Päikeseenergia - seda ... Kasutades päikesepaneelide

Viimastel aastatel on teadlased on eriti huvitatud alternatiivseid energiaallikaid. Nafta ja gaasi lõpeb varem või hiljem, nii mõelda, kuidas me ellu jääda selles olukorras, on vaja nüüd. Euroopas tuuleturbiinid kasutatakse laialdaselt, kes üritab nendest energia ookeani, ja me räägime päikeseenergiat. Lõppude lõpuks, täht, mida me näeme peaaegu iga päev taevas, aitab meil säilitada taastumatuid loodusvarasid ja parandada keskkonda. Väärtus päike Maa ei saa alahinnata - see annab soojuse, valguse ja võimaldab funktsiooni kogu elu planeedil. Miks ei leia teda teine rakendus?

Pisut ajalugu

Kui 19. sajandi keskel füüsik Aleksandr Edmon Bekkerel avastanud fotoelektrilise efekti. Aasta lõpuks sajandi Charlz Fritts töötanud esimese seadme võimeline töötlemiseks päikeseenergia elektriks. Me kasutasime seleeni kaetud õhukese kihi kullaga. Mõju oli nõrk, kuid see on see leiutis on sageli seotud alguses päikeseenergia ajastu. Mõned teadlased ei nõustu selle preparaadi. Nad kutsusid asutaja ajastu päikeseenergia maailma tuntud teadlane Alberta Eynshteyna. Aastal 1921 sai ta Nobeli preemia oma selgituse seaduste välise fotoelektrilise efekti.

Tundub, et päikeseenergia - see on paljutõotav viis arengut. Aga seal on palju takistusi et see sobib igas kodus - peamiselt majanduse ja keskkonna. Mis sisaldub kulu päikesepaneelid, kui palju kahju nad võivad põhjustada keskkonna ja mida veel olemas viise, kuidas toota energiat, me õpime hiljem.

meetodid kogunemine

Kõige pakilisem ülesanne seotud kodustamine energia päike, ei ole mitte ainult seda saada, kuid kogunemine. Ja see on kõige raskem. Praegu teadlased on välja töötatud ainult 3 võimalust täielikult kodustamine päikeseenergiat.

Esimene põhineb kasutamise paraboolpeeglit ja natuke nagu mängides luubiga, mis on tuttav kõigile lapsepõlvest. Light läbib objektiivi, kogudes ühe punkti. Kui paned paberile, siis süttib, kui temperatuur ületas päikesekiiri on uskumatult suur see koht. Parabool peegel on nõgusa ketta, mis meenutab madalas kaussi. See peegel, erinevalt võimendus ei edasta, kuid peegeldab päikesevalgust kogudes see ühel hetkel, mis on üldiselt suunatud mustaks veetoru. Seda värvi kasutatakse, sest see parim neelab valgust. Vesi toru toimel päikesevalguse soojendab ja saab kasutada elektrienergia tootmiseks või kütmiseks väikemajade.

korter kütteseade

See meetod kasutab täiesti teistsugust süsteemi. Solar vastuvõtja näeb välja nagu mitmekihiline struktuur. Selle tööpõhimõte on järgmine.

Läbides klaasist, kiirte langevad pimedaks metalli, mis on teadaolevalt parem neelab valgust. Päikesekiirgus muundatakse soojus- ja soojendab vett, mis on tehtud raudplaat. Lisaks kõik toimub nii nagu esimeses meetod. Soe vesi saab kasutada kas kütteks või elektrienergiaks. Kuid selle meetodi efektiivsus ei ole piisavalt suur, et seda kasutada kõikjal.

Tüüpiliselt Nii saadud päikeseenergia - see on soe. Elektrienergia on palju tõenäolisem, et kasutada kolmandat meetodit.

päikesepatareid

Enamik meist on tuttavad sellised energiaallikad. See hõlmab kasutamist erinevate patareide või päikesepaneelid, mis võib leida katustel paljud tänapäeva kodudes. Selline meetod on keeruline eelnevalt kirjeldatud, kuid on palju lootustandvam. See on see, kes annab teile võime muuta päikeseenergia elektriks tööstuslikus mahus.

Special paneelid ette lüüa kiirte tehtud räni rikkad kristallid. Päikesevalguse neile langeva, lööb elektrone välja orbiidil. Oma koha, kohe soovib teise viisil saadud pideva liikuv kett, mis tekitab voolu. Seda kasutatakse kohe vajadusel pakkuda seadmeid või salvestatud elektri kujul spetsiaalsetes patareid.

Populaarsust see meetod põhineb asjaolul, et see võimaldab teil saada rohkem kui 120 vatti ainult ühe ruutmeetri päikesepaneel. Sel juhul paneelide on suhteliselt väike paksus, mis võimaldab neil paigutada peaaegu kõikjal.

Ränitüübid paneelid

On olemas mitut tüüpi päikesepatareid. Esimene on tehtud kasutades monokristall räni. Nende tõhusus on umbes 15%. Need päikesepaneelid on kõige kallim.

Tõhusust rakkude valmistatud Polükristalliline räni, jõuab 11%. Nad maksavad vähem kui materjal neile saadakse lihtsustatud tehnoloogia. Kolmas tüüp on kõige ökonoomsem ja on vähemalt tõhusust. See paneel amorfse räni, mis on üle mittekristalliliste. Lisaks jõudlust, neil on üks suur puudus - haprus.

Mõned tootjad suurendada tõhusust kaasata mõlemal pool päikesepaneel - ees ja taga. See võimaldab teil jõuda kerge suurtes kogustes, ja suurendab toodetava energia kogust 15-20%.

kodumaiste tootjate

Päikeseenergia maailmas on muutumas üha tavalisemaks. Isegi meie riigis oleme huvitatud õppida tööstuses. Vaatamata sellele, et Venemaa ei ole väga aktiivne on alternatiivsete energia, mõned on tehtud edusamme. Praegu loomine paneelid päikeseenergia võtab paar organisatsioonid - enamasti akadeemiliste institutsioonide erinevate ja tehased tootmise elektriseadmeid.

1. SPF "Quark".
2. JSC "Kovrov Mehhaaniline Plant".
3. Ülevenemaaline Research Institute for elektrifitseerimine põllumajandusminister.
4. Machine Building MTÜ.
5. AO Vien.
6. JSC "Ryazan Plant metallist-keraamilised seadmed".
7. JSC Pravdinsky katseseadmes allikad praeguse "positiivne".

See on vaid väike osa ettevõtetest, võttes aktiivselt osa alternatiivsete energia Venemaal.

Mõju keskkonnale

Keeldumine söe ja nafta energiaallikate mitte ainult seotud asjaoluga, et need vahendid on varem või hiljem otsa. Asjaolu, et nad on väga kahjulik keskkonnale - saastavaid pinnase, õhu ja vee, aidata kaasa inimeste haigustega ja vähendada immuunsus. Sellepärast alternatiivseid energiaallikaid peab olema ohutu keskkonna seisukohast.

Silicon, mida kasutatakse tootmise päikesepatareid ise on ohutu, sest see on looduslik materjal. Aga pärast puhastamist jääb jäätmeid. Nad võivad kahjustada inimeste ja keskkonna kui valesti kasutada.

Lisaks sait on täiesti täis päikesepaneelid, võib häirida loomulikku valgustust. See toob kaasa muutusi olemasoleva ökosüsteemi. Aga üldiselt, mõju keskkonnale seadmete konverteerimiseks päikeseenergia on minimaalne.

majandus

Suurim kulu tootma päikesepatareid on seotud kõrge hind tooraine. Nagu me oleme näinud, erilist paneelid on loodud kasutades räni. Vaatamata sellele, et see mineraal on looduses laialt levinud, tema saagiks seotud suur probleem. Asjaolu, et räni, mis on rohkem kui veerand mass maakoore, ei ole sobivad päikesepaneelide tootmine. Selleks sobib ainult puhast ainet saadakse tööstusliku meetoditega. Kahjuks välja liiva saada puhas räni on väga problemaatiline.

Sest hind seda ressurssi on võrreldav uraani kasutatakse tuumaelektrijaamades. Sellepärast päikesepatareide maksumust praegu on see üsna kõrgel tasemel.

kaasaegse tehnoloogia

Esimesed katsed taltsutada päikeseenergia seal pikka aega. Sellest ajast on paljud teadlased on aktiivselt tegelenud otsimine kõige tõhusam tehnika. See peab olema mitte ainult majanduslikult konkurentsivõimeline, kuid ka kompaktne. Selle tõhusus peab püüdlema maksimaalse.

Üks esimesi samme ideaalsele seadme vastuvõtuks ja muundades päikeseenergia on tehtud leiutise räni patareid. Muidugi hind on üsna kõrge, kuid paneelid võib paigaldada katustele ja seintele maja, kus nad ei sega kedagi. Efektiivsus sellised patareid on vaieldamatu.

Aga parim viis suurendada populaarsust päikeseenergia - oleks odavam. Saksa teadlased on juba soovitanud asendada räni, sünteetilised kiud, mida saab integreerida riidest või muid materjale. Tõhusust sellise päikesepatarei ei ole väga suur. Aga särk segamini sünteetilised kiud vähemalt elektrienergiat pakkuda nutitelefoni või mängija. Aktiivselt töötavad nanotehnoloogia alal. Ilmselt nad võimaldavad päikest saanud kõige populaarsem energiaallikas käesoleva sajandi. Ettevõtte spetsialistid Scates AS Norra on juba teatanud, et nanotehnoloogia vähendada kulusid päikesepaneelid on 2 korda.

Päikeseenergia kodudes

On eluase, mis iseenesest tagab, et unistus paljud kindel: ei ole sõltuvust keskküte, raskusi arvete maksmine ja kahju keskkonnale. Juba paljud riigid on aktiivselt sigalate, tarbivad ainult saadud energia alternatiivseid allikaid. Ilmekaim näide - nn päikese maja.

Ehitustööde käigus see nõuda suuremaid investeeringuid kui traditsiooniline. Aga pärast mitu aastat kestnud operatsiooni kõik kulud makstakse tagasi - maksma kütte, sooja vee ja elektri. Päikesesüsteemi maja kõik need teatised on seotud konkreetse päikesepaneelidest panna katusele. Ja nii saadud energia ressursse mitte ainult kulutada praeguseid vajadusi, vaid ka koguda kasutamiseks öösel ja pilves ilmaga.

Praegu ehitamiseks näiteks maja on läbi mitte ainult riikide ekvaatori lähedal, kus päikeseenergiat toota lihtsaim viis. Samuti püstitati Kanadas, Soomes ja Rootsis.

Plusse ja miinuseid

Tehnoloogiate arendamine rakendada päikeseenergia kõikjal, võiks olla aktiivsem. Aga seal on mõned põhjused, miks ta ei ole ikka veel prioriteet. Nagu me oleme eespool öeldud, on paneelide valmistamisel toodetud keskkonnasõbraliku kahjulikke aineid. Lisaks lõppenud tehnika sisaldab oma koostiselt gallium, arseen, kaadmium ja plii.

See tekitab palju küsimusi ja vajadust ringlussevõtt päikesepaneelide. Pärast 50 aastat tööd nad töövõimetuks ja nad peavad kuidagi tappa. Kas see põhjustada tohutu kahju loodusele? Samuti tuleb meeles pidada, et päikeseenergia - on tujukas ressursitõhususe tootmine, mis sõltub kellaajast ja ilmast. See on oluliseks puuduseks.

Aga plusse, muidugi. Päikeseenergia võib toota praktiliselt iga maapealse punkti ja seadmed selle ettevalmistamiseks ja ümberkujundamine võib olla nii väike, et mahub taga nutitelefoni. Mis veelgi olulisem, see on taastuv ressurss, mis on summa päikeseenergia jääb muutumatuks vähemalt tuhat aastat.

väljavaated

Areng päikeseenergia tehnoloogiad peaksid kaasa madalamad kulud luua objekte. Juba on klaaspaneelid, mida saab paigaldada aknad. Nanotehnoloogial on lubatud leiutada värvi, mis pihustatakse päikesepaneelid ja võiks asendada räni kiht. Kui Päikeseenergia maksumus ei kuulu paar korda, selle populaarsus kasvab samuti mitu korda üle.

Loomine väike paneelid üksikute rakendus võimaldab inimestel igas olukorras kasutada päikeseenergia - kodus, autos või isegi riigis. Tänu nende jagamine vähendada koormust keskvõimu, sest inimesed saavad tasu väike elektroonika.

Shelli eksperdid usuvad, et aastaks 2040 umbes pool maailma energia tuleb taastuvatest energiaallikatest pärineva energia. Juba Saksamaa, päikeseenergia tarbimine kasvab kiiresti, ja aku mahutavus on üle 35 GW. Jaapan on ka aktiivselt arendada selles valdkonnas. Need kaks riiki - juhid päikeseenergia maailmas. Tõenäoliselt peagi liitus Ameerika Ühendriigid.

Muud alternatiivseid energiaallikaid

Teadlased ei lakka puzzle üle, et saate siiski kasutada elektri tootmiseks või soojuse. Too näiteid kõige lootustandvamaid alternatiivseid energiaallikaid.

Tuuleturbiinid on nüüd võimalik leida peaaegu igas riigis. Isegi tänavatel palju Venemaa linnades paigaldada tuled, mis on isemajandav elektrit tuuleenergia. Kindlasti kulud nende keskmisest kõrgem, kuid aja jooksul nad vahe tagasi.

Kaua aega tagasi see leiutati tehnoloogia toota energiat vee temperatuuri vahe ookeani pinna ja sügavus. Hiina on aktiivselt arenevad selles valdkonnas. Lähiaastatel, rannikul Hiina ei kavatse ehitada suurima elektrijaama töötab see tehnoloogia. On ka teisi merekasutusele. Näiteks Austraalias, on plaanis luua elektrijaam, mis genereerib energiat jõudu vooluveele.

Seal on palju muid võimalusi, kuidas toota elektrit või soojust. Aga taustal paljud teised päikeseenergia võimalusi - see on tõesti paljulubav teaduse.