Сонячна енергія - це ... Використання сонячних батарей

В останні роки вчених особливо цікавлять Альтернативні джерела енергії. Нафта і газ рано чи Пізно закінчаться, тому подуматі про ті, як ми будемо віжіваті в Цій ситуации, доводитися Вже зараз. В Европе активно Використовують вітряки, хтось намагається вітягті Енергію з океану, а ми поговоримо про Сонячної ЕНЕРГІЇ. Аджея зірка, якові ми практично Щодня бачим в небі, может помочь нам Зберегти невідновлювані ресурси и поліпшіті екологічну обстановку. Значення сонця для Землі Важко переоцініті - воно дает тепло, світло и дозволяє функціонуваті всьому живому на планеті. Так чому б НЕ найти Йому ще одне! Застосування?

Трохи історії

У середіні 19 століття фізик Олександр Едмон Беккерель відкрів фотогальванічній ефект. А до кінця сторіччя Чарльз Фріттс Створив перший прилад, здатно переробляті Сонячна Енергію в електрик. Для цього вікорістовувався селен, покриттів тонким шаром золота. Ефект БУВ Слабкий, но именно цею Винахід найчастіше пов`язують з качаном єрі Сонячної ЕНЕРГІЇ. Деякі Вчені НЕ згодні з таким формулюванням. Смороду назівають родоначальником ери Сонячної ЕНЕРГІЇ всесвітньо відомого вченого Альберта Ейнштейна. У тисяча дев`ятсот двадцять один году ВІН получил Нобелівську премию за Пояснення Законів зовнішнього фотоефекту.

Здавай б, сонячна енергія - це перспективний шлях розвитку. Альо існує Чимаев перешкоду для того, щоб вона увійшла у кожному дім - в основному, економічних и екологічних. Из чего складається ВАРТІСТЬ Сонячних батарей, якої Шкоди смороду могут завдаті навколишнього середовища та Які ще існують Способи Отримання ЕНЕРГІЇ, дізнаємося нижчих.

Способи Накопичення

Найактуальнішім завдання, пов`язаної з прирученням ЕНЕРГІЇ сонця, є НЕ только ее Отримання, но и акумуляція. І самє це є найскладнішім. У Сейчас годину вчений Було розроблено только 3 способу повноцінного приручення Сонячної ЕНЕРГІЇ.

Перший Заснований на вікорістанні параболічного дзеркала и немного нагадує гру з лупою, яка всім знайоме з дитинства. Крізь лінзу світло проходити, збіраючісь в одній точці. Если в цьом місці покласти шматочок паперу, вона загориться, оскількі температура схрещеніх Сонячних променів Неймовірно висока. Параболічне дзеркало представляет собою увігнутій диск, что нагадує неглібоку чашу. Це дзеркало, На Відміну Від лупи, що не пропускає, а відбіває сонячне світло, збіраючі его в одній точці, яка зазвічай спрямована на чорну трубу з водою. Такий колір Використовують того, что ВІН Найкраще поглінає світло. Вода в трубі під дію Сонячних променів нагрівається и может використовуват для Отримання електрики або для опалення невеликих будинків.

плоский нагрівач

У цьом способі вікорістовується зовсім Інша система. Приймач Сонячної ЕНЕРГІЇ Виглядає як багатошарова конструкція. Принцип его роботи Виглядає так.

Проходячи через скло, Промені потрапляють на затемнень метал, Який, як відомо, краще поглінає світло. Сонячна радіація превращается в теплову Енергію и нагріває воду, яка находится под залізним пластини. Далі все відбувається як в Першому способі. Нагріту воду можна вікорістовувалі або для опалення приміщень, або для Отримання електрічної ЕНЕРГІЇ. Правда, ефективність такого методу не настолько висока, щоб використовуват его повсюдне.

Як правило, получил таким чином сонячна енергія - це тепло. Для Отримання електрики набагато Частіше Використовують третій способ.

Сонячні елементи

Найбільше ми знайомі сортаменту з таким способом Отримання ЕНЕРГІЇ. ВІН має на увазі использование різніх батарей або Сонячних панелей, Які можна зустріті на дахах багатьох СУЧАСНИХ будинків. Такий способ складнішій Ранее опис, но є набагато більш перспективним. Саме ВІН дает можлівість превращение ЕНЕРГІЇ сонця в електрик в промислових масштабах.

СПЕЦІАЛЬНІ панелі, прізначені для уловлювання променів, роблять з збагачення крісталів кремнію. Сонячне світло, потрапляючі на них, збіває електрон з орбіті. На его місце тут же прагнем Інший, таким чином Вихід Безперервна рухліва ланцюжок, яка и створює струм. ВІН при необхідності відразу вікорістовується для забезпечення приладів або накопічується у виде електроенергії в спеціальніх акумулятор.

Популярність цього способу обгрунтована тім, что ВІН дозволяє отріматі більш 120 Вт Всього з одного квадратного метра Сонячної батареї. При цьом панелі ма ють порівняно невелика товщина, что дозволяє розміщуваті їх практично Скрізь.

Типи кремнієвіх панелей

Існує кілька відів Сонячних батарей. Перші віконані з Використання монокрісталічного кремнію. Їх коефіцієнт Корисної Дії ставити примерно 15%. Такі панелі Сонячної батареї є найбільш дорогими.

Відео: Сонячна батарея.електростанція для будинку ДЕШЕВО и ПРОСТО новий доступний тип панелей Solar panel

ККД елементів, виготовлення з полікрісталічного кремнію, досягає 11%. Коштують смороду менше, оскількі материал для них отримуються за спрощений технологією. Третій тип є найбільш економічнім и відрізняється мінімальнім ККД. Це панелі з аморфного кремнію, тобто некристаллического. Кроме нізької ефектівності, смороду ма ють ще один істотній недолік - недовговічність.

Деякі Виробники для Збільшення ККД задіють обідві Сторони панелі Сонячної батареї - тільну и фронтальну. Це дозволяє вловлюваті світло в великих ОБСЯГИ и збільшує Кількість одержуваної ЕНЕРГІЇ на 15-20%.

вітчізняні Виробники

Сонячна енергія на Землі набуває все БІЛЬШОГО Поширення. Даже в Нашій стране зацікавлені у вивченні цієї Галузі. Незважаючі на ті что в России НЕ очень активно уходит розвиток альтернатівної енергетики, питань комерційної торгівлі Успіхів удалось досягті. У Сейчас годину Створення панелей для Отримання Сонячної ЕНЕРГІЇ займаються кілька ОРГАНІЗАЦІЙ - в основному це наукові Інститути різної спрямованості и заплави з виробництва електрообладнання.

1. НПФ "кварк".
2. ВАТ «Ковровский механічний завод».
3. Всеросійській НДІ електріфікації сільського господарства.
4. НВО машинобудування.
5. АТ ВІЕН.
6. ВАТ «Рязанська завод металокерамічніх приладів».
7. АТВТ Правдинский дослідний завод джерел Струму «Позитив».

Це только невелика частина предприятий, Які беруть активну участь у розвитку альтернатівної енергетики в России.

Відео: Сонячні батареї. економія електроенергії

Вплив на Навколишнє середовище

Відмова від вугільніх и Нафтова джерела енергії пов`язаний НЕ только з тім, что ЦІ ресурси рано чи Пізно закінчаться. Справа в тому, что смороду сильно шкодять навколишнього середовища - забруднюють грунт, Повітря и воду, спріяють розвитку захворювань у людей и зниженя імунітету. Саме тому Альтернативні джерела енергії повінні буті Безпечні з екологічної точки зору.

Відео: Російські фізики Зроби прорив в області использование Сонячної ЕНЕРГІЇ

Кремній, Який вікорістовується для виробництва фотоелементів, сам по Собі Безпечний, оскількі є природним матеріалом. Альо после его очищення залішаються відходи. Саме смороду могут завдаті Шкоди людіні и навколишнього середовища при неправильному вікорістанні.

Кроме того, на ділянці, Повністю заставленого Сонячна батареями, может порушітіся природньо освітлення. Це прізведе до змін в існуючій екосистемі. Альо в цілому Вплив на Навколишнє середовище прістроїв, призначення для превращение Сонячної ЕНЕРГІЇ, мінімально.

економічність

Найбільші витрати по Виробництво Сонячних батарей пов`язані з дорожнечею сировини. Як ми Вже з`ясували, СПЕЦІАЛЬНІ панелі створюються з Використання кремнію. Незважаючі на ті что цею МІНЕРАЛ широко Поширення в природі, з его відобутком пов`язані Великі проблеми. Справа в тому, что Кремній, Який ставити прежде чверти масі земної кори, що не Підходить для виробництва Сонячних батарей. Для ціх цілей прідатній только найчістішій материал, одержуваній промисловим способом. На жаль, з піску отріматі найчістішій Кремній Вкрай проблематично.

За ціною Сейчас ресурс порівняємо з ураном, что вікорістовується на АЕС. Саме тому ВАРТІСТЬ Сонячних батарей в Сейчас годину залішається на й достатньо Високому Рівні.

Сучасні технології

Перші Спроба пріручіті Сонячна Енергію з`явилися й достатньо давно. З тих пір много вчених активно зайняті поиск максимально ефективного обладнання. Воно винне буті НЕ только економічно вігіднім, но кож компактним. Его ККД повинен прагнуті до максимуму.

Перші кроки до ідеального приладнати для Отримання и превращение Сонячної ЕНЕРГІЇ були зроблені з винаходи кремнієвіх батарей. Звичайний, ціна й достатньо висока, но зато панелі могут буті розміщені на дахах и стінах будинків, де смороду нікому НЕ заважатімуть. А ефективність таких батарей незаперечно.

Альо найкращий способ збільшити Популярність Сонячної ЕНЕРГІЇ - сделать ее більш дешевою. Німецькі Вчені Вже предложили замініті Кремній синтетичне волокнами, Які могут буті інтегровані в тканини або інші матеріали. ККД такой Сонячної батареї НЕ очень високий. Альо сорочка з вкрапленням синтетичне волокон зможу, прінаймні, Забезпечити електроенергією смартфон або плеєр. Активно ведуться роботи и в області нанотехнологій. Ймовірно, самє смороду дозволяти сонця дива найбільш популярних джерела енергії Вже в цьом столітті. Фахівці компании Scates AS з Норвегии Вже заявили, что нанотехнології дозволяти скоротіті ВАРТІСТЬ Сонячних панелей в 2 рази.

Сонячна енергія для дому

Про житло, Пожалуйста самє собі буде Забезпечувати, напевно мріють много: немає залежності від централізованого опалення, складнощів з оплатою рахунків и Шкоди для навколишнього середовища. Вже зараз у багатьох странах активно будується житло, Пожалуйста спожіває только Енергію, отриманий з альтернативних джерел. Яскравий приклад - так звань сонячний будинок.

В процесі будівництва ВІН зажадає великих вкладень, чем традіційній. Альо потім на внутрішню после декількох років ЕКСПЛУАТАЦІЇ всі витрати окупляться - НЕ придется платити за опалення, гарячу воду и електрик. У Сонячно будинку всі ЦІ комунікації прив`язані до спеціальніх фотоелектрічнім панелям, розміщенім на даху. Причем отрімані таким чином енергетичні ресурси НЕ только вітрачаються на Поточні спожи, а й накопічуються для использование в нічний час и при похмурій погоді.

У Сейчас годину будівництво таких будинків ведеться не только в странах, Наближення до ЕКВАТОР, де добуваті Сонячна Енергію найпростіше. Їх зводять такоже и в Канаді, Фінляндії и Швеции.

Плюси и мінусі

Розвиток технологій, что дозволяють повсюдне використовуват Сонячна Енергію, могло б вестися більш активно. Альо існую певні причини, за Якими це все галі не є пріорітетнім завдання. Як ми Вже говорили вищє, при ВИРОБНИЦТВІ панелей віробляються Шкідливі для навколишнього середовища Речовини. Кроме того, готове обладнання містіть в своєму складі Галій, миш`як, кадмій и свинець.

Чима запитань віклікає и необходимость утілізації фотоелектрічніх панелей. Через 50 років роботи смороду станут непригодна для служби, и їх придется якімось чином зніщуваті. Чи не завдасть це колосальний шкода природі? Варто кож враховуваті, что сонячна енергія - це непостійній ресурс, ефективність Отримання которого Залежить від часу доби и постривай. А це є суттєвім недоліком.

Альо и плюси, звичайна, є. Сонячна Енергію можна добуваті практично в будь-Якій точці Землі, а обладнання для ее Отримання та превращение может буті настолько маленьким, что помістіться на тільній стороні смартфона. Що ще важліво, це поновлюваній ресурс, тобто Кількість Сонячної ЕНЕРГІЇ буде залішатіся незміннім ще як мінімум тісячі років.

перспективи

Розвиток технологій в області Сонячної енергетики має привести до зниженя витрат на создание елементів. Вже зараз з`являються скляні панелі, Які могут буті Встановлені на вікнах. Розвиток нанотехнологій дозволило вінайті Фарба, яка буде напілюється на сонячні батареї и зможу замініті кремнієвій куля. Если ВАРТІСТЬ Сонячної ЕНЕРГІЇ Дійсно знизу у декілька разів, ее Популярність такоже вирости багаторазове.

Створення маленьких панелей для індівідуального! Застосування дозволити людям в будь-якіх условиях використовуват Сонячна Енергію - вдома, в машині або даже за містом. Завдяк їх Поширення знизу НАВАНТАЖЕННЯ на централізовані електромережі, оскількі люди зможуть самостійно зарядитися дрібну електроніку.

Фахівці компании Shell вважають, что до 2040 року около половини ЕНЕРГІЇ в мире буде створюватіся за рахунок поновлюваніх ресурсов. Уже зараз в Німеччині споживання Сонячної ЕНЕРГІЇ активно растет, а Потужність батарей ставити прежде 35 гігават. Японія такоже активно розвіває Цю галузь. Дві ЦІ країни - Лідери споживання Сонячної ЕНЕРГІЇ в мире. Ймовірно, скоро до них прієднаються и Сполучені Штати.

Інші Альтернативні джерела енергії

Вчені НЕ перестають ламати голову над тим, что ще можна використовуват для Отримання електрики або тепла. Наведемо приклад найбільш перспективних альтернативних джерела енергії.

Відео: Сонячні Батареї в Сібіру. Будинок таёжніка. Реальна Ефективність Сонячних батарей, обладнання.

Вітряки зараз можна зустріті практично в будь-Якій стране. Даже на ВУЛИЦЯ багатьох российских міст встановлюють ліхтарі, Які Самі забезпечують собі електрик за рахунок ЕНЕРГІЇ вітру. Напевно їх собівартість вища за СЕРЕДНЯ, но зато з часом смороду Цю різніцю відшкодують.

Досить давно булу придумана технологія, что дозволяє отрімуваті Енергію, вікорістовуючі різніцю температур води на поверхні океану и на глібіні. Китай активно собирается розвіваті цею направление. У найбліжчі роки біля берегів Піднебесної збіраються побудуваті найбільшу електростанцію, что працює за цією технологією. Існують и інші Способи использование моря. Например, в Австралии планируют создать електростанцію, яка генерує Енергію з сили течій.

Є й много других способів Отримання електрики або тепла. Альо на тлі багатьох других варіантів сонячна енергія - Це дійсно перспективний напрямок розвитку науки.