Արեւային էներգիա - այս ... Օգտագործելով արեւային վահանակներ

Վերջին տարիներին, գիտնականները, մասնավորապես, հետաքրքրված է այլընտրանքային էներգիայի աղբյուրների մասին: Նավթի եւ գազի կավարտվի վաղ թե ուշ, այնպես որ, կարծում եմ, որ այն մասին, թե ինչպես ենք մենք պատրաստվում ենք գոյատեւել այս իրավիճակում, դա անհրաժեշտություն է: Եվրոպայում, հողմատուրբիններ լայնորեն օգտագործվում, որը փորձում է հանենք էներգիան է օվկիանոսում, եւ մենք խոսում ենք այն մասին, արեւային էներգիայի. Ի վերջո, այն աստղը, որը մենք տեսնում ենք, գրեթե ամեն օր է երկնքում, կարող է օգնել մեզ մուրաբա չվերականգնվող ռեսուրսների եւ բարելավել շրջակա միջավայրը: Արժեքը արեւի Երկրի հնարավոր չէ գերագնահատել այն տալիս ջերմություն, լույս, եւ թույլ է տալիս գործառույթը ողջ կյանքի վրա մոլորակի. Այնպես որ, ինչու չէ գտնել նրան, այլ դիմում.

Մի քիչ պատմություն

Ի կեսերին 19-րդ դարի ֆիզիկոս Ալեքսանդր Edmon Bekkerel հայտնաբերեց ֆոտոգալվանային ազդեցություն: Ի դարավերջին Charlz Fritts մշակվել է առաջին սարքը, որը կարող է վերամշակման արեւային էներգիան վերածում է էլեկտրաէներգիայի: Մենք օգտագործել սելեն կաղապարով հետ մի բարակ շերտ ոսկի. The ազդեցությունը թույլ էր, բայց դա այս գյուտը հաճախ կապված սկզբին արեւային էներգիայի դարաշրջանում. Որոշ գիտնականներ չեն համաձայնում այս ձեւակերպման: Նրանք կոչվում են հիմնադիր դարաշրջանում արեւային էներգիայի աշխարհահռչակ գիտնական Alberta Eynshteyna: 1921 թ.-ին նա ստացել է Նոբելյան մրցանակ, իր բացատրությունը օրենքների արտաքին ֆոտոէֆեկտի:

Դա կարծես թե արեւային էներգիայի, - սա խոստումնալից ճանապարհ զարգացման: Սակայն կան բազմաթիվ խոչընդոտներ, որպեսզի այն համապատասխանում է յուրաքանչյուր տուն - հիմնականում տնտեսական եւ բնապահպանական: Թե ինչ է ներառված արժեքի արեւային վահանակներ, թե որքան վնաս նրանք կարող են առաջացնել շրջակա միջավայրի եւ ինչ կան եղանակներ առաջացնում էներգիա, մենք սովորում ենք ավելի ուշ:

մեթոդները կուտակման

Ամենաարդիական խնդիրն է կապված ընտելացում էներգիայի արեւի, ոչ միայն ստանալու, բայց կուտակման: Եվ սա է ամենից դժվար է. Ներկայում, գիտնականները մշակվել է ընդամենը 3 եղանակներ լիարժեք ընտելացում արեւային էներգիայի.

Առաջինը հիմնված է օգտագործման մի այլաբանական հայելու եւ մի քիչ նման է խաղում մի խոշորացույցին, որը ծանոթ է բոլոր մանկությունից. Լույսը անցնում ոսպնյակի, հավաքելով մեկ միավորով: Եթե դուք ցանկանում եք տեղադրել մի կտոր թղթի վրա, ապա դա կլինի մինչեւ լույս, քանի որ ջերմաստիճանը անցել Արեւի ճառագայթները է աներեւակայելի բարձր է այս վայրում. Այլաբանական հայելին է փորել սկավառակ, հիշեցնող մի ամանի մանրացած: Այս հայելին, ի տարբերություն խոշորացույցը չի փոխանցի այլ արտացոլում է արեւի հավաքում այն մի կետ է, որը, ընդհանուր առմամբ, ուղղված է սեւ ջրատարի. Այս գույնը օգտագործվել, քանի որ լավ կլանում է լույսը: Ջրի խողովակի տակ գործողության արեւի լույս միջոցով տաքացնում է եւ կարող է օգտագործվել է առաջացնում էլեկտրաէներգիա կամ ջեռուցման համար փոքր տները.

հարթ վառարան

Այս մեթոդը օգտագործում է բոլորովին այլ համակարգ: Արեւային ընդունիչ կարծես բազմաշերտ կառուցվածքի. Նրա աշխատանքային սկզբունքը հետեւյալն է.

Անցնում ապակու, ճառագայթները ընկնում է խավար մետաղի, որը հայտնի է լինել ավելի լավը ներծծում լույսը: Արեւային ճառագայթումը փոխակերպվել ջերմային էներգիայի , եւ տաքացնում է ջուրը, որը գտնվում է երկաթի ափսեի. Բացի այդ, բոլորը տեղի է ունենում, քանի որ առաջին մեթոդով: Բուռն ջուրը կարող է օգտագործվել կամ ջեռուցման համար, կամ արտադրության համար էլեկտրական էներգիա: Սակայն արդյունավետությունը Այս մեթոդի չէ, բավականին բարձր է օգտագործել այն ամենուր.

Որպես կանոն, այդ այսպիսով ձեռք բերված արեւային էներգիան, դա ջերմ. Էլեկտրաէներգիայի համար, շատ ավելի հավանական է օգտագործել երրորդ մեթոդը:

արեւային բջիջների

Մեզանից շատերը ծանոթ այնպիսի աղբյուրներից էներգիայի. Այն ներառում է օգտվել տարբեր մարտկոցների կամ արեւային վահանակներ, որը կարող եք գտնել տանիքների վրա շատերը այսօրվա տները: Նման մեթոդը բարդ նախկինում նկարագրված, բայց շատ ավելի հեռանկարային: Այն է նա, ով տալիս Ձեզ հնարավորություն փոխանակելու արեւային էներգիայի մեջ էլեկտրաէներգիայի արդյունաբերական մասշտաբներով:

Հատուկ վահանակներ մտադիր է գրավել ճառագայթներ պատրաստված silica հարուստ բյուրեղների. Արեւի ընկնում նրանց վրա, բախում է էլեկտրոն դուրս ուղեծիր: Իր տեղում, անմիջապես ձգտում այլ, դրանով ձեռք շարունակական շարժվում շղթան, որը ստեղծում է ընթացիկ. Այն օգտագործվում է անմիջապես, եթե անհրաժեշտ է ապահովել սարքեր կամ պահվում ձեւով էլեկտրաէներգիայի հատուկ մարտկոցների.

Ժողովրդականությունը այս մեթոդի հիման վրա այն փաստը, որ այն թույլ է տալիս Ձեզ ստանալ, ավելի քան 120 Watts, միայն մեկ քառակուսի մետրի արեւային վահանակի. Այս դեպքում վահանակներ ունեն համեմատաբար փոքր հաստությունը, որը թույլ է տալիս նրանց տեղադրել գրեթե ամենուր:

Տեսակները սիլիցիում վահանակներ

Կան մի քանի տեսակներ են արեւային բջիջների. Առաջին կազմել օգտագործելով մեկ բյուրեղյա կրեմնիում: Դրանց արդյունավետությունը կազմում է մոտավորապես 15%: Այս արեւային վահանակներ են առավել թանկ է.

Արդյունավետությունը բջիջների պատրաստված polycrystalline սիլիկոնի, հասնում 11%: Նրանք կարժենա ավելի քիչ, քանի որ նյութական նրանց համար ձեռք է պարզեցված տեխնոլոգիայով. Երրորդ տեսակը հանդիսանում է առավել տնտեսող եւ ունի նվազագույն արդյունավետությունը: Այս վահանակը ամորֆ Սիլիկոնային, որ ոչ-բյուրեղային. Ի լրումն վատ կատարման, նրանք ունեն մեկ թերություն - փխրունությունը.

Որոշ արտադրողները արդյունավետությունը բարձրացնելու ներգրավել երկու կողմերում արեւային վահանակի - մեջքը եւ ճակատային. Սա թույլ է տալիս Ձեզ է բռնել լույսը մեծ ծավալների, եւ մեծացնում է գումարը էներգիայի արտադրությունը `15-20%:

ներքին արտադրողները

Արեւային էներգիայի աշխարհում դառնում է ավելի տարածված. Նույնիսկ մեր երկրում հետաքրքրված են սովորելու մասին, որ արդյունաբերության. Չնայած այն հանգամանքին, որ Ռուսաստանը չի եղել, շատ ակտիվ է այլընտրանքային էներգետիկայի զարգացման, որոշ առաջընթաց է ձեռք բերվել: Ներկայում, ստեղծումը վահանակների համար արեւային էներգիայի տեւում է մի քանի կազմակերպություններ, որոնց մեծ մասը ակադեմիական ինստիտուտները տարբեր տեսակի, եւ գործարանների համար արտադրության էլեկտրական սարքավորումների.

1. SPF «Quark":
2. JSC «Kovrov Մեխանիկական գործարան»:
3. All-ռուսական հետազոտական ինստիտուտ էլեկտրիֆիկացման Գյուղատնտեսության.
4. Մեքենա շենք ՆՊՕ:
5. AO VIEN:
6. JSC «Ռյազանի Գործարան Մետաղապլաստե կերամիկական սարքերի»
7. ԲԸ Pravdinsky փորձնական գործարանի աղբյուրները ընթացիկ «դրական»:

Սա միայն մի փոքր մասն է այն ընկերությունների, ակտիվորեն մասնակցում է այլընտրանքային էներգետիկայի զարգացման Ռուսաստանում:

Ազդեցությունը շրջակա միջավայրի վրա

Հրաժարումը ածուխի եւ նավթի էներգիայի աղբյուրների չէ միայն պայմանավորված է նրանով, որ այդ ռեսուրսները վաղ թե ուշ մնալու: Այն փաստը, որ նրանք շատ վնասակար է շրջակա միջավայրի աղտոտող հողի, օդի եւ ջրի, նպաստել զարգացմանը հիվանդությունների մարդկանց եւ նվազեցնել անձեռնմխելիությունից: Դա է պատճառը, էներգիայի այլընտրանքային աղբյուրներ պետք է լինի անվտանգ բնապահպանական տեսանկյունից:

Silicon, որը օգտագործվում է արտադրության արեւային բջիջների կողմից ինքնին անվտանգ, քանի որ դա բնական նյութ: Սակայն այն բանից հետո մաքրման, որ մնում է թափոններ. Նրանք կարող են վնաս հասցնել մարդկանց եւ շրջակա միջավայրը, եթե ոչ պատշաճ օգտագործվել.

Ի լրումն, Կայքը ամբողջովին cluttered հետ արեւային վահանակներ, կարող է խանգարել բնական լուսավորություն: Սա կբերի փոփոխությունների գոյություն ունեցող էկոհամակարգի: Սակայն, ընդհանուր առմամբ, ազդեցությունը շրջակա միջավայրի վրա սարքերի համար փոխակերպման արեւային էներգիայի նվազագույն.

տնտեսություն

Ամենամեծ արժեքը արտադրող արեւային բջիջների , որոնք կապված բարձր գնով հումքի. Քանի որ մենք տեսել, հատուկ վահանակներ են ստեղծվում, օգտագործելով կրեմնիում: Չնայած այն հանգամանքին, որ այս հանքային որը լայն տարածում է բնության հետ, իր որս ոքի մի մեծ խնդիր. Այն փաստը, որ Սիլիկոնային, որն ավելի քան մեկ քառորդը զանգվածի Երկրի ընդերքը, չէ, հարմար է արտադրության արեւային բջիջների. Այդ նպատակի համար, հարմար է միայն մաքուր նյութ է ձեռք բերել արդյունաբերական մեթոդներով: Ցավոք, դուրս ավազի ստանալ մաքուր սիլիկոնային չափազանց խնդրահարույց է:

Համար գնի այդ ռեսուրսը համեմատելի ուրան է օգտագործվում ատոմակայանների: Դա է պատճառը, որ արժեքը արեւային բջիջների ներկայումս մնում է բավականին բարձր մակարդակի վրա:

ժամանակակից տեխնոլոգիաները

Առաջին փորձերը մեղմացնել արեւային էներգիան այնտեղ երկար ժամանակ. Այդ ժամանակից ի վեր, շատ հետազոտողներ են ակտիվորեն ներգրավված են որոնման համար առավել արդյունավետ սարքավորումներով: Այն պետք է լինի ոչ միայն տնտեսապես մրցունակ, այլեւ կոմպակտ. Նրա արդյունավետությունը պետք է ձգտի առավելագույն.

Առաջին քայլերը որպես իդեալական սարք ստանալու եւ converting արեւային էներգիան արվել են գյուտի Սիլիկոնային մարտկոցների. Իհարկե, գինը բավական բարձր է, բայց վահանակներ կարող են տեղադրվել տանիքների վրա եւ պատերին տների, որտեղ նրանք չեն միջամտել որեւէ մեկին. Արդյունավետությունը նման մարտկոցների անժխտելի է:

Բայց լավագույն միջոց է բարձրացնել ժողովրդականությունը արեւային էներգիայի - այն ավելի էժան է: Գերմանացի գիտնականները արդեն առաջարկել է փոխարինել Սիլիկոնային, սինթետիկ մանրաթելեր, որոնք կարող է ինտեգրվել գործվածքների կամ այլ նյութերի. Արդյունավետությունը նման արեւային խցում չէ, շատ բարձր է: Բայց shirt interspersed հետ սինթետիկ մանրաթելից կարող, գոնե, պետք է էլեկտրականություն տրամադրեր է սմարթֆոնի կամ խաղացողի. Ակտիվորեն աշխատում է ոլորտում Նանոտեխնոլոգիա. Հավանաբար, նրանք թույլ կտա, որ արեւը դառնալ ամենատարածված աղբյուրը էներգիայի այս դարում. Ընկերության մասնագետները Scates AS-ից արդեն հայտարարել է, որ Նանոտեխնոլոգիա կարող է նվազեցնել ծախսերը արեւային վահանակների 2 անգամ:

Արեւային էներգիայի համար տներում

Վրա, բնակարանային, որը ինքնին կարող է ապահովել, որ երազանքը շատերի համար, վստահ: Չկա կախվածությունը կենտրոնական ջեռուցման, դժվարությունը վճարում օրինագծերը եւ վնաս շրջակա միջավայրին: Արդեն շատ երկրներ են ակտիվորեն բնակարաններ կառուցել, սպառում է միայն էներգիա ստացված այլընտրանքային աղբյուրներից: Վառ օրինակ է, այսպես կոչված, արեւային տուն.

Շինարարության ընթացքում դա կպահանջի ավելի մեծ ներդրումներ, քան ավանդական: Բայց հետո մի քանի տարիների ընթացքում շահագործման բոլոր ծախսերը պետք է վճարել ետ, - պետք է վճարել ջեռուցման, տաք ջրի եւ էլեկտրաէներգիայի. Արեգակնային տան բոլոր այդ կապի, որոնք կապված են հատուկ ֆոտոգալվանային վահանակներ տեղադրված տանիքին: Եւ դրանով իսկ ձեռք բերված էներգետիկ ռեսուրսները ոչ միայն ծախսվել է ընթացիկ կարիքները, այլեւ կուտակել օգտագործման համար գիշերը եւ ամպամած եղանակին.

Ներկայում, շինարարությունը նման տների անցկացվում է ոչ միայն այն երկրներում, մոտ հասարակած, որտեղ արեւի էներգիայի արտադրելու ամենահեշտ ճանապարհը: Նրանք նաեւ կանգնեցված է Կանադայում, Ֆինլանդիայում եւ Շվեդիայում:

Կողմ եվ դեմ

Տեխնոլոգիաների զարգացումը զենք ու զրահ է արեւային էներգիան ամենուր, կարող է լինել ավելի ակտիվ. Բայց կան մի քանի պատճառներ, թե ինչու է դա դեռ ոչ մի առաջնահերթություն: Քանի որ մենք նշեցինք, որ արտադրության վահանակների կողմից արտադրված էկոլոգիապես վնասակար նյութերի. Ի լրումն, պատրաստի սարքավորումները պարունակում է իր կազմի gallium, մկնդեղի, կադմիումի եւ կապարի:

Այն բարձրացնում է շատ հարցեր եւ անհրաժեշտությունը վերամշակումը ֆոտոգալվանային վահանակներ: 50 տարի անց աշխատանքի համար նրանք պիտի լինեն ծառայությանը ոչ պիտանի, եւ նրանք պետք է ինչ - որ կերպ սպանել. Արդյոք դա կարող է առաջացնել հսկայական վնաս հասցնել բնությանը: Այն նաեւ պետք է հիշել, որ արեւային էներգիայի - անցողիկ ռեսուրսը արտադրության արդյունավետությունը, որը կախված ժամանակի օրը եւ եղանակի. Սա կարեւոր թերություն.

Բայց կողմ, իհարկե: Արեւային էներգիա կարող է արտադրվել է գրեթե ցանկացած կետ երկրի վրա, եւ սարքավորումներ դրա պատրաստման եւ վերափոխման կարող է լինել այնքան փոքր է, որ տեղավորվում է հետեւի սմարթֆոնի: Որն է ավելի կարեւոր, դա վերականգնվող ռեսուրսը, այսինքն, գումարը արեւային էներգիայի կմնան անփոփոխ է առնվազն մի հազար տարի.

հեռանկարները

Զարգացումը արեւային էներգիայի տեխնոլոգիաների, պետք է հանգեցնի ցածր ծախսերի ստեղծել կետերը: Արդեն կան, ապակե վահանակներ, որոնք կարող են տեղադրված է պատուհանների. Զարգացումը Նանոտեխնոլոգիա թույլ է տվել հնարել մի ներկի, որը sprayed է արեւային վահանակներ եւ կարող է փոխարինել Սիլիկոնային շերտը: Եթե արժեքը արեւային էներգիայի չի ընկնում մի քանի անգամ, նրա ժողովրդականությունը կաճի նաեւ շատ անգամ ավելի.

Ստեղծել փոքր վահանակներ համար անհատական դիմումը, որը թույլ կտա մարդկանց բոլոր հանգամանքներում է օգտագործել արեգակնային էներգիան `տանը, մեքենայի կամ նույնիսկ երկրում: Շնորհիվ իրենց բաշխման նվազեցնել բեռը վրա կենտրոնական իշխանության, քանի որ մարդիկ կկարողանան գանձել փոքր էլեկտրոնիկայի.

Շենքերի բարակ տարածական ծածկույթների ի փորձագետները կարծում են, որ 2040 թվականին մոտ կեսը աշխարհի էներգիայի կլինի գեներացվել է վերականգնվող ռեսուրսներից: Արդեն Գերմանիայում, արեւային էներգիայի սպառումը աճում է արագ տեմպերով, եւ մարտկոցի հզորությունը կազմում է ավելի քան 35 gigawatts: Ճապոնիան նույնպես ակտիվորեն զարգանում է այս ոլորտում. Այս երկու երկրները ղեկավարները արեւային էներգիայի աշխարհում: Հավանաբար, շուտով միացել է Միացյալ Նահանգներում.

Այլ այլընտրանքային էներգիայի աղբյուրներ

Գիտնականները չեն դադարում հանելուկ է այն փաստը, որ դուք կարող եք դեռ պետք է օգտագործվել է արտադրել էլեկտրաէներգիա կամ ջերմության. Տվեք օրինակներ ամենախոստումնալից այլընտրանքային էներգիայի աղբյուրների.

Քամին տուրբիններ այժմ կարող է գտնվել գրեթե բոլոր երկրներում: Նույնիսկ փողոցներում բազմաթիվ ռուսական քաղաքների տեղադրել լույսեր, որոնք ինքնաբավ էլեկտրաէներգիայի քամու էներգիայի. Իհարկե, արժեքը նրանց ավելի բարձր է, քան միջին, բայց ժամանակի ընթացքում նրանք կարող են փոխհատուցել տարբերությունը:

Երկար ժամանակ առաջ, այն էր հորինել տեխնոլոգիա է արտադրել էներգիա օգտագործելով ջրի ջերմաստիճանի տարբերությունը օվկիանոսի մակերեսի եւ խորքային: Չինաստանը ակտիվորեն պատրաստվում է զարգացնել այս տարածքը: Առաջիկա տարիներին, դուրս ափին Չինաստանի պատրաստվում են կառուցել ամենամեծ էլեկտրակայանը վազում այս տեխնոլոգիայով. Կան նաեւ այլ օգտագործում է ծովը: Օրինակ, Ավստրալիայում, ծրագրում են ստեղծել մի ատոմակայանի, որը առաջացնում է էներգիա է ուժի ջրային հոսանքների:

Կան բազմաթիվ այլ եղանակներ արտադրել էլեկտրաէներգիա կամ ջերմության. Բայց ֆոնի վրա բազմաթիվ այլ արեւային էներգիայի տարբերակների - դա իսկապես խոստումնալից տարածք գիտության.