladi. Stansiya ishini yanada murakkablashtiradigan jihat shundaki, geliostatlarning traektoriyalari har kuni o'zgarib turadi: Yer orbitada harakat qiladi va Quyosh har kuni osmon bo'ylab o'z yo'nalishini biroz o'zgartiradi. Shuning uchun geliostatlar harakatini boshqarish elektron kompyuterga yuklangan - faqat uning tubsiz xotirasi barcha nometall harakatining oldindan hisoblangan traektoriyalarini joylashtirishga qodir.

Quyosh elektr stansiyasini qurish

Geliostatlar tomonidan to'plangan quyosh issiqligi ta'sirida bug 'generatoridagi suv 250 daraja haroratgacha isitiladi va yuqori bosimli bug'ga aylanadi. Bug 'elektr generatorini boshqaradigan turbinani boshqaradi va quyosh tomonidan tug'ilgan energiyaning yangi oqimi Qrimning energiya tizimiga oqib chiqadi. Quyosh bulutlar bilan qoplangan bo'lsa, hatto tunda ham energiya ishlab chiqarish to'xtamaydi. Minora etagiga o'rnatilgan issiqlik akkumulyatorlari yordamga keladi. Quyoshli kunlarda ortiqcha issiq suv maxsus saqlash joylariga yuboriladi va quyosh bo'lmaganda ishlatiladi.

Ushbu tajriba elektr stantsiyasining kuchi nisbatan
kichik - atigi 5 ming kilovatt. Ammo eslaylik: bu qudratli atom energetikasining ajdodi bo'lgan birinchi atom elektr stansiyasining quvvati edi. Energiya ishlab chiqarish esa birinchi quyosh elektr stantsiyasining eng muhim vazifasi emas - shuning uchun uni eksperimental deb atashadi, chunki uning yordami bilan olimlar bunday stansiyalarni ishlatishning juda murakkab muammolariga yechim topishlari kerak bo'ladi. Va bunday muammolar juda ko'p. Masalan, ko'zgularni ifloslanishdan qanday himoya qilish kerak? Axir, ularning ustiga chang tushadi, yomg'irdan chiziqlar qoladi va bu darhol stansiyaning quvvatini pasaytiradi. Hatto hamma suv ham ko'zgularni yuvish uchun mos emasligi ma'lum bo'ldi. Men geliostatlarning tozaligini nazorat qiluvchi maxsus yuvish moslamasini ixtiro qilishim kerak edi. Tajriba stansiyasida ular quyosh nurini jamlash moslamasi, o'zlarining eng murakkab uskunalari ishlashi bo'yicha imtihon topshirishadi. Ammo eng uzoq yo'l birinchi qadamdan boshlanadi. Quyosh yordamida katta miqdordagi elektr energiyasini olish yo'lidagi bu qadam Qrimda eksperimental quyosh elektr stansiyasini yaratishga imkon beradi.

Sovet mutaxassislari keyingi qadamni qo'yishga tayyorlanmoqda. 320 ming kilovatt quvvatga ega dunyodagi eng yirik quyosh elektr stansiyasi loyihalashtirildi. Uning uchun joy O‘zbekistonda, Qarshi dashtida, yosh bokira Tolimarjon shahri yaqinida tanlangan. Bu o'lkada quyosh Qrimdagidan kam emas. Ishlash printsipiga ko'ra, bu stantsiya Qrimdan farq qilmaydi, lekin uning barcha ob'ektlari ancha katta. Qozon ikki yuz metr balandlikda joylashgan bo'lib, minora atrofida geliostat maydoni ko'p gektarga cho'ziladi. Yorqin oynalar (72 ming!), kompyuter signallariga bo'ysunib, quyosh nurlarini qozon yuzasiga to'playdi, o'ta qizib ketgan bug' turbinani aylantiradi, generator 320 ming kilovattlik oqim beradi - bu allaqachon juda ko'p quvvat, va quyosh elektr stantsiyasida energiya ishlab chiqarishga to'sqinlik qiladigan uzoq muddatli yomon ob-havo iste'molchilarga sezilarli ta'sir ko'rsatishi mumkin. Shu sababli, stansiyaning dizayni tabiiy gazdan foydalanadigan an'anaviy bug 'qozonini ham nazarda tutadi. Agar bulutli ob-havo uzoq vaqt davom etsa, turbinaga boshqa an'anaviy qozondan bug 'beriladi.

Xuddi shu turdagi quyosh elektr stansiyalari boshqa mamlakatlarda ham ishlab chiqilmoqda. Amerika Qo'shma Shtatlarida, quyoshli Kaliforniyada, quvvati 10 000 kilovatt bo'lgan birinchi quyosh-1 minora tipidagi elektr stantsiyasi qurildi. Pireney tog‘ etaklarida fransuz mutaxassislari 2,5 ming kilovatt quvvatga ega Femida stansiyasida tadqiqot olib bormoqda. 20 ming kilovatt quvvatga ega GAST stansiyasi G‘arbiy Germaniya olimlari tomonidan loyihalashtirilgan.

Hozirgacha quyosh nurlari tomonidan ishlab chiqarilgan elektr energiyasi an'anaviy usullar bilan olinganidan ancha qimmat. Olimlar tajriba ob'ektlari va stansiyalarida o'tkazadigan tajribalar nafaqat texnik, balki iqtisodiy muammolarni ham hal qilishga yordam beradi, deb umid qilmoqda.

Hisob-kitoblarga ko'ra, quyosh nafaqat energiya muammolarini, balki atom, kosmik asrimiz mutaxassislari oldiga qo'ygan vazifalarni ham hal qilishda yordam berishi kerak. Qudratli kosmik kemalarni, ulkan yadroviy inshootlarni qurish, soniyada yuz millionlab operatsiyalarni bajaradigan elektron mashinalarni yaratish, yangi
materiallar - o'ta o'tga chidamli, o'ta kuchli, o'ta toza. Ularni olish juda qiyin. Buning uchun an'anaviy metallurgiya usullari mos emas. Elektron nurlar yoki mikroto'lqinli oqimlar bilan eritish kabi yanada murakkab texnologiyalar ham mos kelmaydi. Ammo sof quyosh issiqligi bu erda ishonchli yordamchi bo'lishi mumkin. Ba'zi geliostatlar sinov paytida quyosh nurlari bilan qalin alyuminiy qatlamni osongina teshadi. Va agar biz bir necha o'nlab bunday geliostatlarni qo'ysak? Va keyin ulardan keladigan nurlar kontsentratsiyaning konkav oynasiga tushsinmi? Bunday oynaning quyosh nurlari nafaqat alyuminiyni, balki deyarli barcha ma'lum materiallarni ham eritishi mumkin. Konsentrator butun yig'ilgan quyosh energiyasini o'tkazadigan maxsus eritish pechi ming quyoshdan ham yorqinroq porlaydi.

Oyna diametri uch metr bo'lgan yuqori haroratli pech.

Quyosh metallni tigelda eritadi

Biz baham ko'rgan loyihalar va yutuqlar energiya ishlab chiqarish uchun quyosh issiqligidan foydalanadi, keyin esa elektr energiyasiga aylanadi. Ammo undan ham jozibali boshqa yo'l - quyosh energiyasini to'g'ridan-to'g'ri elektr energiyasiga aylantirish.

Birinchi marta buyuk shotlandiyalik Jeyms Klerk Maksvellning yozuvlarida elektr va yorug'lik o'rtasidagi bog'liqlik haqida ishora eshitildi. Eksperimental tarzda, bu bog'liqlik 1886-1889 yillarda elektromagnit to'lqinlar xuddi yorug'lik to'lqinlari kabi harakat qilishini ko'rsatgan Geynrix Gertsning tajribalarida isbotlangan - ular bir xil to'g'ri chiziqda tarqalib, soyalarni hosil qiladi. U hatto ikki tonna asfaltdan elektromagnit to'lqinlarni shisha prizma - yorug'lik kabi sindiruvchi ulkan prizma yasashga muvaffaq bo'ldi.

Ammo o'n yil oldin ham Gerts kutilmaganda ikkita elektrod orasidagi zaryadsizlanish, agar bu elektrodlar ultrabinafsha nurlar bilan yoritilgan bo'lsa, osonroq sodir bo'lishini payqadi.

Gerts asarlarida ishlab chiqilmagan bu tajribalar Moskva universitetining fizika professori Aleksandr Grigoryevich Stoletovni qiziqtirdi. 1888 yil fevral oyida u sirli hodisani o'rganishga qaratilgan bir qator tajribalarni boshladi. Fotoelektr effektining mavjudligini isbotlovchi hal qiluvchi tajriba - yorug'lik ta'sirida elektr tokining paydo bo'lishi - 26 fevral kuni o'tkazildi. Stoletovning eksperimental qurilmasida yorug'lik nurlari tomonidan ishlab chiqarilgan elektr toki oqib chiqdi. Aslida, birinchi fotosel ishga tushirildi, keyinchalik u texnologiyaning turli sohalarida ko'plab ilovalarni topdi.

20-asrning boshlarida Albert Eynshteyn fotoelektrik effekt nazariyasini yaratdi va bu energiya manbasini o'zlashtirish uchun barcha vositalar tadqiqotchilar qo'lida paydo bo'lganga o'xshaydi. Selen asosidagi quyosh xujayralari yaratildi, keyin yanada rivojlanganlari - talliy. Ammo ular juda past samaradorlikka ega edilar va faqat metrodagi odatdagi turniketlar kabi boshqaruv moslamalarida ishlatilgan, ularda yorug'lik nuri qochqinlar uchun yo'lni to'sib qo'ygan.

Keyingi qadam olimlar yarimo'tkazgichlarning o'tgan asrning 70-yillarida kashf etilgan fotoelektrik xususiyatlarini batafsil o'rganganlarida qo'yildi. Ma'lum bo'lishicha, yarim o'tkazgichlar quyosh nurini elektr energiyasiga aylantirishda metallarga qaraganda ancha samarali.

Akademik Abram Fedorovich Ioffe 1930-yillarda quyosh energiyasida yarimo'tkazgichlardan foydalanishni orzu qilgan, o'shanda B. T. Kolomiets va Yu. vaqt samaradorligi - 1%! Ushbu tadqiqot yo'nalishidagi navbatdagi qadam kremniy fotoelementlarini yaratish edi. Ularning birinchi namunalari allaqachon 6% samaradorlikka ega edi. Bunday elementlardan foydalanib, quyosh nurlaridan elektr energiyasini amaliy ishlab chiqarish haqida o'ylash mumkin edi.

Birinchi quyosh batareyasi 1953 yilda yaratilgan. Avvaliga bu shunchaki ko'rgazmali model edi. O'sha paytda ba'zi amaliy qo'llash ko'zda tutilmagan - birinchi quyosh panellarining kuchi juda past edi. Ammo ular o'z vaqtida paydo bo'ldi, ular uchun tez orada mas'uliyatli vazifa topildi. Insoniyat kosmosga qadam tashlashga tayyorlanayotgan edi. Kosmik kemalarning ko'plab mexanizmlari va asboblarini energiya bilan ta'minlash vazifasi ustuvor vazifalardan biriga aylandi. Elektr energiyasini saqlash mumkin bo'lgan mavjud batareyalar qabul qilib bo'lmaydigan darajada katta va og'irdir. Kema yukining juda ko'p qismi energiya manbalarini tashishga sarflanadi, bundan tashqari, asta-sekin iste'mol qilinib, tez orada foydasiz katta hajmli balastga aylanadi. Eng jozibali narsa, kosmik kemada o'z elektr stantsiyasiga ega bo'lish, yaxshisi yoqilg'isiz bo'lishidir. Shu nuqtai nazardan, quyosh batareyasi juda qulay qurilma bo'lib chiqdi. Olimlar ushbu qurilmaga kosmik asrning eng boshida e'tibor qaratishgan.

1958 yil 15 mayda orbitaga chiqarilgan uchinchi Sovet sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshi allaqachon quyosh batareyasi bilan jihozlangan. Va endi, butun quyosh elektr stantsiyalari joylashgan keng ochiq qanotlar har qanday kosmik kema dizaynining ajralmas qismiga aylandi. Sovet kosmik stantsiyalarida "Salyut" va "Mir" quyosh batareyalari ko'p yillar davomida kosmonavtlarning hayotini ta'minlash tizimlarini energiya bilan ta'minlaydi va stansiyada o'rnatilgan ko'plab ilmiy asboblar.

Avtomatik sayyoralararo "Vega" stantsiyasi

Er yuzida, afsuski, katta miqdorda elektr energiyasini olishning bu usuli kelajak masalasidir. Buning sabablari biz allaqachon aytib o'tgan quyosh batareyalarining kichik samaradorlik omilidir. Hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, katta hajmdagi energiya olish uchun quyosh panellari juda katta maydonni - minglab kvadrat kilometrlarni egallashi kerak. Masalan, Sovet Ittifoqining elektr energiyasiga bo'lgan ehtiyojini bugungi kunda faqat O'rta Osiyo cho'llarida joylashgan 10 000 kvadrat kilometr maydonga ega quyosh batareyasi qondirishi mumkin edi. Bugungi kunda bunday katta miqdordagi quyosh batareyalarini ishlab chiqarish deyarli mumkin emas. Zamonaviy quyosh batareyalarida ishlatiladigan ultra toza materiallar juda qimmat. Ularni yaratish uchun sizga eng murakkab uskunalar, maxsus texnologik jarayonlardan foydalanish kerak. Iqtisodiy va texnologik mulohazalar hali bu yo'l bilan sezilarli miqdorda elektr energiyasini olishga ishonishga imkon bermaydi. Bu vazifa 21-asrda qolmoqda.

quyosh stantsiyasi

So'nggi paytlarda sovet tadqiqotchilari - yarimo'tkazgichli fotoelementlar uchun materiallarni loyihalash sohasida jahon ilm-fanining taniqli etakchilari - quyosh elektr stantsiyalarini yaratish vaqtini yaqinlashtirishga imkon beradigan bir qator ishlarni amalga oshirdilar. 1984 yilda SSSR Davlat mukofoti fotoelementlar uchun yarim o'tkazgich materiallarning mutlaqo yangi tuzilmalarini yaratishga muvaffaq bo'lgan akademik J. Alferov boshchiligidagi tadqiqotchilarning ishiga sazovor bo'ldi. Yangi materiallardan tayyorlangan quyosh panellarining samaradorligi allaqachon 30% ga etadi va nazariy jihatdan u 90% ga yetishi mumkin! Bunday fotoelementlardan foydalanish kelajakdagi quyosh elektr stansiyalarining panellari maydonini o'nlab marta kamaytirishga imkon beradi. Agar quyosh oqimi birinchi navbatda katta maydondan yig'ilsa, konsentratsiya qilinsa va shundan keyingina quyosh batareyasiga qo'llanilsa, ular yuzlab marta kamayishi mumkin. Shunday qilib, 21-asrning kelajagida fotoelementli quyosh elektr stantsiyalari umumiy energiya manbaiga aylanishi mumkin. Ha, va bugungi kunda boshqa energiya manbalari bo'lmagan joylarda quyosh panellaridan energiya olish mantiqiy.

Masalan, Qoraqum cho‘lida quyosh energiyasidan foydalangan holda turkman mutaxassislari tomonidan ishlab chiqilgan qurilma fermer xo‘jaliklari inshootlarini payvandlashda foydalanilgan. Payvandlovchilar o'zlari bilan katta hajmli siqilgan gaz ballonlarini olib kelish o'rniga, quyosh batareyasini ushlab turadigan kichkina, tartibli chamadondan foydalanishlari mumkin. Quyosh nurlari ta'sirida hosil bo'ladigan to'g'ridan-to'g'ri elektr toki suvni vodorod va kislorodga kimyoviy parchalash uchun ishlatiladi, ular gazni payvandlash mashinasining burneriga beriladi. Har qanday quduq yonida Qoraqumda suv va quyosh bor, shuning uchun cho'l bo'ylab olib o'tish oson bo'lmagan katta hajmli silindrlar keraksiz bo'lib qoldi.

AQShning Arizona shtatining Feniks shahri aeroportida quvvati qariyb 300 kilovatt bo‘lgan yirik quyosh elektr stansiyasi yaratilmoqda. Quyosh energiyasi 7200 ta quyosh batareyasidan iborat quyosh batareyasi orqali elektr energiyasiga aylanadi. Xuddi shu shtatda dunyodagi eng yirik sug'orish tizimlaridan biri ishlaydi, uning nasoslari quyosh energiyasidan foydalanadi va fotovoltaik elementlar tomonidan elektr energiyasiga aylanadi. Quyosh nasoslari Niger, Mali va Senegalda ham ishlaydi. Qumlar ostidagi ulkan er osti dengizidan bu cho'l hududlarida zarur bo'lgan toza suvni tortib oladigan ulkan quyosh panellari quvvat pompasi motorlari.

Braziliyada barcha energiya ehtiyojlari qayta tiklanadigan manbalar hisobiga qoplanadigan butun bir ekologik toza shaharcha qurilmoqda. Ushbu noodatiy aholi punkti uylarining tomlarida quyosh suv isitgichlari o'rnatiladi. To'rtta shamol turbinasi har biri 20 kilovatt quvvatga ega generatorlarni quvvatlantiradi. Sokin kunlarda elektr quvvati shahar markazida joylashgan binodan keladi. Uning tomi va devorlari quyosh panellaridir. Agar shamol ham, quyosh ham bo'lmasa, energiya ichki yonish dvigatellari bo'lgan oddiy generatorlardan keladi, balki maxsus - benzin yoki dizel yoqilg'isi emas, balki zararli chiqindilarni chiqarmaydigan spirtli ichimliklar ular uchun yoqilg'i bo'ladi.

Quyosh panellari asta-sekin bizning kundalik hayotimizga kirib bormoqda. Batareyalarsiz ishlaydigan mikrokalkulyatorlar do'konlarida ko'rinishi hech kimni hayratda qoldirmaydi. Ular uchun quvvat manbai qurilma qopqog'iga o'rnatilgan kichik quyosh batareyasi hisoblanadi. Boshqa quvvat manbalarini miniatyura quyosh batareyasi va elektron soatlar, radiolar va magnitafonlar bilan almashtiring. Sahroi Kabir cho'lidagi yo'llar bo'ylab quyosh radio telefonlari mavjud. Peruning Tiruntam shahri quyosh panellari bilan ishlaydigan butun radiotelefon tarmog'ining egasiga aylandi. Yaponiyalik mutaxassislar o‘lchamlari va shakli bo‘yicha oddiy kafelga o‘xshab ketadigan quyosh batareyasini loyihalashtirdilar. Agar uy shunday quyosh plitkalari bilan qoplangan bo'lsa, unda uning aholisining ehtiyojlarini qondirish uchun etarli elektr energiyasi bo'ladi. To'g'ri, qor yog'ishi, yomg'ir va tuman tushishi paytida ular qanday harakat qilishlari hali ham noma'lum? Ko'rinib turibdiki, an'anaviy elektr simlarisiz buni amalga oshirish mumkin bo'lmaydi.

Raqobatdan tashqari, quyosh panellari quyoshli kunlar ko'p bo'lgan joylarda topiladi va boshqa energiya manbalari yo'q. Masalan, Qozog‘iston signalchilari teledasturlarni uzatish uchun Olmaota va Shevchenko shaharlari o‘rtasida Mang‘ishloqda ikkita radioreley stansiyasini o‘rnatdilar. Lekin ularni quvvatlantirish uchun elektr tarmog'ini yotqizmang. Quyoshli kunlarda taqdim etiladigan quyosh batareyalari yordam berdi va ular Mang'ishloqda juda ko'p - qabul qiluvchi va uzatgichni quvvatlantirish uchun etarli energiya mavjud.

Hayvonlarni o'tlash uchun yaxshi qo'riqchi nozik elektr toki o'tkazadigan nozik simdir. Ammo yaylovlar odatda elektr uzatish liniyalaridan uzoqda joylashgan. Frantsuz muhandislari chiqish yo'lini taklif qilishdi. Ular quyosh batareyasidan quvvat oladigan mustaqil panjara ishlab chiqdilar. Og'irligi faqat bir yarim kilogramm bo'lgan quyosh paneli elektron generatorni energiya bilan ta'minlaydi, u yuqori voltli oqim impulslarini xuddi shunday panjara ichiga yuboradi, xavfsiz, ammo hayvonlar uchun etarlicha sezgir. 50 kilometr uzunlikdagi panjara qurish uchun shunday batareyalardan biri yetarli.

Quyosh energiyasi ixlosmandlari an'anaviy yoqilg'isiz ishlaydigan ko'plab ekzotik avtomobil dizaynlarini taklif qilishdi. Meksikalik dizaynerlar quyosh batareyalaridan quvvat oladigan elektromobil ishlab chiqdi. Ularning hisob-kitoblariga ko‘ra, qisqa masofalarni bosib o‘tganda bu elektromobil soatiga 40 kilometr tezlikka erisha oladi. Quyosh avtomobili bo‘yicha jahon tezlik rekordi – soatiga 50 kilometr – Germaniya dizaynerlari tomonidan o‘rnatilishi kutilmoqda.

Ammo avstraliyalik muhandis Xans Tolstrup o'zining quyosh avtomobilini "Jimgina - davom etasiz" deb atagan. Uning dizayni juda oddiy: poyga velosipedining g'ildiraklari va tormozlari o'rnatilgan po'lat quvurli ramka. Mashinaning korpusi shisha tolali shishadan yasalgan va kichik oynali oddiy vannaga o'xshaydi. Yuqoridan, bu butun struktura tekis tom bilan qoplangan bo'lib, uning ustiga 720 ta silikon fotovoltaik hujayralar o'rnatiladi. Ulardan oqim 0,7 kilovatt quvvatga ega bo'lgan elektr motoriga tushadi. Sayohatchilar (yugurishda dizayner, muhandis va poygachi Larri Perkinsdan tashqari ishtirok etgan) o‘z oldilariga Avstraliyani Hind okeanidan Tinch okeanigacha (bu 4130 kilometr!) 20 kundan ortiq bo‘lmagan vaqt ichida kesib o‘tish vazifasini qo‘ydilar. 1983 yil boshida Pert shahridan Sidneyda tugatish uchun g'ayrioddiy ekipaj boshlandi. Sayohat ayniqsa yoqimli bo'ldi, deyish mumkin emas. Avstraliya yozining o'rtasida kokpitdagi harorat 50 darajaga ko'tarildi. Dizaynerlar avtomobil og'irligining har bir kilogrammini tejashdi va shuning uchun buloqlardan voz kechishdi, bu esa hech qanday qulaylikka hissa qo'shmadi. Yo'lda ular yana bir bor to'xtashni xohlamadilar (oxir-oqibat, sayohat 20 kundan ortiq davom etmasligi kerak edi) va dvigatelning kuchli shovqini tufayli radio aloqasidan foydalanishning iloji yo'q edi. Shuning uchun, chavandozlar eskort guruhi uchun eslatma yozishlari va ularni yo'lga tashlashlari kerak edi. Va shunga qaramay, qiyinchiliklarga qaramay, quyosh avtomobili kuniga 11 soat yo'lda bo'lib, maqsad sari izchil harakat qildi. Mashinaning o'rtacha tezligi soatiga 25 kilometrni tashkil etdi. Shunday qilib, suncar asta-sekin, lekin ishonch bilan yo'lning eng qiyin qismi - Katta bo'linish pog'onasini bosib o'tdi va yigirma kunlik nazorat oxirida Sidneyda tantanali ravishda yakunlandi. Bu erda sayohatchilar Tinch okeaniga suv quyishdi, ular Hindistondan sayohat boshida olib ketishdi. "Quyosh energiyasi ikki okeanni bog'ladi", dedi ular ishtirok etgan ko'plab jurnalistlarga.

Ikki yil o'tgach, Shveytsariya Alp tog'larida noodatiy miting bo'lib o'tdi. Dvigatellari quyosh panellaridan olingan energiya hisobiga ishga tushirilgan 58 ta mashina startda ishga tushirildi. Besh kun davomida eng g'alati dizayndagi ekipajlar tog'li alp yo'llari bo'ylab - Konstansdan Jeneva ko'ligacha bo'lgan 368 kilometrni bosib o'tishlari kerak edi. Eng yaxshi natijani G‘arbiy Germaniyaning Mercedes-Benz kompaniyasi va Shveytsariyaning Alfa-Real kompaniyalari birgalikda ishlab chiqqan Solar Silver Arrow quyosh avtomobili ko‘rsatdi. Tashqi ko'rinishida g'olib bo'lgan mashina, eng muhimi, keng qanotli katta qo'ng'izga o'xshaydi. Ushbu qanotlarda kumush-sink batareyasini quvvatlaydigan 432 quyosh batareyasi mavjud. Ushbu akkumulyatordan avtomobilning g'ildiraklarini aylantiruvchi ikkita elektr motoriga energiya beriladi. Ammo bu faqat bulutli havoda yoki tunnelda haydash paytida sodir bo'ladi. Quyosh porlaganda, quyosh batareyalaridan keladigan oqim to'g'ridan-to'g'ri elektr motorlariga o'tadi. Ba'zida g'olibning tezligi soatiga 80 kilometrga etgan.

Yaponiyalik dengizchi Kenichi Horie Tinch okeani bo'ylab quyosh energiyasi bilan ishlaydigan kemada yolg'iz suzib o'tgan birinchi odam bo'ldi. Qayiqda boshqa energiya manbalari yo'q edi. Quyosh jasur navigatorga Gavayi orollaridan Yaponiyagacha bo'lgan 6000 kilometr masofani bosib o'tishga yordam berdi.

Amerikalik L.Mauro qanotlari yuzasida 500 ta quyosh batareyasidan iborat akkumulyatorga ega samolyotni loyihalashtirgan va yasagan. Ushbu akkumulyator tomonidan ishlab chiqarilgan elektr quvvati ikki yarim kilovatt quvvatga ega elektr motorini harakatga keltiradi, uning yordamida juda uzoq bo'lmasa ham, parvozni amalga oshirish mumkin edi. Angliyalik Alan Fridman pedallarsiz velosiped ishlab chiqdi. U rulga o‘rnatilgan quyosh batareyasi orqali quvvatlanadigan akkumulyatorlarning elektr energiyasidan quvvat oladi. Batareyada saqlanadigan "quyosh" elektr energiyasi soatiga 25 kilometr tezlikda taxminan 50 kilometr yurish uchun etarli. Quyosh balonlari va havo kemalari loyihalari mavjud. Bu loyihalarning barchasi hali ham texnik jihatdan ekzotik - quyosh energiyasining zichligi juda past, quyosh batareyalarining talab qilinadigan maydonlari juda katta, bu esa qattiq muammolarni hal qilish uchun etarli energiya bilan ta'minlashi mumkin.

Nega Quyoshga bir oz yaqinlashmaslik kerak? Axir, u erda, yaqin koinotda quyosh energiyasining zichligi 10-15 baravar yuqori! Keyin, yomon ob-havo va bulutlar yo'q. Orbital quyosh elektr stantsiyalarini yaratish g'oyasi K.E. Tsiolkovskiy tomonidan ilgari surilgan. 1929-yilda yosh muhandis, bo‘lajak akademik V.P.Glushko quyosh energiyasidan katta miqdorda foydalanadigan gelio-raketa samolyoti loyihasini taklif qildi. 1948 yilda professor G.I.Babat koinotda olingan energiyani mikroto'lqinli nurlanish nurlari yordamida Yerga o'tkazish imkoniyatini ko'rib chiqdi. 1960 yilda muhandis N.A.Varvarov Yerni elektr energiyasi bilan ta'minlash uchun kosmik quyosh elektr stantsiyasidan foydalanishni taklif qildi.

Astronavtikaning ulkan muvaffaqiyati bu g'oyalarni ilmiy fantastika darajasidan beton muhandislik ishlanmalari doirasiga aylantirdi. 1968 yilda bo'lib o'tgan Xalqaro kosmonavtlar kongressida ko'plab mamlakatlar delegatlari batafsil iqtisodiy hisob-kitoblar bilan tasdiqlangan quyosh kosmik elektr stantsiyasining juda jiddiy loyihasini ko'rib chiqdilar. Darhol bu g'oyaning ashaddiy tarafdorlari va murosasiz raqiblari paydo bo'ldi.

Aksariyat tadqiqotchilarning fikricha, kelajakdagi kosmik energiya gigantlari quyosh panellariga asoslanadi. Agar biz ularning mavjud turlaridan foydalansak, unda 5 milliard kilovatt quvvat olish uchun maydon 60 kvadrat kilometrni tashkil qilishi kerak, massa esa qo'llab-quvvatlovchi tuzilmalar bilan birgalikda taxminan 12 ming tonnani tashkil qilishi kerak. Agar biz kelajakdagi quyosh batareyalariga tayanadigan bo'lsak, ular ancha engilroq va samaraliroq bo'lsa, batareyalarning maydoni o'n barobar va undan ham ko'proq massaga qisqarishi mumkin.

Bundan tashqari, orbitada oddiy issiqlik elektr stansiyasini qurish mumkin, unda turbinani kontsentrlangan quyosh nurlari bilan kuchli isitiladigan inert gaz oqimi bilan aylantiradi. Har biri 500 ming kilovatt quvvatga ega 16 blokdan iborat bunday quyosh kosmik elektr stansiyasi uchun loyiha ishlab chiqilgan. Turbinalar va generatorlar kabi kolossuslarni orbitaga ko'tarish foydasiz bo'lib tuyuladi va bundan tashqari, turbinaning ishchi suyuqligini isitadigan quyosh energiyasining ulkan parabolik kontsentratorini qurish kerak. Ammo ma'lum bo'lishicha, bunday elektr stantsiyasining solishtirma og'irligi (ya'ni ishlab chiqarilgan 1 kilovatt quvvatga to'g'ri keladigan massa) mavjud quyosh panellari bo'lgan zavodning yarmini tashkil qiladi. Demak, koinotdagi issiqlik elektr stansiyasi unchalik mantiqsiz fikr emas. To'g'ri, issiqlik elektr stantsiyasining solishtirma og'irligi sezilarli darajada pasayishini kutmaslik kerak va quyosh batareyalarini ishlab chiqarishdagi taraqqiyot ularning solishtirma og'irligini yuzlab marta kamaytirishga va'da beradi. Agar bu sodir bo'lsa, unda afzallik, albatta, batareyalarda bo'ladi.

Kosmosdan Yerga elektr energiyasini uzatish mikroto'lqinli nurlanish nurlari yordamida amalga oshirilishi mumkin. Buning uchun koinotda uzatuvchi antenna, Yerda esa qabul qiluvchi antenna qurish kerak. Bundan tashqari, quyosh batareyasi ishlab chiqaradigan to'g'ridan-to'g'ri tokni mikroto'lqinli nurlanishga aylantiradigan qurilmalarni koinotga chiqarish kerak. Uzatuvchi antennaning diametri bir kilometrga yaqin bo'lishi kerak va konvertorlar bilan birga massasi bir necha ming tonna bo'lishi kerak. Qabul qiluvchi antenna ancha katta bo'lishi kerak (oxir-oqibat, energiya nurlari atmosfera tomonidan tarqaladi). Uning maydoni taxminan 300 kvadrat kilometr bo'lishi kerak. Ammo er yuzidagi muammolar osonroq hal qilinadi.

Kosmik quyosh elektr stantsiyasini qurish uchun yuzlab raketalar va qayta ishlatiladigan kemalardan iborat butun kosmik flotni yaratish kerak bo'ladi. Axir minglab tonna foydali yuk orbitaga chiqarilishi kerak. Bundan tashqari, kosmonavtlar-montajchilar, ta'mirlashchilar va energetiklar foydalanadigan kichik kosmik eskadron kerak bo'ladi.

Kosmik quyosh elektr stansiyalarini kelajakda o'rnatuvchilar uchun juda foydali bo'lgan birinchi tajribani Sovet kosmonavtlari qo'lga kiritdilar.

"Salyut-7" kosmik stansiyasi ko'p kunlar davomida orbitada bo'lgan edi, o'shanda kema quyosh elektr stansiyasining kuchi olimlar tomonidan o'ylab topilgan ko'plab tajribalarni amalga oshirish uchun etarli bo'lmasligi mumkinligi ma'lum bo'ldi. "Salyut-7" loyihasida qo'shimcha batareyalarni o'rnatish imkoniyati ta'minlangan. Faqatgina quyosh modullarini orbitaga etkazish va ularni kerakli joyda mustahkamlash, ya'ni kosmosda nozik montaj ishlarini bajarish qoldi. Sovet kosmonavtlari bu eng qiyin vazifani ajoyib tarzda engishdi.

Ikkita yangi quyosh batareyasi orbitaga chiqarildi

1983 yil bahorida Kosmos-1443 sun'iy yo'ldoshi bortida. "Soyuz T-9" ekipaji - kosmonavtlar V. Lyaxov va A. Aleksandrov ularni "Salyut-7" bortida olib ketishdi. Endi ochiq maydonda ishlash vaqti keldi.

1983 yil 1 va 3 noyabrda qo'shimcha quyosh panellari o'rnatildi. Kosmonavtlarning koinotning nihoyatda og'ir sharoitlarida aniq va uslubiy ishi millionlab tomoshabinlar tomonidan ko'rilgan. Murakkab montaj operatsiyasi ajoyib tarzda amalga oshirildi. Yangi modullar elektr energiyasi ishlab chiqarishni bir yarim barobardan ko'proqqa oshirdi.

Ammo bu ham etarli emas edi. "Salyut-7" ning navbatdagi ekipaji vakillari -L. Kizim va V. Solovyov (shifokor O. Atkov ular bilan koinotda edi) - 1984 yil 18 mayda stansiya qanotlariga qo‘shimcha quyosh panellari o‘rnatildi.

Bo'lajak kosmik elektr stantsiyalarining dizaynerlari uchun fazoning g'ayrioddiy sharoitlari - deyarli mutlaq vakuum, kosmosning aql bovar qilmaydigan sovuqligi, qattiq quyosh radiatsiyasi, mikrometeoritlarning bombardimon qilinishi va boshqalar - materiallarning holatiga qanday ta'sir qilishini bilish juda muhimdir. undan quyosh panellari ishlab chiqariladi. Ular “Salyut-7”dan Yerga yetkazilgan namunalarni tekshirish orqali ko‘plab savollarga javob olishadi. Ikki yildan ortiq vaqt davomida bu kemaning akkumulyatorlari koinotda ishlagan, o‘shanda dunyoda birinchi bo‘lib ikki marta koinotda bo‘lgan va koinotga chiqish qilgan S.Savitskaya universal asbob yordamida quyosh panellari bo‘laklarini ajratib olgan. Hozir turli ixtisoslikdagi olimlar koinotda qancha vaqt almashtirilmasdan ishlashi mumkinligini aniqlash uchun ularni o'rganmoqda.

Kosmik issiqlik stantsiyasi

Kosmik elektr stantsiyalari dizaynerlari engib o'tishlari kerak bo'lgan texnik qiyinchiliklar juda katta, ammo tubdan hal qilinishi mumkin. Yana bir narsa - bunday tuzilmalarning iqtisodiyoti. Ba'zi hisob-kitoblar allaqachon amalga oshirilmoqda, garchi kosmik elektr stantsiyalarining iqtisodiy hisob-kitoblari faqat taxminan amalga oshirilishi mumkin. Bir kilovatt-soat ishlab chiqarilgan energiya qiymati Yerda ishlab chiqarilgan energiya narxiga teng bo'lgandagina kosmik elektr stantsiyasini qurish foydali bo'ladi. Amerikalik ekspertlarning fikricha, bu shartni bajarish uchun koinotdagi quyosh elektr stansiyasining narxi 8 milliard dollardan oshmasligi kerak. Quyosh batareyalari tomonidan ishlab chiqarilgan bir kilovatt quvvatning narxi (mavjudiga nisbatan) 10 baravar kamaytirilsa va foydali yukni orbitaga bir xil miqdorda etkazib beradigan bo'lsa, bu qiymatga erishish mumkin. Va bu juda qiyin vazifalar. Ko'rinib turibdiki, yaqin o'n yilliklarda biz kosmik elektr energiyasidan foydalana olishimiz dargumon.

Ammo insoniyat zahiralari ro'yxatida bu energiya manbai birinchi o'rinlardan birida bo'ladi.

Belarus Respublikasi Ta'lim vazirligi

ta'lim muassasasi

"Maksim Tank nomidagi Belarus davlat pedagogika universiteti"

Umumiy va nazariy fizika kafedrasi

Umumiy fizika fanidan kurs ishi

Quyosh energiyasi va undan foydalanish istiqbollari

321 guruh talabalari

Fizika fakulteti

Leshkevich Svetlana Valerievna

Ilmiy maslahatchi:

Fedorkov Cheslav Mixaylovich

Minsk, 2009 yil

Kirish

1. Quyosh haqida umumiy ma’lumot

2. Quyosh energiya manbai hisoblanadi

2.1 Quyosh energiyasini tadqiq qilish

2.2 Quyosh energiyasining salohiyati

3. Quyosh energiyasidan foydalanish

3.1 Quyosh energiyasidan passiv foydalanish

3.2 Quyosh energiyasidan faol foydalanish

3.2.1 Quyosh kollektorlari va ularning turlari

3.2.2 Quyosh sistemalari

3.2.3 Quyosh issiqlik elektr stansiyalari

3.3 Fotovoltaik tizimlar

4. Quyosh arxitekturasi

Xulosa

Foydalanilgan manbalar ro'yxati

Kirish

Quyosh Yer hayotida alohida rol o'ynaydi. Sayyoramizning butun organik dunyosi o'zining mavjudligi uchun Quyoshga qarzdor. Quyosh nafaqat yorug'lik va issiqlik manbai, balki boshqa ko'plab energiya turlarining (neft, ko'mir, suv, shamol energiyasi) asl manbaidir.

Er yuzida paydo bo'lganidan beri inson quyosh energiyasidan foydalana boshladi. Arxeologik ma'lumotlarga ko'ra, uy-joy qurish uchun sovuq shamollardan yopiq va quyosh nurlari uchun ochiq bo'lgan tinch joylarga ustunlik berilganligi ma'lum.

Ehtimol, birinchi ma'lum bo'lgan quyosh tizimini miloddan avvalgi 15-asrga oid Amenxotep III haykali deb hisoblash mumkin. Haykal ichida quyosh nurlari ostida yashirin musiqa asbobini harakatga keltiruvchi havo va suv kameralari tizimi mavjud edi. Qadimgi Yunonistonda ular Heliosga sig'inishgan. Ushbu xudoning nomi bugungi kunda quyosh energiyasi bilan bog'liq ko'plab atamalarning asosini tashkil etdi.

Jahon iqtisodiyotining ko'plab tarmoqlarini elektr energiyasi bilan ta'minlash muammosi, dunyo aholisining doimiy o'sib borayotgan ehtiyojlari hozirgi kunda tobora dolzarb bo'lib bormoqda.

1. Quyosh haqida umumiy ma’lumot

Quyosh Quyosh tizimining markaziy tanasi, issiq plazma to'pi, odatiy G2 mitti yulduzidir.

Quyoshning xususiyatlari

1. MS massasi ~2*1023 kg

2. RS ~629 ming km

3. V \u003d 1,41 * 1027 m3, bu Yer hajmidan deyarli 1300 ming marta katta,

4. o'rtacha zichlik 1,41 * 103 kg / m3,

5. yorqinligi LS =3,86*1023 kVt,

6. samarali sirt harorati (fotosfera) 5780 K,

7. aylanish davri (sinodik) ekvatorda 27 kundan 32 kungacha o'zgarib turadi. qutblarda

8. erkin tushish tezlashuvi 274 m/s2 (gravitatsiyaning bunday katta tezlanishi bilan 60 kg og'irlikdagi odamning og'irligi 1,5 tonnadan ortiq bo'lar edi).

Quyoshning tuzilishi

Quyoshning markaziy qismida uning energiya manbai yoki, majoziy ma'noda, uni isitadigan va sovib ketishiga yo'l qo'ymaydigan "pechka" mavjud. Bu maydon yadro deb ataladi (1-rasmga qarang). Harorati 15 MK ga yetgan yadroda energiya ajralib chiqadi. Yadro Quyoshning umumiy radiusining to'rtdan biridan ko'p bo'lmagan radiusga ega. Biroq, quyosh massasining yarmi uning hajmida to'plangan va Quyoshning porlashini qo'llab-quvvatlaydigan deyarli barcha energiya chiqariladi.

Darhol yadro atrofida nurlanish energiyasini uzatish zonasi boshlanadi, u erda yorug'lik qismlarini moddalar tomonidan yutish va chiqarish orqali tarqaladi - kvantlar. Kvant zich quyosh moddasi orqali tashqi tomonga o'tishi uchun juda uzoq vaqt kerak bo'ladi. Shunday qilib, agar Quyosh ichidagi "pechka" to'satdan o'chib qolsa, biz bu haqda million yillardan keyin bilib olamiz.

Guruch. 1 Quyoshning tuzilishi

Quyoshning ichki qatlamlari bo'ylab o'tayotganda energiya oqimi gazning shaffofligi sezilarli darajada oshadigan hududga duch keladi. Bu Quyoshning konvektiv zonasi. Bu erda energiya endi nurlanish bilan emas, balki konveksiya orqali uzatiladi. Konvektiv zona markazdan taxminan 0,7 radius masofada boshlanadi va deyarli Quyoshning eng ko'zga ko'ringan yuzasiga (fotosfera) cho'ziladi, bu erda asosiy energiya oqimining o'tishi yana nurli bo'ladi.

Fotosfera Quyoshning radiatsion yuzasi bo'lib, u granulyatsiya deb ataladigan donador tuzilishga ega. Har bir bunday "don" deyarli Germaniyaning kattaligi va sirtga ko'tarilgan issiq materiya oqimidir. Fotosferada ko'pincha nisbatan kichik qorong'u joylarni - quyosh dog'larini ko'rish mumkin. Ular atrofdagi fotosferadan 1500˚S sovuqroq, harorati 5800˚S ga etadi. Fotosfera bilan haroratning farqi tufayli bu dog'lar teleskop orqali ko'rilganda butunlay qora ko'rinadi. Fotosferaning tepasida xromosfera, ya'ni "rangli sfera" deb ataladigan navbatdagi, yanada siyrak qatlam joylashgan. Xromosfera qizil rang tufayli o'z nomini oldi. Va nihoyat, uning tepasida quyosh atmosferasining juda issiq, ammo juda kam uchraydigan qismi - toj joylashgan.

2. Quyosh energiya manbai hisoblanadi

Bizning Quyoshimiz ulkan nurli gaz to'pi bo'lib, uning ichida murakkab jarayonlar sodir bo'ladi va buning natijasida doimiy ravishda energiya chiqariladi. Quyosh energiyasi sayyoramizdagi hayot manbai hisoblanadi. Quyosh atmosferani va yer yuzasini isitadi. Quyosh energiyasi tufayli shamollar esadi, tabiatda suv aylanishi amalga oshiriladi, dengizlar va okeanlar isiydi, o'simliklar rivojlanadi, hayvonlar oziqlanadi. Quyosh radiatsiyasi tufayli Yerda qazib olinadigan yoqilg'ilar mavjud. Quyosh energiyasi issiqlik yoki sovuqqa, harakatlantiruvchi kuchga va elektr energiyasiga aylanishi mumkin.

Quyosh okeanlar, dengizlar, yer yuzasidan suvni bug'laydi. U bu namlikni suv tomchilariga aylantirib, bulutlar va tumanlarni hosil qiladi va keyin uni yomg'ir, qor, shudring yoki sovuq shaklida Yerga qaytarishga olib keladi va shu bilan atmosferada ulkan namlik aylanishini yaratadi.

Quyosh energiyasi atmosferaning umumiy aylanishi va okeanlardagi suv aylanishining manbai hisoblanadi. U, go'yo, sayyoramizni suv va havo isitishning ulkan tizimini yaratadi, issiqlikni er yuzasiga qayta taqsimlaydi.

Quyosh nuri, o'simliklarga tushib, undagi fotosintez jarayonini keltirib chiqaradi, o'simliklarning o'sishi va rivojlanishini belgilaydi; tuproqqa tushib, issiqqa aylanadi, uni isitadi, tuproq iqlimini hosil qiladi va shu bilan tuproqdagi o'simliklar, mikroorganizmlar va tirik mavjudotlarning urug'lariga hayotiylik beradi, bu issiqliksiz anabioz (qish uyqusi) holatida bo'ladi. ).

Quyosh juda katta miqdorda energiya chiqaradi - sekundiga taxminan 1,1x1020 kVt. Bir kilovatt soat - 100 vattli akkor lampochkani 10 soat davomida ishlatish uchun zarur bo'lgan energiya miqdori. Yerning tashqi atmosferasi Quyosh chiqaradigan energiyaning milliondan bir qismini yoki har yili taxminan 1500 kvadrilion (1,5 x 1018) kVt/soatni ushlab turadi. Biroq, butun energiyaning atigi 47% yoki taxminan 700 kvadrillion (7 x 1017) kVt soat Yer yuzasiga etib boradi. Quyosh energiyasining qolgan 30% kosmosga qaytariladi, taxminan 23% suv bug'lanadi, energiyaning 1% to'lqinlar va oqimlardan, 0,01% esa tabiatda fotosintez hosil bo'lishidan kelib chiqadi.

2.1 Quyosh energiyasini tadqiq qilish

Nima uchun Quyosh porlaydi va milliardlab yillar davomida sovmaydi? Qaysi "yoqilg'i" unga energiya beradi? Olimlar bu savolga asrlar davomida javob izlashdi va faqat 20-asrning boshlarida to'g'ri echim topildi. Endi ma'lumki, u boshqa yulduzlar singari uning tubida sodir bo'ladigan termoyadro reaktsiyalari tufayli porlaydi.

Agar engil elementlar atomlarining yadrolari og'irroq element atomining yadrosiga qo'shilsa, yangisining massasi u hosil bo'lganlarning umumiy massasidan kamroq bo'ladi. Massaning qolgan qismi energiyaga aylanadi, bu esa reaksiya jarayonida ajralib chiqadigan zarralar tomonidan olib ketiladi. Bu energiya deyarli butunlay issiqlikka aylanadi. Atom yadrolari sintezining bunday reaktsiyasi faqat juda yuqori bosim va 10 million darajadan yuqori haroratlarda sodir bo'lishi mumkin. Shuning uchun u termoyadro deb ataladi.

Quyoshni tashkil etuvchi asosiy modda vodorod bo'lib, u yulduzning umumiy massasining taxminan 71% ni tashkil qiladi. Deyarli 27% geliyga, qolgan 2% esa uglerod, azot, kislorod va metallar kabi og'irroq elementlarga tegishli. Quyoshning asosiy "yoqilg'isi" vodoroddir. To'rt vodorod atomidan transformatsiyalar zanjiri natijasida bitta geliy atomi hosil bo'ladi. Va reaksiyada ishtirok etgan har bir gramm vodoroddan 6x1011 J energiya ajralib chiqadi! Yerda bu energiya miqdori 1000 m3 suvni 0º C haroratdan qaynash nuqtasiga qadar qizdirish uchun etarli bo'ladi.

2.2 Quyosh energiyasining salohiyati

Quyosh bizga dunyo bo'ylab ishlatilayotganidan 10 000 marta ko'proq bepul energiya beradi. Faqatgina jahon tijorat bozori yiliga 85 trillion (8,5 x 1013) kVt/soat energiya sotib oladi va sotadi. Butun jarayonni kuzatib borishning iloji bo'lmagani uchun, odamlar qancha energiya iste'mol qilishini (masalan, qancha yog'och va o'g'it yig'ish va yoqish, mexanik yoki elektr ishlab chiqarish uchun qancha suv sarflanishini) aniq aytish mumkin emas. energiya). Ba'zi ekspertlarning hisob-kitoblariga ko'ra, bunday notijorat energiya sarflanadigan energiyaning beshdan bir qismini tashkil qiladi. Ammo bu haqiqat bo'lsa ham, yil davomida insoniyat tomonidan iste'mol qilinadigan jami energiya xuddi shu davrda Yer yuzasiga tushadigan quyosh energiyasining taxminan etti mingdan bir qismini tashkil qiladi.

Rivojlangan mamlakatlarda, masalan, AQShda energiya iste'moli yiliga taxminan 25 trillion (2,5 x 1013) kVt / soatni tashkil qiladi, bu bir kishi boshiga kuniga 260 kVt / soatdan ko'proq to'g'ri keladi. Bu to'liq kun davomida har kuni 100 dan ortiq 100 Vt akkor lampalarni ishlatishga teng. O'rtacha AQSh fuqarosi hindistonlikdan 33 barobar, xitoylikdan 13 marta, yaponiyalikdan ikki yarim baravar va shveddan ikki baravar ko'p energiya sarflaydi.

3. Quyosh energiyasidan foydalanish

Quyosh radiatsiyasi faol va passiv quyosh tizimlari yordamida foydali energiyaga aylantirilishi mumkin. Passiv tizimlar quyosh energiyasidan maksimal darajada foydalanish uchun binolarni loyihalash va qurilish materiallarini tanlash orqali olinadi. Quyosh kollektorlari faol quyosh tizimlaridir. Hozirda fotovoltaik tizimlar ham ishlab chiqilmoqda - bu quyosh nurlanishini to'g'ridan-to'g'ri elektr energiyasiga aylantiradigan tizimlardir.

Quyosh energiyasi, shuningdek, biomassa, shamol yoki suv energiyasi kabi energiyaning boshqa shakllariga aylantirish orqali bilvosita foydali energiyaga aylanadi. Quyosh energiyasi Yerdagi ob-havoni "nazorat qiladi". Quyosh radiatsiyasining katta qismi okean va dengizlar tomonidan so'riladi, ulardagi suv qiziydi, bug'lanadi va yomg'ir shaklida erga tushadi, GESlarni "oziqlantiradi". Shamol turbinalari uchun zarur bo'lgan shamol havoning bir xilda isitilmasligi tufayli hosil bo'ladi. Quyosh energiyasidan kelib chiqadigan qayta tiklanadigan energiya manbalarining yana bir toifasi biomassadir. Yashil o'simliklar quyosh nurini o'zlashtiradi, fotosintez natijasida ularda organik moddalar hosil bo'ladi, ular keyinchalik issiqlik va elektr energiyasini olishlari mumkin. Shunday qilib, shamol, suv va biomassa energiyasi quyosh energiyasining hosilasi hisoblanadi.

Energiya har qanday ishlab chiqarishning harakatlantiruvchi kuchi hisoblanadi. Insonning ixtiyorida katta miqdorda nisbatan arzon energiya mavjudligi sanoatlashtirish va jamiyat taraqqiyotiga katta yordam berdi.

3.1 Quyosh energiyasidan passiv foydalanish

quyosh energiyasi issiqlik elektr stansiyasi

Passiv quyosh tizimida bino strukturasining o'zi quyosh radiatsiyasining kollektori vazifasini bajaradi. Ushbu ta'rif binoning devorlari, shiftlari yoki pollari orqali issiqlik saqlanadigan eng oddiy tizimlarning ko'pchiligiga mos keladi. Binoning tuzilishiga issiqlik to'plash uchun maxsus elementlar o'rnatilgan tizimlar ham mavjud (masalan, toshli qutilar yoki tanklar yoki suv bilan to'ldirilgan shishalar). Bunday tizimlar ham passiv quyosh deb tasniflanadi.

3.2 Quyosh energiyasidan faol foydalanish

Quyosh energiyasidan faol foydalanish quyosh kollektorlari va quyosh tizimlari yordamida amalga oshiriladi.

3.2.1 Quyosh kollektorlari va ularning turlari

Ko'pgina quyosh energiyasi tizimlarining asosi quyosh kollektorlaridan foydalanishdir. Kollektor quyoshdan yorug'lik energiyasini o'zlashtiradi va uni issiqlikka aylantiradi, u sovutish suvi (suyuqlik yoki havo) ga o'tkaziladi va keyin binolarni isitish, suvni isitish, elektr energiyasini ishlab chiqarish, qishloq xo'jaligi mahsulotlarini quritish yoki ovqat pishirish uchun ishlatiladi. Quyosh kollektorlari issiqlikdan foydalanadigan deyarli barcha jarayonlarda ishlatilishi mumkin.

Quyosh kollektorlarini ishlab chiqarish texnologiyasi deyarli zamonaviy darajaga 1908 yilda American Carnegie Steel kompaniyasidan Uilyam Beyli issiqlik izolyatsiyalangan korpus va mis quvurlari bo'lgan kollektorni ixtiro qilganida erishdi. Ushbu kollektor zamonaviy termosifon tizimiga juda o'xshash edi. Birinchi jahon urushining oxiriga kelib, Beyli ushbu kollektorlarning 4000 tasini sotdi va undan patent sotib olgan Floridalik tadbirkor 1941 yilga kelib deyarli 60 000 kollektsionerni sotdi.

Ularning qo'llanilishiga qarab har xil o'lchamdagi va dizayndagi quyosh kollektorlari mavjud. Ular uy xo'jaliklarini kir yuvish, hammom va ovqat pishirish uchun issiq suv bilan ta'minlashi yoki mavjud suv isitgichlari uchun suvni oldindan isitish uchun ishlatilishi mumkin. Hozirgi vaqtda bozor kollektorlarning ko'plab turli modellarini taklif etadi.

Integratsiyalashgan manifold

Quyosh kollektorining eng oddiy turi "kapasitiv" yoki "termosifon kollektori" bo'lib, bu nomni oldi, chunki kollektor ham suvning "bir martalik" qismi isitiladigan va saqlanadigan issiqlik saqlash tankidir. Bunday kollektorlar suvni oldindan isitish uchun ishlatiladi, keyin esa an'anaviy o'rnatishlarda, masalan, gazli suv isitgichlarida istalgan haroratgacha isitiladi. Uy sharoitida oldindan isitiladigan suv saqlash tankiga kiradi. Bu uni keyingi isitish uchun energiya sarfini kamaytiradi. Bunday kollektor harakatlanuvchi qismlardan (nasoslardan) foydalanmasdan, minimal texnik xizmat ko'rsatishni talab qiladigan, nol operatsion xarajatlari bilan faol quyosh suv isitish tizimiga arzon alternativ hisoblanadi.

Yassi kollektorlar

Yassi kollektorlar maishiy suv isitish va isitish tizimlarida ishlatiladigan quyosh kollektorlarining eng keng tarqalgan turidir. Odatda, bu kollektor shisha yoki plastmassa qopqoqli issiqlik izolyatsiyalangan metall quti bo'lib, unda qora rangli absorber (absorber) plastinka qo'yilgan. Yaltiroq shaffof yoki mat bo'lishi mumkin. Yassi kollektorlar odatda muzli, faqat yorug'lik, kam temirli oynadan foydalanadilar (bu kollektorga kiradigan quyosh nurining ko'p qismini o'tkazib yuboradi). Quyosh nurlari issiqlik qabul qiluvchi plastinkaga tushadi va oynalar tufayli issiqlik yo'qotilishi kamayadi. Kollektorning pastki va yon devorlari issiqlik o'tkazmaydigan material bilan qoplangan, bu esa issiqlik yo'qotishlarini yanada kamaytiradi.

Yassi kollektorlar suyuqlik va havoga bo'linadi. Ikkala turdagi kollektorlar sirlangan yoki sirlanmagan.

Quyosh quvurli vakuum kollektorlari

An'anaviy oddiy tekis plastinka quyosh kollektorlari issiq quyoshli iqlimi bo'lgan hududlarda foydalanish uchun mo'ljallangan. Ular noqulay kunlarda - sovuq, bulutli va shamolli ob-havoda o'z samaradorligini sezilarli darajada yo'qotadilar. Bundan tashqari, ob-havo ta'sirida kondensatsiya va namlik ichki materiallarning muddatidan oldin eskirishiga olib keladi, bu esa o'z navbatida tizimning buzilishi va ishdan chiqishiga olib keladi. Bu kamchiliklar evakuatsiya qilingan kollektorlar yordamida bartaraf etiladi.

Vakuum kollektorlari maishiy suvni yuqori haroratli suv kerak bo'lganda isitadi. Quyosh radiatsiyasi tashqi shisha trubkadan o'tib, absorber trubkaga uriladi va issiqlikka aylanadi. U quvur orqali oqadigan suyuqlik orqali uzatiladi. Kollektor bir necha qator parallel shisha quvurlardan iborat bo'lib, ularning har biriga selektiv qoplamali quvurli absorber (tekis plastinkali kollektorlarda absorber plitasi o'rniga) biriktirilgan. Isitilgan suyuqlik issiqlik almashtirgich orqali aylanadi va saqlash idishidagi suvga issiqlik beradi.

Shisha kolbadagi vakuum kollektor uchun mumkin bo'lgan eng yaxshi issiqlik izolatsiyasi hisoblanadi - issiqlik yo'qotilishini kamaytiradi va absorber va issiqlik trubkasini salbiy tashqi ta'sirlardan himoya qiladi. Natijada har qanday boshqa turdagi quyosh kollektorlaridan ustun bo'lgan ajoyib ishlash.

Fokusli kollektorlar

Tor maqsadli boshqa arzon texnologik oddiy quyosh kollektorlari mavjud - quyosh pechlari (pishirish uchun) va quyosh distillyatorlari, ular distillangan suvni deyarli har qanday manbadan arzonga olish imkonini beradi.

quyosh pechlari

Ular arzon va oson tayyorlanadi. Ular reflektor material (masalan, folga) bilan qoplangan, shisha bilan qoplangan va tashqi reflektor bilan jihozlangan keng, yaxshi izolyatsiyalangan qutidan iborat. Qora pan changni yutish vositasi bo'lib xizmat qiladi, oddiy alyuminiy yoki zanglamaydigan po'latdan yasalgan idishlarga qaraganda tezroq isitiladi. Quyosh pechlari suvni qaynatish orqali dezinfeksiya qilish uchun ishlatilishi mumkin.

Qutili va oynali (reflektorli) quyosh pechlari mavjud.

quyosh distillyatorlari

Quyosh kameralari arzon distillangan suv bilan ta'minlaydi, hatto sho'r yoki juda ifloslangan suv ham manba sifatida ishlatilishi mumkin. Ular ochiq idishdan suvning bug'lanishi printsipiga asoslanadi. Quyosh distilleri bu jarayonni tezlashtirish uchun quyosh energiyasidan foydalanadi. U quyuq rangli, shisha bilan qoplangan issiqlik izolyatsiyalangan idishdan iborat bo'lib, quyultirilgan toza suv maxsus idishga quyilishi uchun egilgan. Kichkina quyosh distillyatori - taxminan oshxona pechining o'lchami - quyoshli kunda o'n litrgacha distillangan suv ishlab chiqarishi mumkin.

3.2.2 Quyosh sistemalari

Quyoshli issiq suv tizimlari

Issiq suv quyosh energiyasidan bevosita foydalanishning eng keng tarqalgan turi hisoblanadi. Odatdagi o'rnatish suyuqlik quyosh tomonidan isitiladigan bir yoki bir nechta kollektordan, shuningdek, issiqlik tashuvchisi bilan isitiladigan issiq suv uchun saqlash tankidan iborat. Shimoliy Evropa kabi quyosh nurlanishi nisbatan kam bo'lgan mintaqalarda ham quyosh tizimi issiq suvga bo'lgan talabning 50-70 foizini ta'minlay oladi. Mavsumiy tartibga solishdan tashqari, ko'proq narsani olish mumkin emas. Janubiy Evropada quyosh kollektori iste'mol qilinadigan issiq suvning 70-90 foizini ta'minlashi mumkin. Quyosh energiyasi yordamida suvni isitish juda amaliy va iqtisodiy usuldir. Fotovoltaik tizimlar 10-15% samaradorlikka erishsa, termal quyosh tizimlari 50-90% samaradorlikni ko'rsatadi. Yog'ochli pechlar bilan birgalikda, maishiy issiq suvga bo'lgan talab deyarli butun yil davomida qazib olinadigan yoqilg'idan foydalanmasdan qondirilishi mumkin.

Termosifonli quyosh tizimlari

Issiq qish sharoitida (sovuq bo'lmaganda) ishlatiladigan sovutish suvining tabiiy aylanishi (konveksiya) bilan quyosh suv isitish tizimlari termosifon deb ataladi. Umuman olganda, bu quyosh energiyasi tizimlarining eng samaralisi emas, lekin ular uy-joy qurilishi nuqtai nazaridan juda ko'p afzalliklarga ega. Sovutish suyuqligining termosifon aylanishi suv zichligining o'zgarishi bilan uning harorati o'zgarishi tufayli sodir bo'ladi. Termosifon tizimi uchta asosiy qismga bo'linadi:

tekis kollektor (absorber);

quvurlar;

· Issiq suv uchun saqlash tanki (qozon).

Kollektordagi suv (odatda tekis) qizdirilganda, u ko'targichni ko'taradi va saqlash tankiga kiradi; uning o'rnida sovuq suv saqlash tankining pastki qismidan kollektorga kiradi. Shuning uchun, kollektorni saqlash tanki ostida joylashtirish va ulash quvurlarini izolyatsiya qilish kerak.

Bunday o'rnatishlar subtropik va tropik hududlarda mashhur.

Quyosh suv isitish tizimlari

Ko'pincha hovuzlarni isitish uchun ishlatiladi. Bunday o'rnatishning narxi hovuz hajmiga va boshqa o'ziga xos sharoitlarga qarab o'zgarib turadigan bo'lsa-da, quyosh tizimlari yoqilg'i yoki elektr energiyasini kamaytirish yoki yo'q qilish uchun o'rnatilgan bo'lsa, ular ikki-to'rt yil ichida energiya tejashda o'zlarini to'laydi. Bundan tashqari, basseynni isitish suzish mavsumini bir necha haftaga qo'shimcha xarajatlarsiz uzaytirish imkonini beradi.

Ko'pgina binolarda hovuz uchun quyosh isitgichini tashkil qilish qiyin emas. Uni oddiy qora shlangga qisqartirish mumkin, u orqali hovuzga suv beriladi. Ochiq hovuzlar uchun siz faqat absorberni o'rnatishingiz kerak. Yopiq hovuzlar qishda ham iliq suv bilan ta'minlash uchun standart kollektorlarni o'rnatishni talab qiladi.

Mavsumiy issiqlikni saqlash

Yozda quyosh kollektorlari tomonidan to'plangan va qishda katta saqlash tanklari (mavsumiy saqlash) yordamida saqlanadigan issiqlikdan foydalanishga imkon beruvchi qurilmalar ham mavjud. Bu erda muammo shundaki, uyni isitish uchun zarur bo'lgan suyuqlik miqdori uyning o'zi hajmi bilan taqqoslanadi. Bundan tashqari, issiqlik saqlash joyi juda yaxshi izolyatsiyalangan bo'lishi kerak. An'anaviy maishiy saqlash tanki issiqlikning katta qismini yarim yil davomida ushlab turishi uchun uni 4 metr qalinlikdagi izolyatsiya qatlamiga o'rash kerak bo'ladi. Shuning uchun saqlash hajmini juda katta qilish foydalidir. Natijada sirt maydonining hajmga nisbati kamayadi.

Daniya, Shvetsiya, Shveytsariya, Frantsiya va AQSHda yirik quyoshli isitish moslamalari qo'llaniladi. Quyosh modullari to'g'ridan-to'g'ri erga o'rnatiladi. Saqlashsiz bunday quyosh isitish moslamasi yillik issiqlik talabining taxminan 5% ni qoplashi mumkin, chunki o'rnatish issiqlikning minimal miqdoridan, shu jumladan markazlashtirilgan isitish tizimidagi yo'qotishlarni (uzatish paytida 20% gacha) hosil qilmasligi kerak. Agar kechasi kunduzgi issiqlik zaxirasi mavjud bo'lsa, u holda quyosh isitish moslamasi issiqlik talabining 10-12 foizini, shu jumladan uzatish yo'qotishlarini va mavsumiy issiqlikni saqlash bilan 100 foizgacha qoplashi mumkin. Shuningdek, markaziy isitishni alohida quyosh kollektorlari bilan birlashtirish imkoniyati ham mavjud. Issiq suv ta'minoti Quyosh tomonidan ta'minlangan va isitish uchun talab yo'q bo'lganda, markaziy isitish tizimini yoz uchun o'chirib qo'yish mumkin.

Quyosh energiyasi boshqa qayta tiklanadigan manbalar bilan birlashtirilgan.

Yaxshi natija turli xil qayta tiklanadigan energiya manbalarining kombinatsiyasi, masalan, quyosh issiqligi biomassa shaklida mavsumiy issiqlikni saqlash bilan birlashtirilgan. Yoki qolgan energiya talabi juda past bo'lsa, suyuq yoki gazsimon bioyoqilg'i quyosh energiyasi bilan isitishdan tashqari samarali qozonxonalar bilan birgalikda ishlatilishi mumkin.

Qiziqarli kombinatsiya - quyosh isitish va qattiq biomassa qozonlari. Bu quyosh energiyasini mavsumiy saqlash muammosini ham hal qiladi. Yozda biomassadan foydalanish maqbul echim emas, chunki qisman yuklangan qozonlarning samaradorligi past, bundan tashqari, quvurlardagi yo'qotishlar nisbatan yuqori - va kichik tizimlarda yozda o'tinni yoqish noqulay bo'lishi mumkin. Bunday hollarda yozda issiqlik yukining barcha 100% quyosh isitish bilan ta'minlanishi mumkin. Qishda, quyosh energiyasining miqdori ahamiyatsiz bo'lsa, deyarli barcha issiqlik biomassani yoqish orqali hosil bo'ladi.

Markaziy Evropada issiqlik ishlab chiqarish uchun quyosh isitish va biomassani yoqishni birlashtirish bo'yicha katta tajriba mavjud. Odatda, jami issiqlik yukining taxminan 20-30% quyosh tizimi tomonidan qoplanadi va asosiy yuk (70-80%) biomassa tomonidan ta'minlanadi. Bu kombinatsiya alohida turar-joy binolarida ham, markaziy (tuman) isitish tizimlarida ham qo'llanilishi mumkin. Markaziy Evropa sharoitida xususiy uyni isitish uchun taxminan 10 m3 biomassa (masalan, o'tin) etarli va quyosh qurilmasi yiliga 3 m3 o'tinni tejash imkonini beradi.

3.2.3 Quyosh issiqlik elektr stansiyalari

Quyosh issiqligidan to'g'ridan-to'g'ri foydalanishdan tashqari, quyosh radiatsiyasi yuqori bo'lgan hududlarda turbinani aylantiradigan va elektr energiyasini ishlab chiqaradigan bug 'hosil qilish uchun ishlatilishi mumkin. Quyosh issiqlik elektr energiyasini keng miqyosda ishlab chiqarish juda raqobatbardoshdir. Ushbu texnologiyaning sanoatda qo'llanilishi 1980-yillarga to'g'ri keladi; shundan beri sanoat jadal rivojlandi. AQSh kommunal xizmatlari tomonidan 400 megavattdan ortiq quyosh issiqlik elektr stantsiyalari o'rnatildi, ular 350 000 kishini elektr energiyasi bilan ta'minlaydi va yiliga 2,3 million barrel neft ekvivalentini almashtiradi. Mojave cho'lida (AQShning Kaliforniya shtatida) joylashgan to'qqizta elektr stantsiyasi 354 MVt o'rnatilgan quvvatga ega va 100 yillik sanoat tajribasini to'plagan. Bu texnologiya shu qadar ilg‘orki, rasmiy ma’lumotlarga ko‘ra, u Qo‘shma Shtatlarning ko‘plab hududlarida an’anaviy elektr energiyasi ishlab chiqarish texnologiyalari bilan raqobatlasha oladi. Dunyoning boshqa mintaqalarida ham tez orada quyosh issiqligidan elektr energiyasi ishlab chiqarish uchun foydalanish loyihalari ishga tushirilishi kerak. Hindiston, Misr, Marokash va Meksika tegishli dasturlarni ishlab chiqmoqda, ularni moliyalashtirish uchun grantlar Global ekologik fond (GEF) tomonidan taqdim etiladi. Gretsiya, Ispaniya va AQShda mustaqil elektr energiyasi ishlab chiqaruvchilar tomonidan yangi loyihalar ishlab chiqilmoqda.

Issiqlik ishlab chiqarish usuliga ko'ra, quyosh issiqlik elektr stansiyalari quyosh kontsentratorlari (oyna) va quyosh hovuzlariga bo'linadi.

quyosh kontsentratorlari

Bunday elektr stantsiyalari quyosh energiyasini linzalar va reflektorlar yordamida to'playdi. Bu issiqlikni saqlash mumkin bo'lganligi sababli, bunday stantsiyalar har qanday ob-havoda, kechayu kunduz kerak bo'lganda elektr energiyasini ishlab chiqarishi mumkin.

Katta nometall - nuqta yoki chiziqli fokusli - quyosh nurlarini shunday darajada to'playdiki, suv bug'ga aylanadi, shu bilan birga turbinani aylantirish uchun etarli energiya chiqaradi. Luz Corp. Kaliforniya cho'lida bunday nometalllarning ulkan maydonlarini o'rnatdi. Ular 354 MVt elektr energiyasi ishlab chiqaradi. Ushbu tizimlar quyosh energiyasini taxminan 15% samaradorlik bilan elektr energiyasiga aylantira oladi.

Quyosh konsentratorlarining quyidagi turlari mavjud:

1. Quyosh parabolik kontsentratorlari

2. Idish tipidagi quyosh batareyasini o'rnatish

3. Markaziy qabul qiluvchiga ega quyosh energiyasi minoralari.

quyosh hovuzlari

Fokusli nometall ham, quyosh batareyalari ham tunda energiya ishlab chiqara olmaydi. Buning uchun kun davomida to'plangan quyosh energiyasi issiqlik saqlash tanklarida saqlanishi kerak. Bu jarayon tabiiy ravishda quyosh hovuzlari deb ataladigan joylarda sodir bo'ladi.

Quyosh suv havzalari tubidagi suv qatlamlarida yuqori tuz konsentratsiyasiga ega, suvning konvektiv bo'lmagan o'rta qatlamida tuz konsentratsiyasi chuqurlik bilan ortib boradi va konvektiv qatlam yuzasida past tuz konsentratsiyasiga ega. Hovuz yuzasiga quyosh nuri tushadi, tuzning yuqori konsentratsiyasi tufayli issiqlik suvning pastki qatlamlarida saqlanadi. Hovuz tubi tomonidan so'rilgan quyosh energiyasi bilan isitiladigan yuqori sho'rlangan suv, uning yuqori zichligi tufayli ko'tarila olmaydi. Hovuzning pastki qismida qoladi, u deyarli qaynaguncha asta-sekin isitiladi (suvning yuqori qatlamlari nisbatan sovuq bo'lib qoladi). Issiq pastki "sho'r" kechayu kunduz issiqlik manbai sifatida ishlatiladi, buning yordamida maxsus organik sovutish suvi turbinasi elektr energiyasini ishlab chiqarishi mumkin. Quyosh hovuzining o'rta qatlami issiqlik izolatsiyasi vazifasini bajaradi, konveksiya va issiqlik yo'qotilishini pastdan yuzaga to'sqinlik qiladi. Hovuz suvining pastki va yuzasi o'rtasidagi harorat farqi generatorni haydash uchun etarli. Quvurlar orqali suvning pastki qatlamidan o'tgan sovutish suvi elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun turbina aylanadigan yopiq Rankin tizimiga o'tkaziladi.

3.3 Fotovoltaik tizimlar

Yorug'lik yoki quyosh energiyasini to'g'ridan-to'g'ri elektr energiyasiga aylantirish uchun qurilmalar fotosellar deb ataladi (inglizcha Fotovoltaik, yunoncha fotosuratlardan - yorug'lik va elektromotor kuch birligining nomi - volt). Quyosh nurining elektr energiyasiga aylanishi kremniy kabi yarim o'tkazgich materialdan tayyorlangan fotovoltaik kameralarda sodir bo'ladi, ular quyosh nuri ta'sirida elektr tokini hosil qiladi. Fotovoltaik xujayralarni modullarga va ularni o'z navbatida bir-biriga ulash orqali katta fotovoltaik stantsiyalarni qurish mumkin. Bugungi kunga qadar eng katta bunday stansiya AQShning Kaliforniya shtatidagi 5 megavatt quvvatga ega Carris Plain qurilmasidir. Fotovoltaik qurilmalarning samaradorligi hozirda taxminan 10% ni tashkil qiladi, ammo individual fotovoltaik hujayralar 20% yoki undan ko'proq samaradorlikka erishishi mumkin.

Quyosh fotovoltaik tizimlarini boshqarish oson va harakatlanuvchi mexanizmlarga ega emas, lekin fotovoltaik elementlarning o'zida integral mikrosxemalar ishlab chiqarish uchun ishlatiladiganlarga o'xshash murakkab yarimo'tkazgichli qurilmalar mavjud. Fotovoltaik hujayralar elektr toki bir-biri bilan aloqada bo'lgan turli elektr xususiyatlariga ega bo'lgan ikkita yarim o'tkazgich o'rtasida yorug'lik ta'sirida hosil bo'ladigan fizik printsipga asoslanadi. Bunday elementlarning kombinatsiyasi fotovoltaik panel yoki modulni tashkil qiladi. Fotovoltaik modullar elektr xususiyatlariga ko'ra o'zgaruvchan tokni emas, balki to'g'ridan-to'g'ri ishlab chiqaradi. U ko'plab oddiy batareyali qurilmalarda qo'llaniladi. O'zgaruvchan tok esa vaqti-vaqti bilan o'z yo'nalishini o'zgartiradi. Aynan shu turdagi elektr energiyasi energiya ishlab chiqaruvchilari tomonidan ta'minlanadi, u ko'pgina zamonaviy jihozlar va elektron qurilmalar uchun ishlatiladi. Eng oddiy tizimlarda fotovoltaik modullardan to'g'ridan-to'g'ri oqim to'g'ridan-to'g'ri ishlatiladi. O'zgaruvchan tok kerak bo'lgan joyda tizimga inverter qo'shilishi kerak, u DCni AC ga aylantiradi.

Kelgusi o'n yilliklarda dunyo aholisining muhim qismi fotovoltaik tizimlar bilan tanishadi. Ular tufayli yirik, qimmat elektr stansiyalari va tarqatish tizimlarini qurishga bo'lgan an'anaviy ehtiyoj yo'qoladi. Quyosh xujayralari narxining pasayishi va texnologiyaning yaxshilanishi bilan quyosh batareyalari uchun bir nechta potentsial katta bozorlar ochiladi. Masalan, qurilish materiallariga o'rnatilgan quyosh batareyalari uylarni ventilyatsiya qilish va yoritishni amalga oshiradi. Iste'mol mahsulotlari - qo'l asboblaridan tortib avtomobillargacha - fotovoltaik komponentlarni o'z ichiga olgan komponentlardan foydalanish foyda keltiradi. Kommunal xizmatlar aholi ehtiyojlarini qondirish uchun fotoelektrik elementlardan foydalanishning yangi usullarini ham topishi mumkin.

Eng oddiy fotovoltaik tizimlarga quyidagilar kiradi:

· quyosh nasoslari - fotovoltaik nasos agregatlari dizel generatorlari va qo'l nasoslariga yaxshi alternativadir. Ular suvni eng kerak bo'lganda - aniq quyoshli kunda pompalaydilar. Quyosh nasoslarini o'rnatish va ishlatish oson. Kichkina nasosni bir kishi bir necha soat ichida o'rnatishi mumkin va buning uchun na tajriba, na maxsus jihozlar kerak bo'ladi.

· Batareya fotovoltaik tizimlari - batareya quyosh generatori tomonidan quvvatlanadi, energiyani saqlaydi va uni istalgan vaqtda foydalanishga imkon beradi. Hatto eng noqulay sharoitlarda va uzoq joylarda ham batareyalarda saqlanadigan fotovoltaik energiya zarur jihozlarni quvvatlantirishi mumkin. Elektr energiyasining to'planishi tufayli fotovoltaik tizimlar har qanday ob-havoda kechayu kunduz ishonchli quvvat manbaini ta'minlaydi. Batareya bilan ishlaydigan fotovoltaik tizimlar butun dunyo bo'ylab yoritish, sensorlar, ovoz yozish uskunalari, maishiy texnika, telefonlar, televizorlar va elektr asboblarni quvvat bilan ta'minlaydi.

generatorlar bilan fotovoltaik tizimlar - elektr energiyasi doimiy ravishda kerak bo'lganda yoki faqat fotovoltaik massiv ishlab chiqarishdan ko'ra ko'proq talab qilinadigan davrlar mavjud bo'lganda, uni generator bilan samarali ravishda to'ldirish mumkin. Kunduzi fotovoltaik modullar kunlik energiya talabini qondiradi va batareyani zaryad qiladi. Batareya zaryadsizlangandan so'ng, motor-generator yoqiladi va batareyalar qayta zaryadlanmaguncha ishlaydi. Ba'zi tizimlarda elektr energiyasiga bo'lgan talab batareyalarning umumiy quvvatidan oshib ketganda, generator energiya etishmasligini qoplaydi. Dvigatel-generator kunning istalgan vaqtida elektr energiyasini ishlab chiqaradi. Shunday qilib, u ob-havoning injiqliklariga bog'liq bo'lgan fotovoltaik modullarni tungi yoki bo'ronli kun zaxiralash uchun ajoyib zaxira quvvat manbai bilan ta'minlaydi. Boshqa tomondan, fotovoltaik modul jim ishlaydi, texnik xizmat ko'rsatishni talab qilmaydi va atmosferaga ifloslantiruvchi moddalar chiqarmaydi. Fotovoltaik hujayralar va generatorlardan birgalikda foydalanish tizimning dastlabki narxini kamaytirishi mumkin. Zaxira o'rnatish bo'lmasa, PV modullari va batareyalari tungi vaqtda quvvatni ta'minlash uchun etarlicha katta bo'lishi kerak.

· Tarmoqqa ulangan fotovoltaik tizimlar - markazlashtirilgan elektr ta'minoti muhitida tarmoqqa ulangan fotovoltaik tizim kerakli yukning bir qismini ta'minlay oladi, ikkinchi qismi esa tarmoqdan keladi. Bunday holda, batareya ishlatilmaydi. Dunyo bo'ylab minglab uy egalari bunday tizimlardan foydalanadilar. Fotovoltaik energiya mahalliy sifatida ishlatiladi yoki tarmoqqa beriladi. Tizim egasi ishlab chiqaradigandan ko'ra ko'proq elektr energiyasiga muhtoj bo'lganda - masalan, kechqurun, keyin ortib borayotgan talab tarmoq tomonidan avtomatik ravishda qondiriladi. Tizim uy xo'jaligi iste'mol qilishi mumkin bo'lganidan ko'ra ko'proq elektr energiyasi ishlab chiqarsa, ortiqcha elektr tarmog'iga yuboriladi (sotiladi). Shunday qilib, kommunal tarmoq fotovoltaik tizim uchun zaxira sifatida ishlaydi, masalan, tarmoqdan tashqari o'rnatish uchun batareya.

· sanoat fotoelektr qurilmalari - fotoelektr qurilmalari jim ishlaydi, qazib olinadigan yoqilg'ilarni iste'mol qilmaydi va havo va suvni ifloslantirmaydi. Afsuski, fotovoltaik stantsiyalar hali kommunal tarmoqlarning arsenaliga juda dinamik ravishda kiritilmagan, bu ularning xususiyatlari bilan izohlanishi mumkin. Energiya narxini hisoblashning joriy usuli bilan quyosh elektr energiyasi hali ham an'anaviy elektr stantsiyalarini ishlab chiqarishga qaraganda ancha qimmat. Bundan tashqari, fotovoltaik tizimlar energiyani faqat kunduzgi soatlarda ishlab chiqaradi va ularning ishlashi ob-havoga bog'liq.

4. Quyosh arxitekturasi

Derazalarning joylashishi, izolyatsiyasi, yo'nalishi va binolardagi termal yuk yagona tizim bo'lishi kerak. Ichki harorat o'zgarishini kamaytirish uchun binoning tashqi tomoniga izolyatsiyani qo'yish kerak. Shu bilan birga, tez ichki isitiladigan joylarda, kichik izolyatsiya talab qilinadigan yoki issiqlik quvvati past bo'lgan joylarda, izolyatsiya ichki tomondan bo'lishi kerak. Keyin binoning dizayni har qanday mikroiqlim uchun maqbul bo'ladi. Shuni ta'kidlash kerakki, binolardagi issiqlik yuki va izolyatsiya o'rtasidagi to'g'ri muvozanat nafaqat energiyani tejashga, balki qurilish materiallarini tejashga ham olib keladi. Passiv quyoshli binolar yashash uchun eng zo'r joy. Bu erda siz tabiat bilan aloqani to'liqroq his qilasiz, bunday uyda tabiiy yorug'lik ko'p bo'ladi, u elektr energiyasini tejaydi.

Quyosh nuridan passiv foydalanish odatiy binoda kosmik isitish talabining taxminan 15% ni ta'minlaydi va energiya tejashning muhim manbai hisoblanadi. Binoni loyihalashda quyosh energiyasidan maksimal darajada foydalanish uchun passiv quyosh qurilishi tamoyillarini hisobga olish kerak. Bu tamoyillar hamma joyda va amalda qo'shimcha xarajatlarsiz qo'llanilishi mumkin.

Binoni loyihalashda quyosh kollektorlari va fotovoltaik massivlar kabi faol quyosh tizimlaridan foydalanishni ham hisobga olish kerak. Ushbu uskuna binoning janubiy tomoniga o'rnatiladi. Qishda issiqlik miqdorini maksimal darajada oshirish uchun Evropa va Shimoliy Amerikadagi quyosh kollektorlari gorizontaldan 50 ° dan ortiq burchak ostida o'rnatilishi kerak. Ruxsat etilgan fotovoltaik massivlar yil davomida ufqqa nisbatan moyillik burchagi bino joylashgan geografik kenglikka teng bo'lganda quyosh nurlanishining eng katta miqdorini oladi. Bino tomining burchagi va uning janubga yo'nalishi binoni loyihalashda muhim jihatlardir. Issiq suv ta'minoti uchun quyosh kollektorlari va fotovoltaik panellar energiya iste'mol qilinadigan joyga yaqin joyda joylashgan bo'lishi kerak. Hammom va oshxonaning yaqinligi faol quyosh tizimlarini o'rnatishni tejashga imkon berishini yodda tutish kerak (bu holda siz ikkita xona uchun bitta quyosh kollektoridan foydalanishingiz mumkin) va transport uchun energiya yo'qotishlarini minimallashtirishingiz mumkin. Uskunani tanlashning asosiy mezoni uning samaradorligi hisoblanadi.

Xulosa

Hozirgi vaqtda mavjud quyosh panellari nisbatan past samaradorlikka ega va ishlab chiqarish juda qimmatga tushishi sababli quyosh energiyasining arzimas qismi ishlatiladi. Biroq, toza energiyaning deyarli bitmas-tuganmas manbasidan darhol voz kechmaslik kerak: mutaxassislarning fikriga ko'ra, quyosh energiyasining o'zi insoniyatning minglab yillar davomida tasavvur qilinadigan barcha energiya ehtiyojlarini qoplashi mumkin. Shuningdek, quyosh qurilmalarining samaradorligini bir necha baravar oshirish mumkin va ularni uylarning tomlariga va ularning yoniga joylashtirish orqali biz hatto mo''tadil kengliklarda ham uy-joylarni isitish, suv isitish va maishiy elektr jihozlarining ishlashini ta'minlaymiz, tropiklar haqida gapirmasa ham bo'ladi. Katta miqdordagi energiya talab qiladigan sanoat ehtiyojlari uchun siz kuchli quyosh qurilmalari bilan qoplangan kilometr uzunlikdagi cho'l va cho'llardan foydalanishingiz mumkin. Ammo quyosh energetikasi yer yuzasining minglab kvadrat kilometrlarida quyosh elektr stantsiyalarini qurish, joylashtirish va ulardan foydalanishda ko'plab qiyinchiliklarga duch kelmoqda. Shu sababli, quyosh energiyasining umumiy ulushi, hech bo'lmaganda, yaqin kelajakda juda kam bo'lgan va shunday bo'lib qoladi.

Hozirgi vaqtda Quyoshni o'rganish maqsadida yangi kosmik loyihalar ishlab chiqilmoqda, kuzatishlar olib borilmoqda, ularda o'nlab mamlakatlar ishtirok etmoqda. Quyoshda sodir bo'layotgan jarayonlar to'g'risidagi ma'lumotlar sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshlari va kosmik raketalarda, tog' cho'qqilarida va okeanlar tubida o'rnatilgan uskunalar yordamida olinadi.

Insoniyatning yashashi va rivojlanishi uchun zarur vosita bo'lgan energiya ishlab chiqarish tabiatga va insonning atrof-muhitga ta'siriga ham katta e'tibor qaratish lozim. Bir tomondan, issiqlik va elektr energiyasi insonning hayoti va ishlab chiqarish faoliyatida shu qadar mustahkam o'rin olganki, inson o'z mavjudligini ularsiz tasavvur ham qila olmaydi va tuganmas resurslarni tabiiy ravishda iste'mol qiladi. Boshqa tomondan, odamlar energiyaning iqtisodiy tomoniga tobora ko'proq e'tibor qaratmoqda va ekologik toza energiya ishlab chiqarishni talab qilmoqda. Bu insoniyat ehtiyojlarini qondirish uchun mablag'larni qayta taqsimlash, xalq xo'jaligida erishilgan yutuqlardan amaliy foydalanish, issiqlik va elektr energiyasini ishlab chiqarishning yangi muqobil texnologiyalarini izlash va rivojlantirish va boshqalarni o'z ichiga olgan bir qator masalalarni hal qilish zarurligini ko'rsatadi.

Hozir olimlar Quyoshning tabiatini o'rganmoqda, uning Yerga ta'sirini aniqlamoqda va deyarli tugamaydigan quyosh energiyasidan foydalanish muammosi ustida ishlamoqda.

Foydalanilgan manbalar ro'yxati

Adabiyot

1. Quyosh sistemasida hayot izlanishi: Ingliz tilidan tarjimasi. M.: Mir, 1988, b. 44-57

2. Jukov G.F. Energiyaning umumiy nazariyasi.//M: 1995., b. 11-25

3. Dementiev B.A. Yadro energetikasi reaktorlari. M., 1984, b. 106-111

4. Issiqlik va atom elektr stansiyalari. Katalog. Kitob. 3. M., 1985, b. 69-93

5. Yosh astronomning entsiklopedik lug'ati, M .: Pedagogika, 1980, s. 11-23

6. Vidyapin V.I., Zhuravleva G.P. Fizika. Umumiy nazariya.//M: 2005, p. 166-174

7. Dagaev M. M. Astrofizika.// M: 1987, b. 55-61

8. Timoshkin S. E. Quyosh energiyasi va quyosh batareyalari. M., 1966, b. 163-194

9. Illarionov A. G. Energiya tabiati.//M: 1975., b. 98-105

Zamonaviy insonning hayotini energiyasiz tasavvur qilib bo'lmaydi. Elektr uzilishi falokatga o'xshaydi, odam endi hayotni transportsiz tasavvur qilmaydi va ovqat pishirish, masalan, qulay gaz yoki elektr pechkada emas, balki olovda pishirish allaqachon sevimli mashg'ulotga aylangan.

Hozirgacha biz energiya ishlab chiqarish uchun qazib olinadigan yoqilg'idan (neft, gaz, ko'mir) foydalanamiz. Ammo ularning sayyoramizdagi zahiralari cheklangan va bugun yoki ertaga emas, ular tugaydigan kun keladi. Nima qilsa bo'ladi? Javob allaqachon mavjud - noan'anaviy, muqobil energiya manbalarini izlash, ularning ta'minoti tugamaydi.

Bu muqobil energiya manbalariga quyosh va shamol kiradi.

Quyosh energiyasidan foydalanish

Quyosh- eng kuchli energiya yetkazib beruvchi. Biz fiziologik xususiyatlarimiz tufayli biror narsadan foydalanamiz. Ammo millionlab, milliardlab kilovattlar isrof bo'ladi va qorong'i tushgandan keyin yo'qoladi. Har soniyada Quyosh Yerga 80 000 milliard kilovatt quvvat beradi. Bu dunyodagi barcha elektr stantsiyalari ishlab chiqaradiganidan bir necha baravar ko'p.

Quyosh energiyasidan foydalanish insoniyatga qanday foyda keltirishini tasavvur qiling:

. Vaqtning cheksizligi. Olimlarning bashorat qilishicha, Quyosh yana bir necha milliard yil davomida o‘chmaydi. Bu esa bizning asrimiz va uzoq avlodlarimiz uchun etarli bo'lishini anglatadi.

. Geografiya. Sayyoramizda quyosh porlamaydigan joy yo'q. Qaerdadir yorqinroq, qayerdadir xiraroq, lekin quyosh hamma joyda. Bu shuni anglatadiki, Yerni cheksiz simlar tarmog'i bilan o'rab, sayyoramizning chekka burchaklariga elektr energiyasini etkazib berishga harakat qilishning hojati qolmaydi.

. Miqdori. Quyosh energiyasi hamma uchun yetarli. Agar kimdir kelajak uchun bunday energiyani cheksiz saqlashni boshlasa ham, bu hech narsani o'zgartirmaydi. Batareyalarni zaryad qilish va plyajda quyosh botish uchun etarli.

. iqtisodiy foyda. Endi o'tin, ko'mir, benzin sotib olishga pul sarflash kerak bo'lmaydi. Erkin quyosh nuri suv ta'minoti va avtomobil, konditsioner va televizor, muzlatgich va kompyuterning ishlashi uchun javobgar bo'ladi.

. Tabiatga zarar keltirmaydigan. Butunlay o'rmonlarni kesish o'tmishda qoladi, pechlarni isitish, navbatdagi "Chernobil" va "Fukushima" ni qurish, mazut va moyni yoqish kerak bo'lmaydi. Osmonda go'zal va bitmas-tuganmas energiya manbai - Quyosh bor ekan, nega tabiatni vayron qilish uchun shunchalik kuch sarflash kerak.

Yaxshiyamki, bu orzular emas. Olimlarning hisob-kitoblariga ko‘ra, 2020-yilga borib Yevropada elektr energiyasining 15 foizi quyosh nuri hisobidan ta’minlanadi. Va bu faqat boshlanishi.

Quyosh energiyasi qayerda ishlatiladi?

. Quyosh panellari. Uyning tomiga o'rnatilgan batareyalar endi hech kimni ajablantirmaydi. Quyosh energiyasini o'zlashtirib, uni elektr energiyasiga aylantiradilar. Masalan, Kaliforniyada har qanday yangi uy loyihasi quyosh panellaridan foydalanishni talab qiladi. Gollandiyada esa Gergugovard shahri “Quyosh shahri” deb ataladi, chunki bu yerda barcha uylar quyosh batareyalari bilan jihozlangan.

. Transport.

Zotan, avtonom parvoz paytida barcha kosmik kemalar quyosh energiyasidan o'zlarini elektr energiyasi bilan ta'minlaydi.

Quyosh energiyasi bilan ishlaydigan avtomobillar. Bunday mashinaning birinchi modeli 1955 yilda taqdim etilgan. Va 2006 yilda Frantsiyaning Venturi kompaniyasi "quyosh" avtomobillarini seriyali ishlab chiqarishni yo'lga qo'ydi. Uning xarakteristikalari hali ham oddiy: atigi 110 kilometr avtonom sayohat va soatiga 120 km dan oshmaydigan tezlik. Biroq avtomobil sanoatining deyarli barcha jahon yetakchilari ekologik toza avtomobillarning o‘z versiyalarini ishlab chiqishmoqda.

. Quyosh elektr stansiyalari.

. Gadjetlar. Hozirda quyoshda ishlaydigan ko'plab qurilmalar uchun zaryadlovchi qurilmalar mavjud.

Quyosh energiyasi turlari (quyosh elektr stansiyalari)

Hozirgi vaqtda quyosh elektr stantsiyalarining bir nechta turlari ishlab chiqilgan:

. Minora. Operatsion printsipi oddiy. Ulkan oyna (geliostat) quyoshdan keyin aylanadi va quyosh nurlarini suv bilan to'ldirilgan issiqlik qabul qiluvchiga yo'naltiradi. Bundan tashqari, hamma narsa an'anaviy issiqlik elektr stantsiyasida bo'lgani kabi sodir bo'ladi: suv qaynaydi, bug'ga aylanadi. Bug 'generatorni boshqaradigan turbinani aylantiradi. Ikkinchisi elektr energiyasini ishlab chiqaradi.

. Poppet. Ishlash printsipi minoraga o'xshaydi. Farqi dizaynning o'zida. Birinchidan, bitta oyna emas, balki ulkan plitalarga o'xshash bir nechta yumaloq oyna ishlatiladi. Ko'zgular qabul qilgich atrofida radial tarzda o'rnatiladi.

Har bir plastinka quyosh elektr stantsiyasi bir vaqtning o'zida bir nechta o'xshash modullarga ega bo'lishi mumkin.

. fotovoltaik(foto batareyalar yordamida).

. Parabolik olukli kontsentratorli SES. Tsilindr shaklidagi ulkan oyna, bu erda parabolaning markazida sovutish suvi bo'lgan trubka o'rnatilgan (ko'pincha moy ishlatiladi). Yog 'kerakli haroratgacha isitiladi va suvga issiqlik beradi.

. Quyosh vakuumi. Er uchastkasi shisha tom bilan qoplangan. Uning ostidagi havo va tuproq ko'proq qiziydi. Maxsus turbina issiq havoni qabul qiluvchi minoraga olib boradi, uning yonida elektr generatori o'rnatiladi. Elektr energiyasi harorat farqi tufayli hosil bo'ladi.

Shamol energiyasidan foydalanish

Muqobil va qayta tiklanadigan energiya manbalarining yana bir turi shamoldir. Shamol qanchalik kuchli bo'lsa, u shunchalik ko'p kinetik energiya hosil qiladi. Va kinetik energiya har doim mexanik yoki elektr energiyasiga aylanishi mumkin.

Shamoldan olingan mexanik energiya uzoq vaqt davomida ishlatilgan. Misol uchun, donni maydalashda (mashhur shamol tegirmonlari) yoki suvni quyishda.

Shamol energiyasidan ham foydalaniladi:

Elektr energiyasini ishlab chiqaradigan shamol turbinalari. Pichoqlar batareyani zaryad qiladi, undan oqim konvertorlarga beriladi. Bu erda to'g'ridan-to'g'ri oqim o'zgaruvchan oqimga aylanadi.

Transport. Shamol energiyasida ishlaydigan mashina allaqachon mavjud. Maxsus shamol o'rnatish (uçurtma) suv kemalarining harakatlanishiga imkon beradi.

Shamol energiyasi turlari (shamol fermalari)

. Tuproq- eng keng tarqalgan turi. Bunday shamol fermalari tepaliklar yoki tepaliklarga o'rnatiladi.

. Offshore. Ular sayoz suvda, qirg'oqdan ancha uzoqda qurilgan. Elektr energiyasi quruqlikka suv osti kabellari orqali yetkaziladi.

. qirg'oq- dengiz yoki okeandan bir oz masofada o'rnatilgan. Sohil shamol fermalari shabada kuchidan foydalanadi.

. suzuvchi. Birinchi suzuvchi shamol turbinasi 2008 yilda Italiya qirg'oqlarida o'rnatilgan. Generatorlar maxsus platformalarda o'rnatiladi.

. Ko'tarilgan shamol stansiyalari yonmaydigan materiallardan tayyorlangan va geliy bilan to'ldirilgan maxsus yostiqlarga balandlikda joylashtirilgan. Elektr energiyasi erga arqonlar orqali etkazib beriladi.

Istiqbollar va rivojlanish

Quyosh energiyasidan foydalanish bo'yicha eng jiddiy uzoq muddatli rejalar Xitoy tomonidan belgilab qo'yilgan bo'lib, u 2020 yilgacha ushbu sohada jahon yetakchisiga aylanishni rejalashtirmoqda. YeIH mamlakatlari elektr energiyasining 20 foizigacha muqobil manbalardan olish imkonini beruvchi kontseptsiyani ishlab chiqmoqda. AQSh Energetika vazirligi kichikroq ko'rsatkichni chaqiradi - 2035 yilga kelib 14% gacha. Rossiyada SES mavjud. Eng kuchlilaridan biri Kislovodskda o'rnatilgan.

Shamol energiyasidan foydalanishga kelsak, bu erda ba'zi raqamlar mavjud. Yevropa shamol energetikasi assotsiatsiyasi shamol turbinalari dunyoning ko‘plab mamlakatlarini elektr energiyasi bilan ta’minlashini ko‘rsatuvchi ma’lumotlarni e’lon qildi. Shunday qilib, Daniyada iste'mol qilinadigan elektr energiyasining 20%, Portugaliya va Ispaniyada - 11%, Irlandiyada - 9%, Germaniyada - 7% bunday qurilmalardan olinadi.

Hozir dunyoning 50 dan ortiq davlatida shamol elektr stansiyalari o‘rnatilgan bo‘lib, ularning quvvati yildan-yilga ortib bormoqda.

Bosh sahifa > Annotatsiya

“43-sonli litsey” shahar ta’lim muassasasi

FOYDALANISH
QUYOSH ENERGIYASI

Bajarildi: 8A sinf o'quvchisi Nikulin Aleksey Tekshirildi: Vlaskina Mariya Nikolaevna

Saransk, 2008 yil

KIRISH

Quyosh energiyasi sayyoramizdagi hayot manbai hisoblanadi. Quyosh atmosferani va yer yuzasini isitadi. Quyosh energiyasi tufayli shamollar esadi, tabiatda suv aylanishi amalga oshiriladi, dengizlar va okeanlar isiydi, o'simliklar rivojlanadi, hayvonlar oziqlanadi. Quyosh radiatsiyasi tufayli Yerda qazib olinadigan yoqilg'ilar mavjud. Quyosh energiyasi issiqlik yoki sovuqqa, harakatlantiruvchi kuchga va elektr energiyasiga aylanishi mumkin.

YERGA QANCHA QOYISH ENERGİYASI KETADI?

Quyosh juda katta miqdorda energiya chiqaradi - sekundiga taxminan 1,1x1020 kVt. Bir kilovatt soat - 100 vattli akkor lampochkani 10 soat davomida ishlatish uchun zarur bo'lgan energiya miqdori. Yerning tashqi atmosferasi Quyosh chiqaradigan energiyaning milliondan bir qismini yoki har yili taxminan 1500 kvadrilion (1,5 x 1018) kVt/soatni ushlab turadi. Biroq atmosfera gazlari va aerozollarning aks etishi, tarqalishi va yutilishi tufayli butun energiyaning atigi 47% yoki taxminan 700 kvadrilion (7 x 1017) kVt soat Yer yuzasiga etib boradi.

QUYOSH ENERGIYAsidan FOYDALANISH

Dunyoning aksariyat qismlarida binolarning tomlari va devorlariga tushadigan quyosh energiyasi miqdori ushbu binolar aholisining yillik energiya iste'molidan ancha oshadi. Quyosh nuri va issiqlikdan foydalanish bizga kerak bo'lgan barcha energiya turlarini olishning toza, oddiy va tabiiy usulidir. Quyosh kollektorlari uylarni va tijorat binolarini isitishi va/yoki ularni issiq suv bilan ta'minlashi mumkin. Parabolik nometall (reflektorlar) tomonidan to'plangan quyosh nuri issiqlik hosil qilish uchun ishlatiladi (harorat bir necha ming daraja Selsiygacha). U isitish yoki elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin. Bundan tashqari, Quyosh yordamida energiya ishlab chiqarishning yana bir usuli - fotovoltaik texnologiya mavjud. Fotovoltaik hujayralar quyosh nurlanishini to'g'ridan-to'g'ri elektr energiyasiga aylantiradigan qurilmalardir.Quyosh radiatsiyasi faol va passiv quyosh tizimlari deb ataladigan vositalar yordamida foydali energiyaga aylantirilishi mumkin. Faol quyosh tizimlariga quyosh kollektorlari va fotovoltaik elementlar kiradi. Passiv tizimlar quyosh energiyasidan maksimal darajada foydalanish uchun binolarni loyihalash va qurilish materiallarini tanlash orqali olinadi.Quyosh energiyasi foydali energiyaga aylanadi va bilvosita, biomassa, shamol yoki suv energiyasi kabi energiyaning boshqa shakllariga aylanadi. Quyosh energiyasi Yerdagi ob-havoni "nazorat qiladi". Quyosh radiatsiyasining katta qismi okean va dengizlar tomonidan so'riladi, ulardagi suv qiziydi, bug'lanadi va yomg'ir shaklida erga tushadi, GESlarni "oziqlantiradi". Shamol turbinalari uchun zarur bo'lgan shamol havoning bir xilda isitilmasligi tufayli hosil bo'ladi. Quyosh energiyasidan kelib chiqadigan qayta tiklanadigan energiya manbalarining yana bir toifasi biomassadir. Yashil o'simliklar quyosh nurini o'zlashtiradi, fotosintez natijasida ularda organik moddalar hosil bo'ladi, ular keyinchalik issiqlik va elektr energiyasini olishlari mumkin. Shunday qilib, shamol, suv va biomassa energiyasi quyosh energiyasining hosilasi hisoblanadi.

PASİV QUYOSH ENERGIYASI

Passiv quyoshli binolar - bu mahalliy iqlim sharoitlarini iloji boricha hisobga olish uchun mo'ljallangan va quyosh energiyasidan foydalangan holda binoni isitish, sovutish va yoritish uchun tegishli texnologiyalar va materiallar qo'llaniladigan binolar. Bularga an'anaviy qurilish texnikasi va izolyatsiya, qattiq pollar va janubga qaragan derazalar kabi materiallar kiradi. Bunday turar-joy binolari ba'zi hollarda qo'shimcha xarajatlarsiz qurilishi mumkin. Boshqa hollarda, qurilish vaqtida qo'shimcha xarajatlar energiya xarajatlarini kamaytirish bilan qoplanishi mumkin. Passiv quyoshli binolar ekologik jihatdan qulay bo'lib, ular energiya mustaqilligi va energiya muvozanatli kelajakni yaratishga hissa qo'shadi.Passiv quyosh tizimida bino strukturasining o'zi quyosh radiatsiyasining kollektori vazifasini bajaradi. Ushbu ta'rif binoning devorlari, shiftlari yoki pollari orqali issiqlik saqlanadigan eng oddiy tizimlarning ko'pchiligiga mos keladi. Binoning tuzilishiga issiqlik to'plash uchun maxsus elementlar o'rnatilgan tizimlar ham mavjud (masalan, toshli qutilar yoki tanklar yoki suv bilan to'ldirilgan shishalar). Bunday tizimlar ham passiv quyosh deb tasniflanadi. Passiv quyoshli binolar yashash uchun eng zo'r joy. Bu erda siz tabiat bilan aloqani to'liqroq his qilasiz, bunday uyda tabiiy yorug'lik ko'p bo'ladi, u elektr energiyasini tejaydi.

HIKOYA

Tarixiy jihatdan bino dizayniga mahalliy iqlim sharoiti va qurilish materiallarining mavjudligi ta'sir ko'rsatgan. Keyinchalik insoniyat tabiatdan ajralib, unga hukmronlik qilish va nazorat qilish yo'liga o'tdi. Bu yo'l deyarli har qanday hudud uchun bir xil turdagi binolarga olib keldi. 100 yilda e. tarixchi Pliniy Kichkina Shimoliy Italiyada yozgi uy qurdi, uning xonalaridan birida yupqa slyudadan yasalgan derazalar bor edi. Xona boshqalarga qaraganda issiqroq edi va uni isitish uchun kamroq yog'och kerak edi. I-IV san'atdagi mashhur Rim vannalarida. n. e. janubga qaragan katta derazalar binoga ko'proq quyosh issiqligini kiritish uchun maxsus o'rnatildi. VI Art tomonidan. Uylar va jamoat binolaridagi quyosh xonalari shunchalik odatiy holga aylandiki, Yustinian kodeksi quyoshga individual kirishni kafolatlash uchun "quyosh huquqi" ni joriy qildi. 19-asrda issiqxonalar juda mashhur bo'lib, ularda yam-yashil o'simliklar soyasida sayr qilish moda bo'lgan.Ikkinchi jahon urushi paytida elektr ta'minotidagi uzilishlar tufayli 1947 yil oxiriga kelib AQShda passiv quyosh energiyasidan foydalanadigan binolar Libbey-Ouens-Ford Glass kompaniyasi 49 ta eng yaxshi quyoshli binolar dizaynini o'z ichiga olgan "Sizning quyoshli uyingiz" nomli kitobni nashr etdi. 1950-yillarning o'rtalarida arxitektor Frenk Bridjers dunyodagi birinchi passiv quyosh ofis binosini loyihalashtirdi. Unga o'rnatilgan issiq suv uchun quyosh tizimi o'sha paytdan beri uzluksiz ishlamoqda. Bridgers Paxton Building o‘zi mamlakatning Milliy tarixiy reyestrida quyosh energiyasi bilan isitiladigan dunyodagi birinchi ofis binosi sifatida qayd etilgan.Ikkinchi jahon urushidan keyin neft narxining pastligi jamoatchilik e’tiborini quyosh energiyasidan foydalanadigan binolar va energiya samaradorligi masalalaridan chalg‘itdi. 1990-yillarning o'rtalaridan boshlab bozor ekologiya va qayta tiklanadigan energiyadan foydalanishga bo'lgan munosabatini o'zgartirdi va qurilishda kelajakdagi qurilish dizaynini atrofdagi tabiat bilan uyg'unlashtirish bilan tavsiflangan tendentsiyalar paydo bo'ldi.

PASİV SOLAR TIZIMLARI

Arxitekturada quyosh energiyasidan passiv foydalanishning bir necha asosiy usullari mavjud. Ulardan foydalanib, siz juda ko'p turli xil sxemalarni yaratishingiz mumkin va shu bilan turli xil qurilish dizaynlarini olishingiz mumkin. Quyosh energiyasidan passiv foydalanish bilan bino qurishda ustuvorliklar quyidagilardir: uyning yaxshi joylashishi; qishda quyosh nurini ko'proq kiritish uchun janubga (Shimoliy yarimsharda) qaragan ko'p sonli derazalar (va aksincha, yozda istalmagan quyosh nurini cheklash uchun sharqqa yoki g'arbga qaragan oz sonli derazalar); istalmagan harorat tebranishlarini oldini olish va tungi vaqtda issiqlikni saqlash uchun ichki qismdagi issiqlik yukini to'g'ri hisoblash, yaxshi izolyatsiyalangan bino konstruktsiyasi.Derazalarning joylashishi, izolyatsiyasi, yo'nalishi va xonalarga issiqlik yuki yagona tizim bo'lishi kerak. Ichki harorat o'zgarishini kamaytirish uchun binoning tashqi tomoniga izolyatsiyani qo'yish kerak. Shu bilan birga, tez ichki isitiladigan joylarda, kichik izolyatsiya talab qilinadigan yoki issiqlik quvvati past bo'lgan joylarda, izolyatsiya ichki tomondan bo'lishi kerak. Keyin binoning dizayni har qanday mikroiqlim uchun maqbul bo'ladi. Shuni ta'kidlash kerakki, binolardagi issiqlik yuki va izolyatsiya o'rtasidagi to'g'ri muvozanat nafaqat energiyani tejashga, balki qurilish materiallarini tejashga ham olib keladi.

QUYOSH ARXITEKTURASI VA FAOL SOLAR
TIZIMLAR

Binolarni loyihalashda quyosh kollektorlari va fotovoltaik massivlar kabi faol quyosh tizimlaridan foydalanish (pastga qarang) ham hisobga olinishi kerak. Ushbu uskuna binoning janubiy tomoniga o'rnatiladi. Qishda issiqlik miqdorini maksimal darajada oshirish uchun Evropa va Shimoliy Amerikadagi quyosh kollektorlari gorizontaldan 50 ° dan ortiq burchak ostida o'rnatilishi kerak. Ruxsat etilgan fotovoltaik massivlar yil davomida ufqqa nisbatan moyillik burchagi bino joylashgan geografik kenglikka teng bo'lganda quyosh nurlanishining eng katta miqdorini oladi. Bino tomining burchagi va uning janubga yo'nalishi binoni loyihalashda muhim jihatlardir. Issiq suv ta'minoti uchun quyosh kollektorlari va fotovoltaik panellar energiya iste'mol qilinadigan joyga yaqin joyda joylashgan bo'lishi kerak. Hammom va oshxonaning yaqinligi faol quyosh tizimlarini o'rnatishni tejashga imkon berishini yodda tutish kerak (bu holda siz ikkita xona uchun bitta quyosh kollektoridan foydalanishingiz mumkin) va transport uchun energiya yo'qotishlarini minimallashtirishingiz mumkin. Uskunani tanlashning asosiy mezoni uning samaradorligi hisoblanadi.

XULOSA

QUYOSH KOLLEKTORLARI

Qadim zamonlardan beri inson suvni isitish uchun quyosh energiyasidan foydalangan. Ko'pgina quyosh energiyasi tizimlarining asosi quyosh kollektorlaridan foydalanishdir. Kollektor quyoshdan yorug'lik energiyasini o'zlashtiradi va uni issiqlikka aylantiradi, u sovutish suvi (suyuqlik yoki havo) ga o'tkaziladi va keyin binolarni isitish, suvni isitish, elektr energiyasini ishlab chiqarish, qishloq xo'jaligi mahsulotlarini quritish yoki ovqat pishirish uchun ishlatiladi. Quyosh kollektorlari issiqlikdan foydalanadigan deyarli barcha jarayonlarda qo'llanilishi mumkin.Yevropa va Shimoliy Amerikadagi odatiy turar-joy binosi yoki kvartirasi uchun suvni isitish ikkinchi eng ko'p energiya talab qiladigan uy xo'jaligi jarayonidir. Bir qator uylar uchun u hatto eng ko'p energiya talab qiladi. Quyosh energiyasidan foydalanish maishiy suvni isitish xarajatlarini 70% ga kamaytirishi mumkin. Kollektor suvni oldindan isitadi, keyin an'anaviy ustun yoki qozonga beriladi, bu erda suv istalgan haroratgacha isitiladi. Bu sezilarli xarajatlarni tejashga olib keladi. Bunday tizimni o'rnatish oson va deyarli hech qanday texnik xizmat ko'rsatishni talab qilmaydi.Bugungi kunda quyosh suv isitish tizimlari xususiy uylar, ko'p qavatli uylar, maktablar, avtoyuvish shoxobchalari, shifoxonalar, restoranlar, qishloq xo'jaligi va sanoatda qo'llaniladi. Bu muassasalarning barchasida umumiy narsa bor: ular issiq suvdan foydalanadilar. Uy-joy mulkdorlari va tadbirkorlar quyosh suv isitish tizimlari tejamkor va dunyoning istalgan mintaqasida issiq suvga bo‘lgan ehtiyojni qondirishga qodir ekaniga allaqachon guvoh bo‘lgan.

HIKOYA

Odamlar qazib olinadigan yoqilg'ilar dunyo energetikasida yetakchi o'rinni egallashidan avval, qadim zamonlardan beri Quyosh yordamida suvni isitib kelishgan. Quyoshdan isitish tamoyillari ming yillar davomida ma'lum. Qora rangga bo'yalgan sirt quyoshda juda qiziydi, ochiq rangli yuzalar esa kamroq qiziydi, oq rang esa boshqalarga qaraganda kamroq. Bu xususiyat quyosh kollektorlarida - quyosh energiyasidan bevosita foydalanadigan eng mashhur qurilmalarda qo'llaniladi. Kollektorlar taxminan ikki yuz yil oldin ishlab chiqilgan. Ulardan eng mashhuri yassi kollektor 1767 yilda Shveytsariya olimi Horace de Sossure tomonidan yaratilgan. Keyinchalik ser Jon Herschel 19-asrning 30-yillarida Janubiy Afrikaga ekspeditsiyasi paytida ovqat pishirish uchun ishlatilgan. Ushbu kollektor zamonaviy termosifon tizimiga juda o'xshash edi (pastga qarang). Birinchi jahon urushining oxiriga kelib, Beyli ushbu kollektorlarning 4000 tasini sotdi va undan patent sotib olgan Floridalik tadbirkor 1941 yilga kelib deyarli 60 000 kollektsionerni sotdi. Ikkinchi jahon urushi davrida AQSHda joriy qilingan mis ratsioni quyosh isitgichlari bozorining keskin pasayishiga olib keldi.1973-yildagi global neft inqirozigacha bu qurilmalar unutilgan edi. Biroq, inqiroz muqobil energiya manbalariga yangi qiziqish uyg'otdi. Natijada quyosh energiyasiga talab ham oshdi. Ko'pgina davlatlar ushbu sohani rivojlantirishdan katta qiziqish bildirmoqda. Quyosh isitish tizimlarining samaradorligi 1970-yillardan beri kollektorlarni qoplash uchun past temirli temperli shishadan foydalanish (u oddiy shishaga qaraganda ko'proq quyosh energiyasini uzatadi), yaxshilangan issiqlik izolyatsiyasi va bardoshli selektiv qoplama tufayli doimiy ravishda oshdi.

QUYOSH KOLLEKTORLARNING TURLARI

Oddiy quyosh kollektori quyosh energiyasini radiatsiyani maksimal darajada yutish uchun qora rangga bo'yalgan, binoning tomiga o'rnatilgan quvurlar va metall plitalar modullarida saqlaydi. Ular shisha yoki plastmassa bilan qoplangan va maksimal quyosh nurini olish uchun janubga egilgan. Shunday qilib, kollektor shisha paneli ostida issiqlikni to'playdigan miniatyura issiqxonadir. Quyosh radiatsiyasi yer yuzasida tarqalganligi sababli kollektor katta maydonga ega bo'lishi kerak.Ularning qo'llanilishiga qarab har xil o'lchamdagi va dizayndagi quyosh kollektorlari mavjud. Ular uy xo'jaliklarini kir yuvish, hammom va ovqat pishirish uchun issiq suv bilan ta'minlashi yoki mavjud suv isitgichlari uchun suvni oldindan isitish uchun ishlatilishi mumkin. Hozirgi vaqtda bozor kollektorlarning ko'plab turli modellarini taklif etadi. Ularni bir nechta toifalarga bo'lish mumkin. Misol uchun, kollektorlarning bir nechta turlari ular beradigan haroratga ko'ra farqlanadi: Past haroratli kollektorlar 50 darajadan past bo'lgan past darajadagi issiqlik hosil qiladi. Ular hovuzlardagi suvni isitish uchun va juda issiq suv kerak bo'lmagan boshqa hollarda ishlatiladi.O'rta haroratli kollektorlar yuqori va o'rta potentsial issiqlik hosil qiladi (50 C dan yuqori, odatda 60-80 S). Odatda bu sirlangan yassi kollektorlar bo'lib, ularda issiqlik uzatish suyuqlik orqali amalga oshiriladi yoki issiqlik kontsentratsiyalangan kontsentrator kollektorlari. Ikkinchisining vakili evakuatsiya qilingan quvurli kollektor bo'lib, u ko'pincha turar-joy sektorida suvni isitish uchun ishlatiladi.Yuqori haroratli kollektorlar parabolik plitalar bo'lib, asosan elektr tarmoqlari uchun elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun energiya ishlab chiqaruvchi korxonalar tomonidan qo'llaniladi.

FAOLIYAT PRINSIBI

Havo quyosh kollektorlarini havo aylanishiga ko'ra guruhlarga bo'lish mumkin. Ulardan eng oddiyida havo absorber ostidagi kollektordan o'tadi. Ushbu turdagi kollektorlar faqat konveksiya va nurlanish orqali kollektor yuzasida yuqori issiqlik yo'qotishlari tufayli haroratning 3-5 oC ko'tarilishi uchun javob beradi. Absorberni past infraqizil o'tkazuvchanlikka ega shaffof material bilan qoplash orqali bu yo'qotishlarni sezilarli darajada kamaytirish mumkin. Bunday kollektorda havo oqimi yo absorber ostida yoki absorber va shaffof qopqoq o'rtasida sodir bo'ladi. Shaffof qopqoq tufayli absorberdan issiqlik nurlanishi biroz kamayadi, ammo konvektiv issiqlik yo'qotishlarining kamayishi tufayli quyosh nurlanishining miqdori va intensivligiga qarab 20-50 ° C harorat ko'tarilishi mumkin. havo oqimi. Issiqlik yo'qotilishining yanada kamayishi havo oqimini absorberning yuqoridan ham, pastdan ham o'tkazish orqali amalga oshirilishi mumkin, chunki bu issiqlik uzatish sirtini ikki baravar oshiradi. Shunday qilib, radiatsiya tufayli issiqlik yo'qotilishi absorberning haroratining pasayishi tufayli kamayadi. Biroq, shu bilan birga, havo oqimi absorberning har ikki tomonidan o'tib ketsa, changning to'planishi tufayli changni yutish qobiliyatining pasayishi ham mavjud.Ba'zi quyosh kollektorlari oynalarni, metall qutini va issiqlikni yo'q qilish orqali xarajatlarni kamaytirishi mumkin. izolyatsiya. Bunday kollektor qora teshikli metall plitalardan yasalgan bo'lib, ular yaxshi issiqlik o'tkazuvchanligiga erishishga imkon beradi. Quyosh metallni isitadi, fan esa isitiladigan havoni metallning teshiklari orqali tortadi. Turli o'lchamdagi bunday kollektorlar xususiy uylarda qo'llaniladi. 2,4 ga 0,8 metr o'lchamdagi odatiy kollektor soniyada 0,002 m3 tashqi havoni isitishi mumkin. Qishning quyoshli kunida kollektordagi havo tashqi havoga nisbatan 28 °C ga qiziydi. Bu uy ichidagi havo sifatini yaxshilaydi, chunki kollektor tashqi tomondan keladigan toza havoni bevosita isitadi. Ushbu kollektorlar juda yuqori samaradorlikka erishdilar - ba'zi sanoat ilovalarida u 70% dan oshadi. Bundan tashqari, ular oynalar, izolyatsiyalash talab qilmaydi va ishlab chiqarish uchun arzon.

HUBLAR

Fokuslash kollektorlari (kontsentratorlar) quyosh energiyasini absorberga to'plash uchun oyna yuzalaridan foydalanadi, bu "issiqlik qabul qiluvchi" deb ham ataladi. Ular tekis plitali kollektorlarga qaraganda ancha yuqori haroratga erishadilar, lekin ular faqat to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlanishini to'plashlari mumkin, bu esa tumanli yoki bulutli ob-havo sharoitida yomon ishlashga olib keladi. Oyna yuzasi katta sirtdan aks ettirilgan quyosh nurini absorberning kichikroq yuzasiga qaratadi va shu bilan yuqori haroratga erishadi. Ba'zi modellarda quyosh nurlari markazlashtirilgan nuqtada to'plangan bo'lsa, boshqalarida quyosh nurlari nozik fokus chizig'i bo'ylab to'plangan. Qabul qilgich fokus nuqtasida yoki fokus chizig'i bo'ylab joylashgan. Issiqlik tashuvchisi qabul qiluvchidan o'tadi va issiqlikni yutadi. Bunday kollektor markazlari insolyatsiyasi yuqori bo'lgan hududlar - ekvatorga yaqin va cho'l hududlari uchun eng mos keladi.Konsentratorlar quyoshga to'g'ridan-to'g'ri qaraganlarida yaxshi ishlaydi. Buning uchun kun davomida kollektorning "yuzini" Quyoshga aylantiradigan kuzatuv qurilmalari qo'llaniladi. Bir o'qli trekerlar sharqdan g'arbga aylanadi; biaxial - sharqdan g'arbga va shimoldan janubga (yil davomida Quyoshning osmon bo'ylab harakatini kuzatish uchun). Hublar asosan sanoat inshootlarida qo'llaniladi, chunki ular qimmat va kuzatuv qurilmalari doimiy parvarish qilishni talab qiladi. Ba'zi turar-joy quyosh energiyasi tizimlari parabolik kontsentratorlardan foydalanadi. Ushbu qurilmalar issiq suv ta'minoti, isitish va suvni tozalash uchun ishlatiladi. Mahalliy tizimlarda, asosan, bir o'qli kuzatuv qurilmalari qo'llaniladi - ular biaksiyallarga qaraganda arzonroq va sodda. Konsentratorlar haqida batafsil ma'lumotni quyosh issiqlik elektr stantsiyalari bo'limida topishingiz mumkin.

QUYOSH PECHLARI VA DISTILLYLAR

Tor maqsadli boshqa arzon texnologik oddiy quyosh kollektorlari mavjud - quyosh pechlari (pishirish uchun) va distillangan suvni deyarli har qanday manbadan arzon narxda olish imkonini beruvchi quyosh distillyatorlari.Quyosh pechlari arzon va ishlab chiqarish oson. Ular yorug'likni aks ettiruvchi material (masalan, folga) bilan qoplangan, shisha bilan qoplangan va tashqi reflektor bilan jihozlangan keng, yaxshi izolyatsiyalangan qutidan iborat. Qora pan changni yutish vositasi bo'lib xizmat qiladi, oddiy alyuminiy yoki zanglamaydigan po'latdan yasalgan idishlarga qaraganda tezroq isitiladi. Quyosh pechlari suvni qaynatish orqali zararsizlantirish uchun ishlatilishi mumkin.Quyosh distillyatorlari arzon distillangan suvni beradi, hatto sho'r yoki juda ifloslangan suvdan ham manba sifatida foydalanish mumkin. Ular ochiq idishdan suvning bug'lanishi printsipiga asoslanadi. Quyosh distilleri bu jarayonni tezlashtirish uchun quyosh energiyasidan foydalanadi. U quyuq rangli, shisha bilan qoplangan issiqlik izolyatsiyalangan idishdan iborat bo'lib, quyultirilgan toza suv maxsus idishga quyilishi uchun egilgan. Kichkina quyosh distillyatori - oshxona pechining o'lchami - quyoshli kunda o'n litrgacha distillangan suv ishlab chiqarishi mumkin.

QUYOSH ENERGASI NAMALLARI

Quyosh energiyasidan quyidagi hollarda foydalaniladi:

turar-joy binolari, jamoat binolari va sanoat korxonalarini issiq suv bilan ta'minlash; basseynni isitish; kosmik isitish; qishloq xo'jaligi mahsulotlarini quritish va boshqalar; sovutish va konditsioner; suvni tozalash; ovqat pishirish. Qo'llaniladigan texnologiyalar to'liq ishlab chiqilgan va birinchi ikkitasi ham qulay sharoitlarda iqtisodiy jihatdan foydalidir. Elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun foydali bo'lgan, ayniqsa quyosh nurlari ko'p bo'lgan hududlarda foydali bo'lgan kollektor-konsentratorlar haqida alohida maqolani quyida ko'ring ("Quyosh issiqlik elektr stantsiyalari" bo'limiga qarang).

QUYOSH ISQIQ SUV TIZIMLARI

Ayni paytda bir necha million uy va korxonalar quyosh energiyasidan suv isitish tizimidan foydalanmoqda. Bu issiq suv ta'minotining iqtisodiy va ishonchli turi. Maishiy issiq suv yoki quyosh isitish energiyani tejash va qazib olinadigan yoqilg'ilarni tejashning tabiiy va oson usulidir. Yaxshi ishlab chiqilgan va to'g'ri o'rnatilgan quyosh tizimi estetik ko'rinishi tufayli uyga qiymat qo'shishi mumkin. Yangi binolarda bunday tizimlar umumiy qurilish rejasiga kiritilgan bo'lib, ular tashqi tomondan deyarli ko'rinmaydi, shu bilan birga tizimni eski binoga moslashtirish ko'pincha qiyin.Quyosh kollektori o'z egasiga ega bo'lmasdan pulni tejash imkonini beradi. atrof-muhitga zararli ta'sir. Bitta quyosh kollektoridan foydalanish karbonat angidrid chiqindilarini yiliga bir-ikki tonnaga kamaytirishi mumkin. Quyosh energiyasiga o'tish oltingugurt dioksidi, uglerod oksidi va azot oksidi kabi boshqa ifloslantiruvchi moddalarning emissiyasini ham oldini oladi.Issiq suv quyosh energiyasidan bevosita foydalanishning eng keng tarqalgan shakli hisoblanadi. Odatdagi o'rnatish suyuqlik quyosh tomonidan isitiladigan bir yoki bir nechta kollektordan, shuningdek, issiqlik tashuvchisi bilan isitiladigan issiq suv uchun saqlash tankidan iborat. Shimoliy Evropa kabi quyosh nurlanishi nisbatan kam bo'lgan mintaqalarda ham quyosh tizimi issiq suvga bo'lgan talabning 50-70 foizini ta'minlay oladi. Mavsumiy tuzatishdan tashqari ko'proq narsani olish mumkin emas (quyidagi bobga qarang). Janubiy Evropada quyosh kollektori iste'mol qilinadigan issiq suvning 70-90 foizini ta'minlashi mumkin. Quyosh energiyasidan foydalangan holda suvni isitish juda amaliy va iqtisodiy usuldir. Fotovoltaik tizimlar 10-15% samaradorlikka erishsa, termal quyosh tizimlari 50-90% samaradorlikni ko'rsatadi. Yog'ochli pechlar bilan birgalikda, maishiy issiq suvga bo'lgan talab deyarli butun yil davomida qazib olinadigan yoqilg'idan foydalanmasdan qondirilishi mumkin.

QOYISH KOLLEKTORI MUMKIN
ODAMDAGI ISITISHLAR BILANMI?

To'liq issiq suv va isitish tizimining narxi har bir mamlakatda juda farq qiladi: Evropa va Qo'shma Shtatlarda u 2000 dan 4000 dollargacha o'zgaradi. Bu, xususan, ma'lum bir mamlakatda qabul qilingan issiq suvga bo'lgan talablarga va iqlimga bog'liq. Bunday tizimga dastlabki sarmoya odatda elektr yoki gaz isitgichini o'rnatish uchun talab qilinadiganidan yuqori bo'ladi, lekin birlashganda, quyosh suv isitgichlarining umumiy ishlash muddati odatdagi isitish tizimlariga qaraganda ancha past bo'ladi. Shuni ta'kidlash kerakki, quyosh tizimiga investitsiya qilingan mablag'larning asosiy to'lov muddati u almashtiradigan fotoalbom energiya tashuvchilarning narxiga bog'liq. Evropa Ittifoqi mamlakatlarida to'lov muddati odatda 10 yildan kam. Quyosh isitish tizimlarining kutilayotgan xizmat muddati 20-30 yilni tashkil etadi.Quyosh qurilmasining muhim xarakteristikasi uning energiyaning o'zini oqlashidir - quyosh batareyasi qurilmasini ishlab chiqarishga sarflanadigan energiya miqdorini ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan vaqt. Dunyoning boshqa aholi yashaydigan qismlariga qaraganda kamroq quyosh energiyasi oladigan Shimoliy Evropada issiq suvni isitish uchun quyosh qurilmasi 3-4 yil ichida unga sarflangan energiyani to'laydi.

QOYISH ENERGİYAsidan FOYDALANISH KOMONINI ISITISH

Yuqorida biz faqat quyosh energiyasi bilan suvni isitish haqida gapirdik. Faol quyosh isitish tizimi nafaqat issiq suv bilan ta'minlash, balki markaziy isitish tizimi orqali qo'shimcha isitish ham mumkin. Bunday tizimning ishlashini ta'minlash uchun markaziy isitishning harorati minimal (tercihen 50 ° C atrofida) bo'lishi kerak, shuningdek, isitish uchun issiqlikni to'plash kerak. Yaxshi yechim quyosh isitish tizimini er isitish bilan birlashtirish bo'lib, unda zamin issiqlik akkumulyatori rolini o'ynaydi.Kosmosni isitish uchun quyosh tizimlari iqtisodiy va energiya nuqtai nazaridan suv isitgichlariga qaraganda kamroq foydalidir, chunki isitish kamdan-kam hollarda amalga oshiriladi. yozda kerak. Ammo yozda xonalarni isitish kerak bo'lsa (masalan, tog'li hududlarda), u holda isitish moslamalari foydali bo'ladi. Masalan, Markaziy Evropada an'anaviy uyning umumiy issiqlik yukining taxminan 20% va kam energiya sarflaydigan uyning taxminan 50% issiqlikni saqlashga ega zamonaviy faol quyosh tizimi bilan ta'minlanishi mumkin. Qolgan issiqlik qo'shimcha elektr stantsiyasi tomonidan ta'minlanishi kerak. Quyoshdan olinadigan energiya ulushini oshirish uchun issiqlik akkumulyatorining hajmini oshirish kerak.Shveytsariyada quyosh qurilmalari 5-30 m 3 sig'imli yaxshi izolyatsiyalangan saqlash tanklari bo'lgan xususiy uylar uchun mo'ljallangan. (Jenni tizimlari deb ataladi), lekin ular qimmat va issiq suvni saqlash ko'pincha amaliy emas. Jenny tizimining quyosh komponenti 50% dan oshadi va hatto 100% ga etadi.Agar yuqorida tavsiflangan tizim to'liq quyosh suv isitish moslamasi bilan ishlagan bo'lsa, u holda kollektor maydoni 25 m 3 va hajmli saqlash tanki 85 m 3 issiqlik izolyatsiyasi bilan 100 sm qalinlikdagi issiqlik izolyatsiyasi kerak bo'ladi.Akumulyator energiyasining issiqlik quvvatini oshirish, saqlashning amaliy imkoniyatlarini sezilarli darajada yaxshilashga olib keladi.Yakka tartibdagi uylarni quyosh energiyasi bilan isitish texnik jihatdan mumkin bo'lsa-da, bu ko'proq. isitishga bo'lgan ehtiyojni kamaytirish uchun issiqlik izolyatsiyasiga sarmoya kiritish uchun bugungi kunda iqtisodiy jihatdan samarali.

QUYOSH ISITISHINDAN SANOATDA FOYDALANISH

Nafaqat uy xo'jaliklari, balki korxonalar ham suvni qaynatish yoki bug'lantirish uchun boshqa usullarni qo'llashdan oldin suvni oldindan isitish uchun quyosh suv isitgichlaridan foydalanadilar. Energiya narxlarining o'zgaruvchanligiga kamroq ta'sir qilish quyosh tizimini jozibador sarmoyaga aylantiradigan yana bir omildir. Odatda, quyosh suv isitgichini o'rnatish energiyani tez va sezilarli darajada tejashga olib keladi. Issiq suvning kerakli hajmiga va mahalliy iqlimga qarab, kompaniya elektr energiyasi va boshqa energiya manbalarining 40-80 foizini tejashi mumkin. Masalan, Janubiy Koreyaning Seul shahridagi 24 qavatli Kuk Jay ofis binosining kunlik issiq suvga bo‘lgan ehtiyoji 85 foizdan ortig‘i quyosh suv isitish tizimi orqali ta’minlanadi. Tizim 1984 yildan beri ishlaydi. U shu qadar samarali bo'ldiki, u rejalashtirilgan ko'rsatkichlardan oshib ketdi va qo'shimcha ravishda yillik isitish talabining 10 dan 20 foizigacha ta'minladi.Quyosh energiyasidan suv isitish tizimlarining bir nechta turlari mavjud. Biroq, odatda korxona tomonidan talab qilinadigan issiq suv miqdori faqat faol tizim tomonidan ta'minlanishi mumkin. Faol tizim odatda tomning janubiy yonbag'rida (Shimoliy yarimsharda) o'rnatilgan quyosh kollektorlaridan va quyosh kollektori yaqinida o'rnatilgan saqlash tankidan iborat. Panelga yetarlicha quyosh radiatsiyasi tushganda, maxsus regulyator quyosh paneli orqali suyuqlik - suv yoki antifrizni haydashni boshlaydigan nasosni ishga tushiradi. Suyuqlik kollektordan issiqlikni oladi va uni suv idishiga o'tkazadi, u erda kerak bo'lgunga qadar saqlanadi. Agar quyosh tizimi suvni kerakli haroratgacha qizdirmagan bo'lsa, qo'shimcha energiya manbasidan foydalanish mumkin. Tizimning turi va o'lchami turar-joy binosi uchun quyosh kollektorining o'lchami bilan bir xil tarzda aniqlanadi (yuqoriga qarang). Sanoat quyosh tizimlariga texnik xizmat ko'rsatish tizimning turi va hajmiga bog'liq, ammo soddaligi tufayli u minimal texnik xizmat ko'rsatishni talab qiladi.Tijorat va sanoat faoliyatining ko'p turlari uchun quyosh kollektorining eng katta afzalligi yoqilg'i va energiyani tejashdir. Biroq, muhim ekologik foyda haqida unutmasligimiz kerak. Oltingugurt gazi, uglerod oksidi va azot oksidi kabi ifloslantiruvchi moddalarning havoga chiqarilishi kompaniya egasi toza energiya manbai - Quyoshdan foydalanishga qaror qilganda kamayadi.

QUYOSH SOVUTTIRISH

Konditsionerlik va sovutish uchun energiyaga global talab ortib bormoqda. Bu nafaqat rivojlangan mamlakatlarda qulaylikka bo'lgan ehtiyojning ortib borayotgani, balki issiq iqlimli mintaqalarda, ayniqsa uchinchi dunyo mamlakatlarida oziq-ovqat va tibbiy buyumlarni saqlash zarurati bilan bog'liq.Faol sovutishning uchta asosiy usuli mavjud. Avvalo, bugungi kunda Evropada standart sovutish moslamasi bo'lgan elektr kompressorlardan foydalanish. Ikkinchidan, issiqlik energiyasi bilan ishlaydigan assimilyatsiya konditsionerlaridan foydalanish. Ikkala tur ham konditsioner uchun ishlatiladi, ya'ni. suvni 5 ° C gacha sovutish va 0 ° C dan pastroq muzlatish. Konditsionerlik uchun uchinchi imkoniyat mavjud - bug'lanishli sovutish. Barcha tizimlar quyosh energiyasi bilan ta'minlanishi mumkin, ularning qo'shimcha afzalligi - mutlaqo xavfsiz ishlaydigan suyuqliklardan foydalanish: oddiy suv, sho'r yoki ammiak. Ushbu texnologiyaning mumkin bo'lgan qo'llanilishi nafaqat konditsioner, balki oziq-ovqat mahsulotlarini saqlash uchun muzlatgichlar va boshqalar.

QURITISH

Havoni isituvchi quyosh kollektori don, meva yoki sabzavotlar kabi ekinlarni quritish uchun arzon issiqlik manbai bo'lib xizmat qilishi mumkin. Yuqori samaradorlikka ega quyosh kollektorlari xona ichidagi havo haroratini 5-10 °C ga qizdirganligi sababli (va murakkab qurilmalar - undan ham ko'proq), ular omborlarni konditsionerlash uchun ishlatilishi mumkin, rivojlanayotgan mamlakatlarda katta hosil yo'qotishlarini kamaytiradi. Tegishli saqlash sharoitlarining yo'qligi oziq-ovqat mahsulotlarini sezilarli darajada yo'qotishiga olib keladi. Garchi bu mamlakatlarda hosilning nobud bo‘lishini to‘g‘ri baholash imkoni bo‘lmasa-da, ba’zi manbalarda 50-60% atrofida deyishadi. Bunday yo'qotishlarga yo'l qo'ymaslik uchun paxtakorlar odatda hosilni yig'ib olingandan so'ng darhol arzon narxlarda sotadilar. Yangi uzilgan mevalarni quritish orqali yo‘qotishlarni kamaytirish ishlab chiqaruvchilarga ham, iste’molchilarga ham katta foyda keltiradi. Ba'zi rivojlanayotgan mamlakatlarda oziq-ovqat mahsulotlarini saqlash uchun ochiq havoda quritish keng qo'llaniladi. Buning uchun mahsulot erga, toshlarga, yo'l chetiga yoki tomlarga yotqiziladi. Ushbu usulning afzalligi uning soddaligi va arzonligidir. Shu bilan birga, uzoq vaqt quritish, ifloslanish, hasharotlar bilan zararlanish va qizib ketishdan buzilish tufayli yakuniy mahsulot sifati past bo'ladi. Bundan tashqari, etarli darajada past namlikka erishish qiyin va ko'pincha saqlash vaqtida mahsulotning buzilishiga olib keladi. Quyosh quritgichlarining joriy etilishi quritilgan mahsulotlar sifatini yaxshilash va yo‘qotishlarni kamaytirish imkonini beradi.

QUYOSH PECHLARI

Quyosh pechlaridan (pishirgichlardan) muvaffaqiyatli foydalanish Evropa va Hindistonda 18-asrdayoq qayd etilgan. Quyoshli pechlar va pechlar quyosh energiyasini o'zlashtiradi va uni issiqlikka aylantiradi va u yopiq xonada saqlanadi. So'rilgan issiqlik pishirish, qovurish va pishirish uchun ishlatiladi. Quyosh pechidagi harorat Selsiy bo'yicha 200 darajaga yetishi mumkin.Quyosh pechlari turli shakl va o'lchamlarda bo'ladi. Mana bir nechta misollar: pech, kontsentrator pechi, reflektor, quyosh bug 'va boshqalar. Turli xil modellar bilan barcha pechlar issiqlikni ushlab turadi va uni issiqlik izolyatsiyalangan kamerada saqlaydi. Ko'pgina modellarda quyosh nuri oziq-ovqatga bevosita ta'sir qiladi.

BOX SOLAR PECH

Qutili quyosh pechlari yaxshi izolyatsiyalangan qutidan iborat bo'lib, ichkarida qora rangga bo'yalgan, unda qora idishlar joylashtirilgan. Quti ikki qavatli “deraza” bilan qoplangan bo‘lib, u qutiga quyosh radiatsiyasini kiritib, ichidagi issiqlikni saqlaydi. Bundan tashqari, unga ichki tomoni oynasi bo'lgan qopqoq o'rnatilgan bo'lib, u orqaga buklanganda tushayotgan radiatsiyani kuchaytiradi, yopilganda esa pechning issiqlik izolatsiyasini yaxshilaydi.Quyoshli pechlarning asosiy afzalliklari:

To'g'ridan-to'g'ri va diffuz quyosh nurlaridan foydalaning. Ular bir vaqtning o'zida bir nechta idishni isitishlari mumkin. Ular engil, portativ va ishlov berish oson. Ular Quyoshga ergashishlari shart emas. O'rtacha harorat aralashtirishni keraksiz qiladi. Ovqat kun bo'yi issiq bo'ladi. Mahalliy materiallar yordamida ularni ishlab chiqarish va ta'mirlash oson. Ular nisbatan arzon (boshqa turdagi quyosh pechlari bilan solishtirganda). Albatta, ularning kamchiliklari ham bor:

Ularning yordami bilan siz faqat kunduzi ovqat pishirishingiz mumkin. O'rtacha harorat tufayli pishirish uzoq davom etadi. Shisha qopqog'i sezilarli issiqlik yo'qotilishiga olib keladi. Bunday pechlar qovurishni "qanday bilmayman". Ularning afzalliklari tufayli quti quyoshli pechlar quyosh pechlarining eng keng tarqalgan turi hisoblanadi. Ular turli xil: sanoat ishlab chiqarishi, hunarmandchilik va uy qurilishi; shakli tekis chamadon yoki keng past qutiga o'xshash bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, gorizontal qopqoqli (tropik va subtropik mintaqalarda) yoki eğimli (mo''tadil iqlim sharoitida) loydan yasalgan statsionar pechlar ham mavjud. Besh kishilik oila uchun taxminan 0,25 m2 diafragma maydoni (kirish maydoni) bo'lgan standart modellar tavsiya etiladi. Sotuvda pechlarning kattaroq versiyalari ham mavjud - 1 m2 yoki undan ko'p.

OYNAGI PECHLAR (REFLEKTOR BILAN)

Eng oddiy oyna pechkasi parabolik reflektor va pechning markazida joylashgan pan stendidir. Agar pechka Quyoshga ta'sir qilsa, u holda quyosh nuri barcha reflektorlardan markaziy nuqtaga (fokus) aks ettiriladi, panani isitadi. Reflektor, masalan, po'latdan yasalgan po'latdan yasalgan paraboloid yoki aks ettiruvchi folga bo'lishi mumkin. Ko'zgu yuzasi odatda sayqallangan alyuminiy, oyna metalli yoki plastmassadan tayyorlanadi, lekin paraboloidning ichki yuzasiga biriktirilgan ko'plab kichik tekis nometalllardan iborat bo'lishi mumkin. Istalgan fokus uzunligiga qarab, reflektor chuqur idish shaklida bo'lishi mumkin, unga oziq-ovqat solingan idish to'liq botiriladi (fokus uzunligi qisqa, idishlar shamoldan himoyalangan) yoki agar idish o'rnatilgan bo'lsa, sayoz plastinka shaklida bo'lishi mumkin. reflektordan ma'lum masofada joylashgan markazlashtirilgan nuqta.Barcha pechkalar - reflektorlar faqat to'g'ridan-to'g'ri quyosh radiatsiyasidan foydalanadi va shuning uchun doimo quyosh orqasiga burilishi kerak. Bu ularning ishlashini murakkablashtiradi, chunki u foydalanuvchini ob-havo va boshqaruv moslamasiga bog'liq qiladi.Ko'zgu pechlarining afzalliklari: Yuqori haroratga erishish va shunga mos ravishda tez pishirish. Nisbatan arzon modellar. Ulardan ba'zilari pishirish uchun ham ishlatilishi mumkin.Ro'yxatga olingan afzalliklar ba'zi kamchiliklar bilan birga keladi: Fokus uzunligiga qarab, pech taxminan har 15 daqiqada Quyosh orqasida aylanishi kerak. Faqat to'g'ridan-to'g'ri nurlanish qo'llaniladi va tarqoq quyosh nuri yo'qoladi. Kichkina bulutli bo'lsa ham, katta issiqlik yo'qotishlari mumkin. Bunday o'choqqa ishlov berish ma'lum mahorat va uning ishlash tamoyillarini tushunishni talab qiladi. Reflektor tomonidan aks ettirilgan nurlanish juda yorqin, ko'zni qamashtiradi va fokusli nuqta bilan aloqa qilsa, kuyishga olib kelishi mumkin. Ovqat pishirish kunduzi soat bilan cheklangan. Oshpaz issiq quyoshda ishlashi kerak (qattiq fokusli pechlar bundan mustasno). Pechkaning samaradorligi ko'p jihatdan shamolning o'zgaruvchan kuchi va yo'nalishiga bog'liq. Kunduzi pishirilgan taom kechgacha soviydi.Bu pechlarni ishlatishning qiyinligi va oshpazning quyoshda turishi ularning mashhurligi pastligining asosiy sababidir. Ammo pishirish an'anaviy ravishda yuqori issiqlik va quvvat talab qiladigan Xitoyda ular keng tarqalgan.

SOLAR DISTILLATION

Dunyo bo'ylab ko'plab odamlar toza suv tanqisligini boshdan kechirmoqda. Rivojlanayotgan mamlakatlardagi 2,4 milliard aholining 500 milliondan kami toza ichimlik suvidan foydalanish imkoniyatiga ega, hatto distillangan suv ham mavjud. Quyosh distilatsiyasi bu muammoni hal qilishga yordam beradi. Quyosh distilleri sho'r yoki ifloslangan suvni toza, distillangan suvga aylantiradigan oddiy qurilma. Quyosh distillash printsipi uzoq vaqtdan beri ma'lum. Miloddan avvalgi IV asrda Aristotel ichimlik suvi ishlab chiqarish uchun dengiz suvini bug'lash usulini taklif qildi. Biroq, quyosh hali ham 1874 yilgacha, J. Xarding va S. Uilson uni Chilida konchilar jamoasini toza suv bilan ta'minlash uchun qurganiga qadar qurilgan. Ushbu 4700 m2 distillash moslamasi kuniga 24 000 litr suv ishlab chiqargan. Hozirda bunday yuqori quvvatga ega zavodlar Avstraliya, Gretsiya, Ispaniya, Tunis va Karib dengizidagi Sent-Vinsent orolida mavjud. Kichikroq birliklar boshqa mamlakatlarda keng qo'llaniladi.Dengiz sohillari va cho'llarning deyarli har qanday hududlarida suvni ko'tarish va tozalash uchun quyosh energiyasidan foydalanish mumkin. Ushbu jarayonning barcha bosqichlari - nasosning ishlashi, tozalash va distillerga suv etkazib berish - quyosh energiyasidan foydalangan holda amalga oshiriladi.

SUV SIFATI

Bunday o'simlikdan olingan suv yuqori sifatga ega. Odatda suvda erigan moddalar miqdori uchun sinovdan o'tkazilganda eng yaxshi natijani ko'rsatadi. Bundan tashqari, u havo bilan to'yingan, chunki u havo borligida distillerda kondensatsiyalanadi. Suv dastlab g'alati ta'mga ega bo'lishi mumkin, chunki unda ko'pchiligimiz o'rganib qolgan minerallar yo'q. Sinovlar shuni ko'rsatadiki, distillash barcha bakteriyalarni yo'q qildi va pestitsidlar, o'g'itlar va erituvchilarning tarkibi 75-99,5% ga kamayadi. Bularning barchasi vabo va boshqa yuqumli kasalliklardan odamlar o'lishda davom etayotgan mamlakatlarda katta ahamiyatga ega.

QUYOSH ISSILIK stansiyalari

Quyosh issiqligidan to'g'ridan-to'g'ri foydalanishdan tashqari, quyosh radiatsiyasi yuqori bo'lgan hududlarda turbinani aylantiradigan va elektr energiyasini ishlab chiqaradigan bug 'hosil qilish uchun ishlatilishi mumkin. Quyosh issiqlik elektr energiyasini keng miqyosda ishlab chiqarish juda raqobatbardoshdir. Ushbu texnologiyaning sanoatda qo'llanilishi 1980-yillarga to'g'ri keladi; shundan beri sanoat jadal rivojlandi. AQSh kommunal xizmatlari tomonidan 400 megavattdan ortiq quyosh issiqlik elektr stantsiyalari o'rnatildi, ular 350 000 kishini elektr energiyasi bilan ta'minlaydi va yiliga 2,3 million barrel neft ekvivalentini almashtiradi. Mojave cho'lida (AQShning Kaliforniya shtatida) joylashgan to'qqizta elektr stantsiyasi 354 MVt o'rnatilgan quvvatga ega va 100 yillik sanoat tajribasini to'plagan. Bu texnologiya shu qadar ilg‘orki, rasmiy ma’lumotlarga ko‘ra, u Qo‘shma Shtatlarning ko‘plab hududlarida an’anaviy elektr energiyasi ishlab chiqarish texnologiyalari bilan raqobatlasha oladi. Dunyoning boshqa mintaqalarida ham tez orada quyosh issiqligidan elektr energiyasi ishlab chiqarish uchun foydalanish loyihalari ishga tushirilishi kerak. Hindiston, Misr, Marokash va Meksika tegishli dasturlarni ishlab chiqmoqda, ularni moliyalashtirish uchun grantlar Global ekologik fond (GEF) tomonidan taqdim etiladi. Gretsiya, Ispaniya va AQSHda mustaqil energiya ishlab chiqaruvchilar tomonidan yangi loyihalar ishlab chiqilmoqda.Issiqlik ishlab chiqarish usuliga ko'ra quyosh issiqlik elektr stansiyalari quyosh konsentratorlari (oyna) va quyosh hovuzlariga bo'linadi.

QUYOSH KONSENTRATORLARI

Bunday elektr stantsiyalari quyosh energiyasini linzalar va reflektorlar yordamida to'playdi. Bu issiqlikni saqlash mumkin bo'lganligi sababli, bunday stansiyalar har qanday ob-havoda, kechayu kunduz kerak bo'lganda elektr energiyasini ishlab chiqarishi mumkin.Katta nometall - nuqta yoki chiziqli fokusli - quyosh nurlarini shunday darajada to'playdiki, suv bug'ga aylanadi va etarli energiya chiqaradi. turbinani aylantirish uchun. Luz Corp. Kaliforniya cho'lida bunday nometalllarning ulkan maydonlarini o'rnatdi. Ular 354 MVt elektr energiyasi ishlab chiqaradi. Bu tizimlar quyosh energiyasini 15% atrofida samaradorlik bilan elektr energiyasiga aylantira oladi.Quyosh nuri konsentratsiyasiga asoslangan quyosh issiqlik elektr energiyasini ishlab chiqarish texnologiyalari rivojlanishning turli bosqichlarida. Parabolik kontsentratorlar bugungi kunda sanoat miqyosida allaqachon qo'llanilmoqda: Mojave cho'lida (Kaliforniya) o'rnatish quvvati 354 MVtni tashkil qiladi. Quyosh energiyasi minoralari ko'rgazmali loyihalar bosqichida. Barstou shahrida (AQSh) 10 MVt quvvatga ega “Solar Two” deb nomlangan tajriba loyihasi sinovdan o‘tkazilmoqda. Disk tipidagi tizimlar ko'rgazmali loyihalar bosqichidan o'tmoqda. Bir nechta loyihalar loyihalash bosqichida. Golden shahrida (AQSh) 25 kilovattlik prototipli stansiya ishlamoqda. Quyosh issiqlik elektr stansiyalari kengayib borayotgan global qayta tiklanuvchi energiya bozorida ularni juda jozibador texnologiyaga aylantiruvchi bir qator xususiyatlarga ega.Quyosh issiqlik elektr stansiyalari so‘nggi bir necha o‘n yilliklarda uzoq yo‘lni bosib o‘tdi. Davom etish ishlari bu tizimlarni qazib olinadigan yoqilg‘ilar bilan raqobatbardosh qilish, ularning ishonchliligini oshirish va elektr energiyasiga bo‘lgan talab ortib borayotgan sharoitda jiddiy muqobil bo‘lishi kerak.Quyosh hovuzlari Fokusli oynalar ham, quyosh fotovoltaiklari ham (pastga qarang) tungi vaqtda energiya ishlab chiqara olmaydi. . Buning uchun kun davomida to'plangan quyosh energiyasi issiqlik saqlash tanklarida saqlanishi kerak. Bu jarayon tabiiy ravishda quyosh suv havzalari deb ataladigan suv havzalarida sodir bo'ladi.Quyosh suv havzalari suv tubida yuqori tuz konsentratsiyasiga ega, suvning konvektiv bo'lmagan o'rta qatlamida tuz konsentratsiyasi chuqurlik bilan ortadi va konvektiv qatlam past tuzga ega. sirtdagi konsentratsiya. Hovuz yuzasiga quyosh nuri tushadi, tuzning yuqori konsentratsiyasi tufayli issiqlik suvning pastki qatlamlarida saqlanadi. Hovuz tubi tomonidan so'rilgan quyosh energiyasi bilan isitiladigan yuqori sho'rlangan suv, uning yuqori zichligi tufayli ko'tarila olmaydi. Hovuzning pastki qismida qoladi, u deyarli qaynaguncha asta-sekin isitiladi (suvning yuqori qatlamlari nisbatan sovuq bo'lib qoladi). Issiq pastki "sho'r" kechayu kunduz issiqlik manbai sifatida ishlatiladi, buning yordamida maxsus organik sovutish suvi turbinasi elektr energiyasini ishlab chiqarishi mumkin. Quyosh hovuzining o'rta qatlami issiqlik izolatsiyasi vazifasini bajaradi, konveksiya va issiqlik yo'qotilishini pastdan yuzaga to'sqinlik qiladi. Hovuz suvining pastki va yuzasi o'rtasidagi harorat farqi generatorni haydash uchun etarli. Quvurlar orqali suvning pastki qatlami orqali o'tkazilgan sovutish suvi, turbina elektr energiyasi ishlab chiqarish uchun aylanadigan yopiq Rankin tizimiga ko'proq beriladi.1. Tuzning yuqori konsentratsiyasi2. O'rta qatlam.3. Past tuz konsentratsiyasi4. Sovuq suv "kirish" va issiq suv "chiqish"

FOTOELEKTR xujayralar

SOLAR MODULLARI

Quyosh moduli shisha qopqoq ostida o'ralgan o'zaro bog'langan quyosh batareyalari batareyasidir. Fotoelementlarga tushgan yorug'lik qanchalik kuchli bo'lsa va ularning maydoni qanchalik katta bo'lsa, shunchalik ko'p elektr toki hosil bo'ladi va oqim kuchi shunchalik katta bo'ladi. Modullar vattlarda (Wp) eng yuqori quvvatga qarab tasniflanadi. Vatt quvvatni o'lchash birligidir. Bir tepalik vatt - bu muayyan sharoitlarda o'rnatish quvvatining qiymatini ko'rsatadigan texnik tavsif, ya'ni. 1 kVt/m2 quyosh radiatsiyasi elementga 25 °C haroratda tushganda. Bu intensivlik yaxshi ob-havo sharoitida va quyosh zenitida erishiladi. Bir pik vatt ishlab chiqarish uchun 10 x 10 sm o'lchamdagi bitta hujayra kerak bo'ladi Kattaroq modullar, 1 m x 40 sm, taxminan 40-50 Vt ishlab chiqaradi. Biroq, quyosh yoritilishi kamdan-kam hollarda 1 kVt / m2 ga etadi. Bundan tashqari, quyoshda modul nominal haroratdan ancha yuqori qiziydi. Bu ikkala omil ham modulning ish faoliyatini pasaytiradi. Odatdagi sharoitlarda o'rtacha ishlash kuniga taxminan 6 Wh va Wp uchun yiliga 2000 Wh ni tashkil qiladi. 5 Vt - 50 Vt quvvatga ega lampochkaning 6 daqiqada (50 Vt x 0,1 soat = 5 Vt soat) yoki bir soat ichida portativ radio (5 Vt x 1 soat = 5 Vt) tomonidan iste'mol qilinadigan energiya miqdori.

SANOAT FOTOELEKTR O'RNATISHLARI

Bir necha yillardan buyon aholini elektr energiyasi, gaz va suv ta’minotida kichik fotovoltaik tizimlar qo‘llanilib, ularning tejamkorligini isbotladi. Ularning aksariyati 1 kVtgacha quvvatga ega va energiyani saqlash uchun batareyalarni o'z ichiga oladi. Ular elektr ustunlaridagi signal chiroqlarini yoqishdan tortib havo sifatini kuzatishgacha bo'lgan turli funktsiyalarni bajaradi. Ular kommunal sohada ishonchlilik va chidamlilikni namoyish etdi va kelajakda yanada kuchli tizimlarni joriy etish uchun zamin yaratmoqda.

XULOSA

O'rta chiziqda quyosh tizimi isitish ehtiyojlarini qisman qondirishga imkon beradi. Amaliyot tajribasi shuni ko'rsatadiki, quyosh energiyasidan foydalanish hisobiga mavsumiy yoqilg'i tejash 60% ga etadi. Ular cheksiz ishlashlari mumkin.Quyosh vatt narxining doimiy pasayishi quyosh stansiyalariga boshqa avtonom energiya manbalari, masalan, dizel elektr stansiyalari bilan raqobatlashish imkonini beradi.

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO‘YXATI

1. Lavrus V.S. Energiya manbalari / "Axborot nashri" seriyasi, 3-son "Fan va texnologiya", 1997 y.

Kategoriyada mashhur:

Ijtimoiy fanlar "oila" ni sinovdan o'tkazdi Jamiyatning oilaviy hujayrasini kimy tomonidan test ...

o'qing

Ijtimoiy fan bo'yicha test "oila" Yosh oilaning mavzu bo'yicha testlari

o'qing

O'smirlikda kechikish bilan qanday kurashish kerak

o'qing

Ijobiy fikrlash - hayotda muvaffaqiyat!

o'qing

Qadimgi Yunoniston taqdiri haqidagi afsonalarni onlayn o'qish ...

o'qing

Tarmoqli arra ustidagi bo'linishni qanday qilish kerak

o'qing

Baxs sharafiga bayram nima?

o'qing

"Urlaydi - bu sevgini anglatadi" iborasi qaerdan paydo bo'lgan?

o'qing

Ko'z atrofidagi terini qanday yosh saqlash kerak...

o'qing

Fransuz soch turmagi aksenti: ombre uchun...

o'qing

Makaron tayyorlash uchun retsept va ko'rsatmalar

o'qing

Uy sharoitida botoks effektli niqob:...

o'qing

Yerda quyosh energiyasidan foydalanish qisqacha. Annotatsiya: Quyosh energiyasi va undan foydalanish istiqbollari

Insho

Xulosa

Quyosh energiyasidan foydalanish

Quyosh energiyasi qayerda ishlatiladi?

Quyosh energiyasi turlari (quyosh elektr stansiyalari)

Shamol energiyasidan foydalanish

Shamol energiyasi turlari (shamol fermalari)

Istiqbollar va rivojlanish

KIRISH

YERGA QANCHA QOYISH ENERGİYASI KETADI?

QUYOSH ENERGIYAsidan FOYDALANISH

PASİV QUYOSH ENERGIYASI

HIKOYA

PASİV SOLAR TIZIMLARI

QUYOSH ARXITEKTURASI VA FAOL SOLAR TIZIMLAR

XULOSA

QUYOSH KOLLEKTORLARI

HIKOYA

QUYOSH KOLLEKTORLARNING TURLARI

FAOLIYAT PRINSIBI

HUBLAR

QUYOSH PECHLARI VA DISTILLYLAR

QUYOSH ENERGASI NAMALLARI

QUYOSH ISQIQ SUV TIZIMLARI

QOYISH KOLLEKTORI MUMKIN ODAMDAGI ISITISHLAR BILANMI?

QOYISH ENERGİYAsidan FOYDALANISH KOMONINI ISITISH

QUYOSH ISITISHINDAN SANOATDA FOYDALANISH

QUYOSH SOVUTTIRISH

QURITISH

QUYOSH PECHLARI

BOX SOLAR PECH

OYNAGI PECHLAR (REFLEKTOR BILAN)

SOLAR DISTILLATION

SUV SIFATI

QUYOSH ISSILIK stansiyalari

QUYOSH KONSENTRATORLARI

FOTOELEKTR xujayralar

SOLAR MODULLARI

SANOAT FOTOELEKTR O'RNATISHLARI

XULOSA

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO‘YXATI

QUYOSH ARXITEKTURASI VA FAOL SOLAR
TIZIMLAR

QOYISH KOLLEKTORI MUMKIN
ODAMDAGI ISITISHLAR BILANMI?