Sonenergie - hierdie ... Die gebruik van sonpanele

In die afgelope jaar, wetenskaplikes is veral geïnteresseerd in alternatiewe energiebronne. Olie en gas sal vroeër of later eindig, so dink oor hoe ons gaan oorleef in hierdie situasie, is dit nodig nou. In Europa, is wind turbines wyd gebruik, wat probeer om energie te onttrek uit die see, en ons praat oor sonenergie. Na alles, die ster, wat ons sien byna elke dag in die lug, kan ons help om te bewaar nie-hernubare hulpbronne en die verbetering van die omgewing. Die waarde van die son om die aarde kan nie onderskat word nie - dit gee hitte, lig, en laat die funksie van alle lewe op die planeet. So hoekom hom nog 'n aansoek nie vind?

'N bietjie geskiedenis

In die middel van die 19de eeu fisikus ontdek Aleksandr Edmon Bekkerel die fotovoltaïese effek. Teen die einde van die eeu Charlz Fritts ontwikkel die eerste toestel in staat te verwerk sonenergie in elektrisiteit. Ons gebruik die selenium bedek met 'n dun lagie goud. Die effek was swak, maar dit is hierdie uitvinding word dikwels geassosieer met die begin van die sonenergie era. Sommige geleerdes stem nie saam met hierdie formulering. Hulle het die stigter van die era van sonenergie wêreldbekende wetenskaplike Alberta Eynshteyna. In 1921 ontvang hy die Nobelprys vir sy verduideliking van die wette van die eksterne foto-elektriese effek.

Dit sou wat sonenergie lyk - dit is 'n belowende manier van ontwikkeling. Maar daar is baie struikelblokke, sodat dit pas in elke huis - hoofsaaklik ekonomiese en omgewingskwessies. Wat is ingesluit in die koste van sonpanele, hoeveel skade hulle omgewing en wat anders daar is maniere om energie op te wek, kan veroorsaak, leer ons later.

metodes opeenhoping

Die dringendste taak wat verband hou met die makmaak van die energie van die son, is nie net om dit te ontvang, maar die opeenhoping. En dit is die moeilikste. Tans, het wetenskaplikes ontwikkel net 3 maniere om volle domestikasie van sonenergie.

Die eerste is gebaseer op die gebruik van 'n paraboliese spieël en 'n bietjie wil speel met 'n vergrootglas, wat bekend is om al van kleins af. Lig deur die lens, versamel op 'n punt. As jy 'n stuk papier te sit, sal dit lig as die temperatuur die son se strale gekruis is ongelooflik hoog in hierdie plek. Die paraboliese spieël is 'n hol skyf, wat lyk soos 'n vlak bak. Hierdie spieël, in teenstelling met die vergrootglas nie oordra, maar weerspieël die sonlig invordering dit op 'n punt, wat oor die algemeen is gerig word aan 'n swart waterpyp. Hierdie kleur is gebruik omdat dit die beste absorbeer lig. Water in die buis onder die optrede van sonlig verhit en kan gebruik word om elektrisiteit of vir verwarming van klein huise te genereer.

plat verwarmer

Hierdie metode maak gebruik van 'n heel ander stelsel. Sonkrag ontvanger lyk soos 'n multi-layered struktuur. Sy werk beginsel is soos volg.

Wat deur die glas, die strale val op die donker metaal wat bekend is om beter absorbeer lig. Sonstraling is omskep in hitte-energie , en verhit die water, wat onder die yster plaat. Verder, al kom as in die eerste metode. Die verhitte water gebruik kan word óf vir verwarming of vir die vervaardiging van elektriese energie. Maar die doeltreffendheid van hierdie metode is nie hoog genoeg is om dit oral gebruik.

Tipies, die aldus verkry sonenergie - dit is warm. Vir elektrisiteit is baie meer geneig om die derde metode te gebruik.

sonselle

Die meeste van ons is vertroud met sulke bronne van energie. Dit behels die gebruik van verskeie batterye of sonpanele, wat kan gevind word op die dakke van baie van vandag se huise. So 'n metode is ingewikkeld voorheen beskryf, maar is veel meer belowend. Dit is hy wat gee jou die vermoë om sonenergie te omskep in elektrisiteit op 'n industriële skaal.

Spesiale panele wat bedoel is om strale gemaak van silika-ryk kristalle te vang. Die sonlig val op hulle, klop 'n elektron uit 'n baan. In sy plek, soek dadelik 'n ander, aldus verkry deurlopende bewegende ketting, wat 'n huidige skep. Dit is onmiddellik gebruik as wat nodig is om toestelle te voorsien of gestoor word in die vorm van elektrisiteit in spesiale batterye.

Die gewildheid van hierdie metode wat gebaseer is op die feit dat dit jou toelaat om meer as 120 watt kry met net een vierkante meter van sonpaneel. In hierdie geval is die panele het 'n relatief klein dikte, wat hulle in staat stel om feitlik enige plek te plaas.

Tipes silikon panele

Daar is verskeie tipes van sonselle. Die eerste gemaak met behulp van enkelkristal silikon. Hul doeltreffendheid is ongeveer 15%. Hierdie sonpanele is die duurste.

Doeltreffendheid van selle gemaak van polikristallyne silikon, bereik 11%. Dit kos minder as die materiaal vir hulle word verkry deur 'n eenvoudige tegnologie. Die derde tipe is die mees ekonomiese en het 'n minimum doeltreffendheid. Hierdie paneel van amorfe silikon, wat nie-kristallyne. In bykomend tot swak prestasie, hulle het een groot nadeel - broosheid.

Sommige vervaardigers te verhoog doeltreffendheid betrek beide kante van die sonpaneel - terug en voor. Dit laat jou toe om die lig te vang in groot volumes, en verhoog die hoeveelheid energie wat deur 15-20%.

binnelandse vervaardigers

Sonenergie in die wêreld is steeds meer algemeen. Selfs in ons land ons is geïnteresseerd in die leer oor die bedryf. Ten spyte van die feit dat Rusland nie baie aktief is, is die ontwikkeling van alternatiewe energie, het 'n paar vordering bereik. Op die oomblik is die skepping van panele vir sonkrag neem 'n paar organisasies - hoofsaaklik akademiese instellings van verskillende soorte, en fabrieke vir die vervaardiging van elektriese toerusting.

1. SPF "Quark".
2. JSC "Kovrov Meganiese Plant".
3. All-Russiese Instituut vir elektrifisering van Landbou.
4. Masjien gebou NPO.
5. AO Vien.
6. JSC "Ryazan Plant van metaal-keramiek toestelle."
7. JSC Pravdinsky loodsaanleg bronne van 'n huidige "positiewe".

Dit is slegs 'n klein deel van die maatskappye, neem 'n aktiewe rol in die ontwikkeling van alternatiewe energie in Rusland.

Impak op die omgewing

Weiering van steenkool en olie energiebronne is nie net verbind met die feit dat hierdie hulpbronne vroeër of later sal opraak. Die feit dat hulle is baie skadelik vir die omgewing - die besoedeling van die grond, lug en water, dra by tot die ontwikkeling van siektes in die mens en immuniteit te verminder. Dit is waarom alternatiewe bronne van energie veilig moet wees van 'n omgewing-oogpunt.

Silikon, wat gebruik word vir die produksie van sonselle op sigself is veilig, want dit is 'n natuurlike materiaal. Maar na die skoonmaak van dit bly afval. Hulle kan skade aan die mens en die omgewing veroorsaak as onbehoorlik gebruik.

Daarbenewens het die webwerf is heeltemal deurmekaar met sonpanele, kan ontwrig natuurlike beligting. Dit sal lei tot veranderinge in die bestaande ekosisteem. Maar in die algemeen, die impak op die omgewing van toestelle vir omskakeling van sonenergie is minimaal.

ekonomie

Die grootste koste van die vervaardiging van sonkrag selle is wat verband hou met die hoë koste van grondstowwe. Soos ons gesien het, is die spesiale panele geskep met behulp van silikon. Ten spyte van die feit dat hierdie minerale is wyd versprei in die natuur, met sy prooi vasgebind 'n groot probleem. Die feit dat silikon, wat meer as 'n kwart van die massa van die Aarde se kors, is nie geskik vir die produksie van sonselle. Vir hierdie doel, geskik net suiwer materiaal wat verkry word deur die industriële metodes. Ongelukkig, uit die sand te kry suiwer silikon is uiters problematies.

Vir die prys van hierdie hulpbron is vergelykbaar met uraan word gebruik in kernkragsentrales. Dit is waarom die koste van sonkrag selle tans bly op 'n redelik hoë vlak.

moderne tegnologie

Die eerste pogings om sonenergie daar in toom te hou vir 'n lang tyd. Sedertdien is baie navorsers aktief betrokke in die soeke na die mees doeltreffende toerusting. Dit moet nie net ekonomies mededingend, maar ook kompakte wees. Sy doeltreffendheid moet streef na die maksimum.

Die eerste stappe om 'n ideale toestel vir die ontvangs van en herleiding sonenergie is aan die uitvinding van silikon batterye. Natuurlik, die prys is redelik hoog, maar die panele kan op die dakke en mure van huise, waar hulle nie sal inmeng met iemand geplaas word. Die doeltreffendheid van sulke batterye is onmiskenbaar.

Maar die beste manier om die gewildheid van sonenergie te verhoog - maak dit goedkoper. Duitse wetenskaplikes het reeds voorgestel om silikon, sintetiese vesel, wat kan geïntegreer word in 'n stof of ander materiaal vervang. Doeltreffendheid van so 'n sonsel is nie baie hoog. Maar die hemp afgewissel met sintetiese vesel kan, ten minste, om elektrisiteit te voorsien aan 'n smartphone of speler. Aktief in die veld van nanotegnologie. Waarskynlik, sal hulle toelaat dat die son om die mees gewilde bron van energie in hierdie eeu geword. spesialiste van die maatskappy se Scates vanaf Noorweë het reeds verklaar dat nanotegnologie sal verminder die koste van sonpanele is 2 keer.

Sonkrag vir wonings

Op behuising, wat op sy beurt sal verseker dat die droom van baie seker: daar is geen afhanklikheid van die sentrale verwarming, probleme betaling van rekeninge en skade aan die omgewing. Reeds baie lande is aktief bou behuising, beslag net energie verkry uit alternatiewe bronne. 'N treffende voorbeeld - die sogenaamde son huis.

Tydens konstruksie sal dit groter beleggings as die tradisionele nodig. Maar na 'n paar jaar van die operasie, sal alle koste betaal word terug - moet betaal vir verwarming, warm water en elektrisiteit. In die son huis al hierdie kommunikasie is gekoppel aan spesifieke fotovoltaïese panele geplaas op die dak. En aldus verkry die energiebronne nie net spandeer op huidige behoeftes, maar ook om te versamel vir gebruik in die nag en in bewolkte weer.

Op die oomblik is die bou van sulke huise gedoen nie net in lande naby aan die ewenaar, waar die son se energie om die maklikste manier produseer. Hulle het ook opgerig in Kanada, Finland en Swede.

Voor-en nadele

Ontwikkeling van tegnologie om sonenergie oral in te span, meer aktiewe kon wees. Maar daar is 'n paar redes waarom dit nog nie 'n prioriteit. Soos ons hierbo gesê het, in die vervaardiging van panele wat deur die omgewing skadelike stowwe. Daarbenewens het die finale toerusting bevat in sy samestelling van gallium, arseen, kadmium en lood.

Dit bring 'n baie vrae en die behoefte vir herwinning van fotovoltaïese panele. Na 50 jaar van werk sal hulle ongeskik vir diens wees, en hulle moet een of ander manier dood te maak. Maak dit veroorsaak geweldige skade aan die natuur? Dit moet ook in gedagte gehou word dat sonkrag - is wispelturig hulpbron doeltreffendheid van produksie van wat afhanklik is van die tyd van die dag en weer. Dit is 'n beduidende nadeel.

Maar die voordele, natuurlik. Sonenergie kan geproduseer word in feitlik enige punt op aarde, en toerusting vir sy voorbereiding en transformasie kan so klein dat dit sal inpas op die rug van die smartphone wees. Wat meer belangrik is, is dit 'n hernubare hulpbron, dit is, die bedrag van sonenergie sal onveranderd bly vir ten minste 'n duisend jaar.

vooruitsigte

Die ontwikkeling van sonkrag tegnologie moet lei tot laer koste om items te skep. Reeds is daar glas panele wat op vensters geïnstalleer kan word. Die ontwikkeling van nanotegnologie het toegelaat om 'n verf wat gespuit op die sonpanele en kon silikon laag te vervang uitvind. As die koste van sonkrag val 'n paar keer, sal sy gewildheid ook oor groei baie keer.

Die skep van klein panele vir individuele aansoek sal toelaat dat mense in alle omstandighede te sonenergie gebruik - by die huis, in die motor of selfs in die land. Te danke aan die verspreiding daarvan om die las op die sentrale krag te verminder, want die mense kan klein elektroniese hef sal wees.

kundiges Shell se glo dat deur 2040 sowat die helfte van die wêreld se energie sal gegenereer word uit hernubare bronne. Reeds in Duitsland, is sonenergie verbruik vinnig groeiende, en die battery kapasiteit is meer as 35 gigawatts. Japan is ook aktief die ontwikkeling van die bedryf. Hierdie twee lande - die leiers van die sonenergie in die wêreld. Waarskynlik, binnekort saam met die Verenigde State van Amerika.

Ander alternatiewe energiebronne

Wetenskaplikes het nie ophou om legkaart oor die feit dat jy nog kan gebruik word om elektrisiteit of hitte te produseer. Gee voorbeelde van die mees belowende alternatiewe energiebronne.

Wind turbines kan nou gevind word in byna elke land. Selfs op die strate van baie Russiese stede installeer ligte wat selfonderhoudend in elektrisiteit uit windenergie is. Sekerlik die koste van hul hoër as die gemiddelde, maar met verloop van tyd hulle sal die verskil terug te betaal.

'N lang tyd gelede was dit uitgevind tegnologie om energie te produseer met behulp van die water temperatuur verskil tussen die see oppervlak en by diepte. China is aktief gaan hierdie gebied te ontwikkel. In die komende jaar, aan die kus van China gaan die grootste kragstasie wat uitgevoer word op hierdie tegnologie te bou. Daar is ook ander gebruike van die see. Byvoorbeeld, in Australië, is van plan om 'n kragstasie wat energie genereer uit die krag van water strome te vestig.

Daar is baie ander maniere om elektrisiteit of hitte te produseer. Maar teen die agtergrond van baie ander sonkrag opsies - dit is regtig belowende gebied van wetenskap.