Opredelitev sončne energije s primeri in uporabo

Opredelitev sončne energije s primeri in uporabo
Opredelitev sončne energije je energija, ki prihaja iz sonca in ki jo lahko zajamemo zahvaljujoč sončnemu sevanju.Koncept sončne energije se pogosto uporablja za nanašanje na električno ali toplotno energijo, ki jo dobimo s sončnim sevanjem.

Ta vir energije predstavlja primarni vir energije na Zemlji.Ker gre za neizčrpen vir, se šteje za obnovljivo energijo.

Iz te energije izhajajo številni drugi viri energije, na primer:

Vetrna energija, ki izkorišča moč vetra.Veter nastane, ko sonce segreje velike količine zraka.
Fosilna goriva: izhajajo iz izjemno dolgega procesa razpadanja organskih delcev.Organski dekomposerji so bili v veliki meri fotosintetizirajoči rastline.
Hidravlična energija, ki izkorišča potencialno energijo vode.Brez sončnega sevanja vodni cikel ne bi bil mogoč.
Energija iz biomase je spet rezultat fotosinteze rastlin.
Ta vrsta obnovljive energije je alternativa fosilnim gorivom, ki ne oddajajo toplogrednih plinov, kot je ogljikov dioksid.

Primeri sončne energije
Nekateri primeri sončne energije vključujejo naslednje:

Fotovoltaične sončne panele proizvajajo elektriko;Ti objekti se uporabljajo v domovih, gorskih zavetiščih itd.
Fotovoltaične elektrarne: so pomembne podaljševanja PV plošč, katerih cilj je proizvodnjo električne energije za oskrbo z električno energijo.
Sončni avtomobili uporabljajo PV celice za pretvorbo sončnega sevanja v elektriko za pogon električnega motorja.
Sončni štedilniki: Narejeni so iz paraboličnega sistema, da koncentrirajo sončno svetlobo do točke, da dvignejo temperaturo in lahko kuhajo.
Ogrevalni sistemi: S sončno toplotno energijo se lahko segreje tekočina, ki jo lahko uporabimo v ogrevalnem vezju.
Ogrevanje bazena je preprosto tekočino, v katerem voda kroži vzdolž nabora sončnih toplotnih kolektorjev, ki so izpostavljeni soncu.
Kalkulatorji: Nekatere elektronske naprave imajo majhno sončno ploščo za napajanje električnega tokokroga.
Sončna prezračevanje je vrsta sončne energije, ki uporablja sončno toploto za prezračevanje prostora.Pogosto se uporablja v domovih in stavbah za izboljšanje kakovosti zraka in zmanjšanje stroškov energije.Sončno prezračevanje se lahko uporablja za prezračevanje enojne sobe ali celotne stavbe.
Fotosinteza je naraven način, ki ga rastline uporabljajo za pretvorbo sončne energije v kemično energijo.
Vrste sončne energije
Obstajajo tri vrste tehnologij sončne energije:

Fotovoltaična sončna energija: PV sončne plošče so sestavljeni iz materiala, ki ob sončnem sevanju sprosti elektrone in ustvari električni tok.
Toplotna sončna energija: Ta sistem izkorišča toplotno zmogljivost sončnih žarkov.Sončno sevanje se pretvori v toplotno energijo, da segreva tekočino, ki se lahko uporablja za ogrevanje domače vroče vode.V sončnih toplotnih elektrarnah nastane para in posledično elektriko.
Pasivna sončna energija je vir za izkoriščanje sončne toplote brez uporabe zunanjih virov.
Kako nastaja sončna energija?

Sončne plošče s fotonapetostnimi celicami.
Z uporabo sončnih kolektorjev, ki so zasnovani za pretvorbo sončnega sevanja v toplotno energijo.Njegov namen je ogrevanje tekočine, ki kroži v notranjosti.V tem primeru nimamo elektrike, vendar imamo tekočino pri visoki temperaturi, ki jo je mogoče uporabiti v številnih aplikacijah.
Koncentrirana sončna energija je sistem, ki odraža vso sončno osvetlitev na žariščno točko, da doseže visoke temperature.Ta tehnologija se uporablja v termosolarnih rastlinah za proizvodnjo energije.
Pasivni sistemi sončne energije uporabljajo sončno energijo brez zunanjega vnosa energije.Na primer, arhitekturni modeli omogočajo največjo sončno sevanje pozimi in se poleti izogibajo odvečni vročini.
Vrste sončnih panelov

Sončna toplotna plošča uporablja sončne žarke, da segreva tekočino, ki prenaša segrevanje v tekočino in nato ogreva vodo.Sončni grelniki vode se uporabljajo v domovih za pridobivanje vroče vode.
Fotovoltaična plošča izkorišča lastnosti določenih polprevodniških elementov, nameščenih v sončnih celicah.Sončne celice proizvajajo električno energijo, če so podvržene sončnemu sevanju.Zahvaljujoč tako imenovanemu fotovoltaičnemu učinku, izpostavljenost soncu povzroči gibanje elektronov v komponenti (običajno silicij), kar ustvarja neprekinjen električni tok.
Koncentrirajoča sončna plošča uporablja tudi niz paraboličnih ogledal z linearno strukturo.Cilj teh ogledal je koncentrirati sončno sevanje na žariščno točko, da dosežemo temperature, ki so dovolj visoke, da ustvarijo paro.
Uporaba sončne energije

Izkoriščanje moči sonca: Vodnik po fotovoltaiki
Sončna energija ima številne namene in aplikacije, ki jih je mogoče povzeti v treh točkah:

Domača topla voda DHW
Sončno ogrevanje vode se uporablja za oskrbo z domačo toplo vodo (DHW) in ogrevanje na domove in majhne gradbene komplekse.Vgrajene so sončne elektrarne, ki s parnimi turbinami pretvorijo shranjeno toploto v elektriko.

Vendar ti prototipi niso bili široko uporabljeni zaradi nizke zmogljivosti teh elektrarn v primerjavi z visokimi stroški in nepravilno oskrbo z električno energijo.

Proizvodnja električne energije
Fotovoltaične plošče se v izoliranih sončnih sistemih uporabljajo za napajanje naprav, ki so oddaljeni od električnih omrežij (vesoljske sonde, telefonske repetitorje z visoko višino itd.).Uporabljajo se tudi v aplikacijah s tako nizko energijo, da povezava z električnim omrežjem ne bi bila varčna (svetlobni signali, parkirni števci itd.).

Te naprave morajo biti opremljene z akumulatorji, ki lahko nabirajo odvečno elektriko, proizvedeno podnevi, da napaja opremo ponoči in v oblačnih obdobjih, običajno sončnih baterij.

Uporabljajo se tudi v velikih sistemih, povezanih z omrežjem, čeprav je napajanje v vsakodnevnih in sezonskih pogojih spremenljivo.Zato je težko predvideti in ne programirati.

Zaradi te prekinitve kadar koli je zahtevno zadovoljiti povpraševanje po električni energiji, razen proizvodnje s široko varnostjo nad letnimi vrhovi povpraševanja.Vendar pa je poleti vrhunec proizvodnje sončnih elektrarn uspelo izravnati večje notranje povpraševanje zaradi klimatskih naprav.

Kakšne so prednosti in slabosti sončne energije?
Uporaba sončne energije vključuje posebne prednosti in slabosti.

Glavne kritike ali pomanjkljivosti so:

Pridobljeni visoki naložbeni stroški na kilovat.
Ponuja zelo visoko učinkovitost.
Pridobljena uspešnost je odvisna od sončnega urnika, vremena in koledarja.Zaradi tega je težko vedeti, kakšno električno moč bomo lahko dobili v določenem trenutku.Ta pomanjkljivost izgine z drugimi viri energije, kot je jedrska ali fosilna energija.
Količina energije, ki je potrebna za izdelavo sončne plošče.Izdelava fotonapetostnih plošč zahteva veliko energije, pogosto z uporabo neobnovljivih virov energije, kot je premog.
Po drugi strani morate upoštevati prednosti sončne energije:

Njeni zagovorniki podpirajo zmanjšanje stroškov in povečanja učinkovitosti zaradi ekonomije obsega in tehnoloških izboljšav v prihodnjih sončnih sistemih.
Glede odsotnosti tega vira energije ponoči tudi poudarjajo, da je največji vrhunec porabe električne energije dosežen podnevi, torej med največjo proizvodnjo sončne energije.
Gre za obnovljivi vir energije.Z drugimi besedami, to je neizčrpno.
Gre za energijo, ki ne onesnažuje: ne ustvarja toplogrednih plinov in zato ne prispeva k poslabšanju problema podnebnih sprememb.
Avtor: Oriol Plalas - Industrijski tehnični inženir