Aurinkoenergia - tämä ... Käyttämällä aurinkopaneelit

Viime vuosina tutkijat ovat erityisen kiinnostuneita vaihtoehtoisia energialähteitä. Öljyn ja kaasun päättyy ennemmin tai myöhemmin, niin ajattele, miten aiomme selviytyä tässä tilanteessa on tarpeen nyt. Euroopassa tuuliturbiineja käytetään laajalti, joka yrittää purkaa energiaa merestä, ja puhumme aurinkoenergiaa. Onhan tähti, jonka näemme melkein joka päivä taivaalla, voi auttaa meitä säästämään uusiutumattomia luonnonvaroja ja parantaa ympäristöä. Arvo auringon maapallo ei voi yliarvioida - se antaa lämpöä, valoa ja mahdollistaa toiminto kaiken elämän maapallolla. Joten miksi ei löydä häntä toiseen sovellukseen?

Hieman historiaa

Puolivälissä 19th century fyysikko Aleksandr Edmon Bekkerel löysi aurinkosähkö vaikutus. Loppuun mennessä vuosisadan Charlz Fritts kehitti ensimmäisen laitteen kykenee prosessoimaan aurinkoenergiaa sähköksi. Käytimme seleeni päällystetty ohuella kultaa. Vaikutus oli heikko, mutta se on tämän keksinnön liittyy usein alussa aurinkoenergian ajan. Jotkut tutkijat eivät hyväksy tätä muotoilua. He kutsuivat perustaja aikakauden aurinkoenergia maailmankuuluja tiedemies Alberta Eynshteyna. Vuonna 1921 hän sai Nobelin hänen selitys lakien ulkoisen valosähköilmiötä.

Näyttää siltä, että aurinkoenergia - tämä on lupaava keino kehityksen. Mutta on monia esteitä, jotta se sopii jokaiseen kotiin - lähinnä taloudelliset ja ympäristöön. Mitä liittymän kustannukset aurinkopaneelien, kuinka paljon vahinkoa ne voivat aiheuttaa ympäristölle ja mitä muuta on olemassa tapoja tuottaa energiaa, opimme myöhemmin.

menetelmiä kertymistä

Kiireellisin tehtävä liittyy kesyttäminen auringon energiaa, ei ole vain sitä vastaan, mutta kertymistä. Ja tämä on vaikein. Tällä hetkellä tutkijat ovat kehittäneet vain 3 tapoja täyttä kesyttäminen aurinkoenergiaa.

Ensimmäinen perustuu käytöstä parabolinen peili ja vähän kuin leikkii suurennuslasin, joka on tuttu kaikille lapsuudesta. Valo kulkee linssin läpi, kerätä yhdessä pisteessä. Jos laitat paperinpala, se syttyy, kun lämpötila ylitti auringon säteet on uskomattoman suuri tässä paikassa. Paraabelipeilistä on kovera levy, joka muistuttaa matalaan kulhoon. Tämän peili, toisin kuin suurennus ei lähetä vaan heijastaa auringonvaloa keräämällä se yhdessä kohdassa, joka on yleensä suunnattu musta vesijohto. Tätä väriä käytetään, koska se parhaiten imee valoa. Vesi putkessa vaikutuksen alaisena auringonvalo lämpenee ja voidaan käyttää sähkön tai lämmitykseen pientalojen.

tasolämmityskappale

Tämä menetelmä käyttää täysin eri järjestelmää. Aurinkokeräin näyttää monikerroksinen rakenne. Sen toimintaperiaate on seuraava.

Kulkee lasin, säteet osuvat pimennetyssä metallin, jonka tiedetään olevan parempi absorboi valoa. Auringon säteily muunnetaan lämpöenergiaksi , ja lämmittää veden, joka on alle rauta levy. Edelleen, kaikki tapahtuu kuten ensimmäisessä menetelmässä. Lämmitetty vesi voidaan käyttää joko lämmitykseen tai sähköenergian tuottamiseksi. Kuitenkin tehokkuus tämä menetelmä ei ole riittävän korkea käyttää sitä kaikkialla.

Tyypillisesti näin saatu aurinkoenergia - se on lämmin. Sähkön paljon todennäköisemmin käyttää kolmatta menetelmää.

aurinkokennoja

Useimmat meistä tuntevat näihin energialähteisiin. Se liittyy käytön eri paristoja tai aurinkopaneelit, jotka löytyvät katoille monet nykypäivän kodeissa. Tällainen menetelmä on monimutkainen aikaisemmin kuvattu, mutta on paljon lupaava. Se on se, joka antaa sinulle mahdollisuuden muuntaa aurinkoenergiaa sähköksi teollisessa mittakaavassa.

Erityinen paneelit on tarkoitettu kuvaamaan säteet valmistettu piidioksidi-rikas kiteitä. Auringonvalo laskussa niitä lyö elektronin pois kiertoradalla. Hänen paikka, välittömästi hakee toisen, näin saatu jatkuvasti liikkuvan ketjun, joka luo virta. Sitä käytetään välittömästi, jos tarpeen säätää laitteita tai tallennettuja sähkönä erityisissä akkuja.

Suosio Tämän menetelmän perustuu siihen, että sen avulla voit saada yli 120 wattia vain yhden neliömetrin aurinkopaneeli. Tässä tapauksessa levyt on suhteellisen pieni paksuus, jonka avulla ne voivat sijoittaa lähes missä tahansa.

Tyypit piipaneeleja

On olemassa useita erilaisia aurinkokennoja. Ensimmäinen valmistettu käyttäen yksikiteistä piitä. Niiden tehokkuus on noin 15%. Nämä aurinkopaneelit ovat kalleimpia.

Tehokkuus solujen valmistettu polypiin, saavuttaa 11%. Ne maksavat vähemmän kuin materiaali heille saadaan yksinkertaistettua tekniikkaa. Kolmas tyyppi on edullisinta ja jolla on vähintään tehokkuutta. Tämä paneeli on amorfista piitä, joka on ei-kiteinen. Lisäksi huono suorituskyky, heillä on yksi suuri haitta - hauraus.

Jotkut valmistajat tehokkuuden lisäämiseen liittyy molemmin puolin aurinkopaneeli - etu- ja takaosa. Näin voit saalis valoa suuria määriä, ja lisää tuotetun energian määrää 15-20%.

kotimaiset valmistajat

Aurinkoenergia maailmassa on yleistymässä. Vaikka maamme olemme kiinnostuneita tutustuttaessa teollisuudelle. Huolimatta siitä, että Venäjä ei ole ollut kovin aktiivinen on vaihtoehtoisten energialähteiden, edistystä on saavutettu. Nykyisin luominen paneelit aurinkoenergian kestää muutaman järjestöt - lähinnä akateemisissa laitoksissa erilaisia, ja tehtaiden tuotantoa sähkölaitteiden.

1. SPF "Quark".
2. JSC "Kovrov Mekaaninen Plant".
3. Koko Venäjän tutkimuskeskus sähköistys maatalousministeriö.
4. Koneenrakennus NPO.
5. AO VIEN.
6. JSC "Rjazanin Kasvien metalli-keraamiset laitteita."
7. JSC Pravdinsky koelaitos lähteistä nykyisen "positiivinen".

Tämä on vain pieni osa yrityksistä, ottaen aktiivisesti vaihtoehtoisten energialähteiden Venäjällä.

Vaikutus ympäristöön

Kieltäytyminen hiilen ja öljyn energialähteitä ei ole vain kytketty siihen, että nämä resurssit ennemmin tai myöhemmin loppuu. Se, että ne ovat erittäin haitallisia ympäristölle - saastuttavat maaperää, ilmaa ja vettä, edistää sairauksien ihmisillä ja vähentävät immuniteettia. Siksi vaihtoehtoisia energialähteitä on oltava turvallista ympäristön kannalta.

Piitä, jota käytetään tuotannossa aurinkokennojen itsessään on turvallinen, koska se on luonnollinen materiaali. Mutta puhdistuksen jälkeen se jää jätettä. Ne voivat aiheuttaa vahinkoa ihmisille ja ympäristölle, jos niitä käytetään väärin.

Lisäksi sivusto on täysin sekainen aurinkopaneeleilla, voi häiritä luonnollinen valaistus. Tämä johtaa muutoksia nykyiseen ekosysteemin. Mutta yleensä, vaikutus ympäristöön laitteiden muuntaminen aurinkoenergian on vähäinen.

talous

Suurimmat kustannukset tuottavien aurinkokennojen liittyy korkeat raaka-ainekustannukset. Kuten olemme nähneet, erityinen paneelit luodaan käyttämällä piitä. Huolimatta siitä, että tämä mineraali on levitetty laajalti luonnossa, hänen saaliinsa sidottu iso ongelma. Se seikka, että pii, mikä on enemmän kuin neljäsosa massan maankuoren, ei sovellu tuotantoon aurinkokennojen. Tätä tarkoitusta varten, soveltuu vain puhdasta materiaalia, joka on saatu teollisuuden menetelmillä. Valitettavasti ulos hiekkaa saada puhtaasta piistä on erittäin ongelmallinen.

Hinnalla tämä resurssi on verrattavissa uraania käytetään ydinvoimaloissa. Siksi kustannukset aurinkokennojen hetkellä edelleen melko korkealla tasolla.

moderni teknologia

Ensimmäiset yritykset kesyttää aurinkoenergian siellä pitkään. Sittemmin monet tutkijat ovat aktiivisesti mukana etsittäessä tehokkaimpia laitteita. Sen täytyy olla paitsi taloudellisesti kilpailukykyisiä, mutta myös pienikokoinen. Sen tehokkuus on pyrittävä mahdollisimman.

Ensimmäiset askeleet ihanteellinen laitteen vastaanottamiseksi ja muuntamiseksi aurinkoenergian on tehty keksinnön piin akkuja. Tietenkin, hinta on varsin korkea, mutta paneeleja voidaan sijoittaa kattojen ja seinien taloja, jossa ne eivät häiritse ketään. Tehokkuus kyseiset paristot on kiistaton.

Mutta paras tapa lisätä suosio aurinkoenergia - tee se halvemmaksi. Saksalaiset tutkijat ovat jo ehdottaneet korvata piin, synteettisiä kuituja, jotka voidaan integroida kangas tai muita materiaaleja. Tehokkuus Tällaisen aurinkokenno ei ole kovin korkea. Mutta paita lomassa synteettiset kuidut voivat ainakin toimittamaan sähköä älypuhelin tai soittimen. Työskentelevät aktiivisesti nanoteknologian. Todennäköisesti, ne mahdollistavat auringon tullut suosituin energialähde tällä vuosisadalla. Yhtiön asiantuntijat Scates AS: sta Norjan on jo ilmoittanut, että nanoteknologia vähentävät kustannuksia aurinkopaneelit on 2 kertaa.

Aurinkoenergia koteihin

Asumiseen, mikä varmistaa omasta unelma monet varma: ei ole riippuvuutta keskuslämmitys, vaikeuksia maksaa laskuja ja vahinkoa ympäristölle. Jo monet maat ovat aktiivisesti rakentaa asuntoja, kuluttaa vain energiaa peräisin vaihtoehtoisista lähteistä. Hyvä esimerkki - ns aurinko talossa.

Rakentamisen aikana se edellyttää suurempia investointeja kuin perinteinen. Mutta sen jälkeen useiden vuosien toiminnan kaikki kulut maksetaan takaisin - joutuvat maksamaan lämmitys, lämmin vesi ja sähkö. Vuonna aurinkotalo kaikki nämä tiedonannot on sidottu erityisiin aurinkopaneeleista sijoitetaan katolle. Ja näin saatu energiavarojen paitsi käytetty nykyisiin tarpeisiin, mutta myös kerääntyä käytettäväksi yöllä ja pilvisellä säällä.

Tällä hetkellä rakentaminen tällaisten talojen tehdään paitsi maissa lähellä päiväntasaajaa, missä auringon energiaa tuottaa helpoin tapa. He myös pystytetty Kanadassa, Suomessa ja Ruotsissa.

Plussat ja miinukset

Teknologioiden kehittämiseen hyödyntää aurinkoenergiaa kaikkialla, voisi olla aktiivisempi. Mutta on olemassa joitakin syitä, miksi se ei ole vielä etusijalla. Kuten olemme edellä todettiin, valmistuksessa paneelien tuottaman ympäristölle haitallisia aineita. Lisäksi valmiissa laite sisältää sen koostumus gallium, arseenia, kadmiumia ja lyijyä.

Se herättää paljon kysymyksiä ja tarvetta kierrätykseen aurinkopaneeleista. 50 vuotta työtä he ovat kelpaamattomiksi palvelua ja ne on jotenkin tappaa. Aiheuttaako se valtava haittaa luonnolle? On myös muistettava, että aurinkoenergiaa - on ailahtelevaa resurssien käytön tehokkuutta tuotanto riippuu kellonajasta ja säästä. Tämä on merkittävä haitta.

Mutta ammattilaiset, tietenkin. Aurinkoenergiaa voidaan tuottaa käytännöllisesti katsoen missä tahansa maapallon pisteessä, ja laitteet sen valmistamiseksi ja muutos voi olla niin pieni, että se mahtuu takana älypuhelin. Mikä on tärkeämpää, se on uusiutuva luonnonvara, joka on määrä aurinkoenergian säilyy ennallaan ainakin tuhat vuotta.

tulevaisuudennäkymät

Kehittäminen aurinkoenergian teknologian pitäisi johtaa alhaisempiin kustannuksiin luoda kohteita. Jo olemassa lasipaneelit jotka voidaan asentaa ikkunoita. Nanoteknologian kehittämiseen on mahdollistanut keksiä maali, joka suihkutetaan aurinkopaneeleja ja voisi korvata piikerroksen. Jos kustannukset aurinkoenergian ei kuulu muutaman kerran, sen suosio kasvaa myös moninkertaisesti.

Luomassa pieniä paneelit yksittäisille sovelluksen avulla ihmiset kaikissa olosuhteissa käyttää aurinkoenergiaa - kotona, autossa tai jopa maassa. Kiitos niiden jakeluun kuormituksen vähentämiseksi keskusvallan, koska ihmiset voivat periä pieni elektroniikka.

Shellin asiantuntijat uskovat, että vuonna 2040 noin puolet maailman energiasta syntyy uusiutuvista luonnonvaroista. Jo Saksassa, aurinkoenergia kulutus kasvaa nopeasti, ja akun kapasiteetti on yli 35 gigawattia. Japani on myös kehittää aktiivisesti tällä alalla. Nämä kaksi maata - johtajia aurinkoenergian maailmassa. Todennäköisesti pian rinnalleen Yhdysvalloissa.

Muita vaihtoehtoisia energialähteitä

Tutkijat eivät lakkaa palapeli yli siitä, että voit silti käyttää sähkön ja lämmön tuottamiseen. Antaa esimerkkejä lupaavimpia vaihtoehtoisia energialähteitä.

Tuuliturbiineja löytyy nyt lähes kaikissa maissa. Jopa kaduilla monien Venäjän kaupungeissa asentaa valoja, jotka ovat omavaraisia sähköä tuulienergia. Varmasti kustannukset niiden keskimääräistä suurempi, mutta ajan mittaan ne palauttaa erotuksen.

Kauan sitten se keksittiin tekniikka tuottaa energiaa käyttäen veden välinen lämpötilaero meren pinnan ja syvyydessä. Kiina on aktiivisesti aikoo kehittää tätä alaa. Tulevina vuosina, rannikolla Kiinan aikovat rakentaa suurimman voimalaitoksen käynnissä tätä tekniikkaa. On muitakin meren käyttöön. Esimerkiksi Australiassa, suunnittelevat voimalaitoksen, joka tuottaa energiaa voima veden virtaukset.

On monia muita tapoja tuottaa sähköä tai lämpöä. Mutta taustaa vasten monien muiden aurinkoenergiaa vaihtoehtoja - se on todella lupaava tieteenala.