Кояш энергиясе - кояш белән барлыкка килгән энергия төре.

Кояш энергиясе кояшта була торган атом кушылуы белән ясалган. Водород атомнары протоннары кояш бөртеге һәм гелий атомын булдыру өчен кояшның үзәгендә көчлерәк бәрелешкәндә барлыкка килә.

PP (протон-протона чылбыр реакциясе расланган, б. Аның үзәгендә кояш һәр секунд саен якынча 620 миллион тонналы водрогод. PP чылбыр реакциясе башка йолдызларда була, алар безнең кояш зурлыгы турында, һәм аларга өзлексез энергия һәм җылылык бирә. Бу йолдызларның температурасы Келвин шкаласында якынча 4 миллион градус (якынча 4 миллион градус Celельius, 7 миллион градус зәвык).

Йолдызларда якынча 1,3 тапкыр зуррак булган, CNOY циклы энергияне барлыкка китерә. CNO циклы шулай ук ​​водородны гелиумга әйләндерә, ләкин углерод, азот, кислородка таяна, кислородка (c, n, o). Хәзерге вакытта кояш энергиясенең ике проценттан да CNO циклы тарафыннан ясалган.

PP чылбыры реакциясе яки CNO циклын чыгару белән атом кушылуы дулкыннар һәм кисәкчәләр формасында зур күләмдә энергия күләме зур энергия. Кояш энергиясе кояштан даими агыла, кояш системасы буенча. Кояш энергиясе Earthирне җылытып, җилгә һәм һава торышына китерә, һәм үсемлек һәм хайваннарны тәэмин итә.

Кояштан энергия, эссе, яктылык электромагнит радиациясе (EMR) рәвешендә агып китә.

Электромагнит спектры төрле ешлыклар һәм дулкын озынлыгы дулкыннары кебек бар. Дулкын ешлыгы дулкынның ничә тапкыр билгеле берәмлек белән кабатлана. Бик кыска дулкын озынлыгы белән дулкыннар вакыт бүлегендә берничә тапкыр кабатлый, шуңа күрә алар югары ешлык. Киресенчә, аз ешлыклы дулкыннар дулкын озынлыклары озынрак.

Электромагнит дулкыннарының күпчелеге безнең өчен күренми. Кояш тарафыннан чыгарылган иң ешлыклы дулкыннар, рентген, ренталар, һәм ультрафиаль нурланыш (УВ нурлары). Иң зарарлы УВның нурлары бөтен атмосфера белән тулысынча сеңә. Аз көчле UV азык-ат атмосфера аша сәяхәт итә һәм кояш яндырырга мөмкин.

Кояш шулай ук ​​инфракызыл нурланышлардан чыгара, аның дулкыннары түбән ешлык. Кояштан күпчелек җылылык инфракызыл энергия дип атала.

Инфракызлык белән UV арасында сандугач - күренгән спектр, анда без җирдә күргән барлык төсләр бар. Кызыл төсле иң озын дулкын озынлыклары (инфракызылга иң якын), һәм кызгылт (иң якын UV) иң кыска.

Табигый кояш энергиясе

Теплица эффекты
Планетаны җылыту процессында инфракызыл, күренеп торган, һәм УВ дулкыннары планетаны җылытып, мөмкин булган тормышны "теплица эффекты" дип атала.

Earthиркә җиткән кояш энергиянең якынча 30 проценты космоска чагыла. Калганнары җир атмосферасына кертелә. Радиация җир өслеген җылытып, өслек инфракызылмаган дулкыннар рәвешендә кайбер энергияне ныгыталар. Атмосфера аша үткәндә, алар су парлары һәм углерод газы кебек парник газлары белән тоташтыралар.

Парник газлары атмосферага кире кайткан җылылыкны тозакка сала. Шул рәвешле, алар теплицаның пыяла диварлары кебек эш итәләр. Бу теплица эффекты Earthирне тормышны тәэмин итәр өчен җылы саклый.

Фотосинтез
Earthирдәге барлык тормышның да диярлек азык өчен кояш энергиясенә таяна, турыдан-туры яки турыдан-туры.

Җитештерүчеләр туры кояш энергиясенә таяналар. Алар кояш нурларын үзләштерәләр һәм аны фотосинтез дип аталган процесс аша кабатлыйлар. Automotrs, шулай ук ​​ootomros дип аталган җитештерүчеләр үсемлекләр, алга, бактерияләр, гөмбәләр керә. Автотрофлар - ризык веб-ның нигезе.

Кулланучылар туклыклы матдәләр җитештерүчеләргә таяналар. Хербеверорлар, карнаворлар, эчеме, зинологикорлар, кояш энергиясенә турыдан-туры. Гербиворс үсемлекләрне һәм башка җитештерүчеләрне ашый. Карнаворлар һәм омниеворорлар җитештерүчеләрне дә, үләннәрне дә ашыйлар. Аны кулланып, деритивель һәм хайван матди.

Казылма ягулык
Фотосинтез шулай ук ​​җирдәге барлык казылма ягулыклары өчен дә җаваплы. Галимнәр фаразлыйлар, өч миллиард ел элек су көйләүләрендә эволюцияләнгән. Кояш нуры үсемлек тормышына үсә һәм үсә. Автотрофлардан соң алар үлгәннән соң, алар җиргә тирәнрәк череп, кайвакыт меңләгән метрга бәя бирделәр. Бу процесс миллион еллар дәвам итте.

Көчле басым һәм югары температура, бу калдыклар без казылган әйберләрен беләбез. Микроорганизмнар нефть, табигый газ һәм күмер булып киттеләр.

Кешеләр бу казылма ягулыкларын чыгару һәм аларны энергия өчен куллану өчен процесслар үстерделәр. Ләкин, казылма ягулык - туры килми торган ресурс. Алар миллион еллар формалаштыру өчен.

Кояш энергиясе

Кояш энергиясе - яңартыла торган ресурс, һәм күп технологияләрне турыдан-туры йортларда, бизнес, мәктәпләрдә, больницаларда куллану өчен уңыш җыя ала. Кайбер Кояш энергия технологияләрен фотооволата күзәнәкләре һәм панельләрне, тупас кояш энергиясен, кояш архитектурасына керә.

Кояш нурланышын алу һәм аны куллану өчен төрле энергияләрне үзгәртү ысуллары бар. Методлар актив кояш энергиясен яки пассив кояш энергиясен куллана.

Актив кояш технологияләре электр энергиясен актив рәвештә энергиянең башка төрләренә, еш җылылык яки электр энергиясен актив рәвештә чыгару өчен электр яки механик җайланмаларны кулланалар. Пассив кояш технологияләре тышкы җайланмалар кулланмый. Киресенчә, алар җирле климаттан кыш вакытында җылылык структураларыннан файдаланалар, һәм җәй вакытында эсселекне чагылдыралар.

Фотоволата

Фотоволтика - 1839-нчы елда 19 яшьлек француз физикасы Александр Деммонд "Александр Соллар Александр Ферелел. Бекерель көмеш-хлоридны кислоталы чишелештә куйгач, аны кояш нурларына фаш итте, ул электр токы белән капланган платина электродлары барлыкка килде. Туры электр тудыруның бу процессы Фотоволата эффекты яки фотоволата дип атала.

Бүген фотоволата, мөгаен, кояш энергиясенә иң таныш ысул. Фотовольстан гранизлары гадәттә кояш панельләрен, дистәләгән яки хәтта йөзләгән кояш күзәнәкләрен үз эченә ала.

Eachәрбер кояш күзәнәке гемиконттан, гадәттә, кремнийдан ясалган. Ярымүткәргеч кояш нурларын үзләштергәндә, ул электрларны бушатырга. Электр кыры бу иркен электроннарны электр токына юнәлтә, бер юнәлештә агып тора. Кояш күзәнәгенең өске һәм аскы өлешендә металл элемтәләр тышкы объектка туры килә. Тышкы объект кояш белән эшләнгән калькулятор яки электр станциясе буларак зур булырга мөмкин.

Фотоволата космик корабларда беренче тапкыр кулланыла иде. Күпчелек спутник, шул исәптән халыкара космик станция (ISS), Собяр панельләренең халыкара космик станциясе (ISS). ISSның ике кояш массив канатлары бар (сюзалар), һәрберсе якынча 33,000 кояш күзәнәкләрен кулланып. Бу фотоволка күзәнәкләре ISS-ка барлык электрны тәэмин итә, космонавтлар станцияне эшләргә, берьюлы берничә ай эчендә куркынычсыз яшиләр, фәнни һәм инженер экспериментлары үткәрәләр.

Фотоволтацион хакимият станцияләре бөтен дөньяда төзелгән. Иң зур станцияләр - АКШ, Indiaиндстан һәм Китайда. Бу электр станцияләре йөзләгән мегаватталар электр энергиясе тәшкил итә, йортлар, бизнес, мәктәпләр, больницалар белән тәэмин итү өчен кулланыла.

Фотоволата технологиясе дә кечерәк масштабта урнаштырырга мөмкин. Кояш панельләре һәм күзәнәкләргә структурасы өчен электр белән тәэмин итү түбәләренә яки биналарның тышкы диварларына салынырга мөмкин. Аларны җиңел автомагистральләргә юллар буйлап урнаштырырга мөмкин. Кояш күзәнәкләре хәтта исәпләүчеләр, машина кую урыны, чүп метрлары, куыш полосалары кебек кечерәк җайланмалар, хәтта кечерәк җайланмалар.

Тупас кояш энергиясе

Актив кояш технологияләренең тагын бер төре - кояш энергиясе яки тупланган кояш көче (CSP) тупланган. CSP технологияләре линзалар һәм көзгеләрне зур мәйданнан күпкә кечерәк мәйданга туплау өчен линзалар һәм көзгеләрне куллана. Бу нурланышның бу көчле өлкәсе сыеклык белән туктаусыз, ул үз чиратында электр тудыра яки бүтән процессын кабыза.

Кояш мехлары тупланган кояш көченең мисалы. Кояш мичләренең бик күп төрләре бар, шул исәптән кояш электр манаралары, параболик чокырлар, фрезнель рефлекторлары. Алар энергияне кулга алу һәм үзгәртү өчен бер үк гомуми ысул кулланалар.

Кояш көче Көченге манаралар калиостантларны, күк аша Кояш утына иярергә борыла торган яссы көзгеләрне куллана. Көзге үзәкле "коллекционер манарасы" тирәсендә урнашкан һәм кояш нуры манарадагы фокус ноктасына балкып торган нурның тупланган нурына әверелә.

Кояш көче электр манаралары дизайнында, тупланган кояш нуры су белән танышты, ул турбина белән көрәшкән пар чыгарды. Күптән түгел, кайбер кояш энергия манаралары сыек натрий кулланалар, аның җылылык сыйдырышлыгы зуррак, озын вакыт эчендә җылылыкны саклыйлар. Димәк, сыеклык 773 - 1,000 ° ° - 1,000 ° ° - 1832 ° F), ләкин кояш балкып торганда, ул кайгы-хәсрәтне дәвам итә ала.

Параболик чокырлар һәм фрезнель рефлекторлары шулай ук ​​CSP кулланалар, ләкин көзгеләре башкача формалашкан. Параболик көзгеләр кәкре, ээргә охшаган форма белән. Фреснель рефлиисияләре кояш нурын яулап алу өчен яссы, нечкә полосалар кулланалар һәм аны сыек трубка юнәлтә. Фреснель рефлиторлары параболик чокларга караганда яхшырак мәйданга ия һәм кояшның энергиясен гадәти интенсивлыгы белән якынча 30 тапкыр туплый ала.

Концентрацияләнгән кояш электр заводлары беренче тапкыр 1980-нче елларда эшләнде. Дөньядагы иң зур корылма - АКШ Калифорниянең АКШ штатында Можаве чүлендә берничә үсемлекләр серияләре. Бу кояш энергиясе энергия җитештерүче система (сегалар) ел саен 650-дән артык гигават сәгате электр итә. Испаниядә һәм Indiaиндстанда башка зур һәм эффектив заводлар эшләнде.

Концентрацияләнгән кояш көче дә кечерәк масштабта кулланылырга мөмкин. Мәсәлән, кояш пешерүчеләр өчен җылылык тудырырга мөмкин. Бөтен дөньяда авыллар пешерүчеләрен санитария өчен кайнату һәм ризык пешерер өчен, кояш пешерүчеләрен куллана.

Кояш таулары агач янып торган күп өстенлекләр бирә: алар янгын куркынычы түгел, алар янгын куркынычы түгел, төтен таләп итмиләр, ягулыкның яшәү урыннарын киметү, агачлар ягулыкка җыеп алачак. Кояшка караклар шулай ук ​​авыл кешеләренә элек утын җыю өчен кулланылган вакыт эчендә мәктәпкәләргә, бизнес, сәламәтлек яки гаиләдә уку, бизнес, сәламәтлек яки гаилә өчен вакытка барырга рөхсәт итәләр. Кояш Кукерлары төрле өлкәләрдә Чад, Израиль, Indiaиндстан һәм Перу кебек төрле өлкәләрдә кулланыла.

Кояш архитектурасы

Көн дәвамында кояш энергиясе җылылык конвекциясе процессының бер өлеше, яки җылылык киңлеген салкынрак урынга хәрәкәт итү. Кояш чыккач, ул җирдә җылы әйберләр һәм материаллар башлана башлый. Көн дәвамында бу материаллар кояш нурланышыннан җылылыкны үзләштерәләр. Төнлә, кояш баеган һәм атмосфера суырган вакытта, материаллар җылылыкны атмосферага чыгаралар.

Пассацион кояш энергиясе техникасы бу табигый җылыту һәм суыту процессыннан файдалана.

Өйләр һәм башка биналар җылылыкны эффектив һәм аңсыз тарату өчен пассив кояш энергиясен куллана. Бинаның "җылылык массасы" бинасын исәпләү - моның мисалы. Бинаның җылылык массасы - көн дәвамында җылытылган күпчелек материал. Бинаның җылылык массасы мисаллары - агач, металл, конкрет, балчык, таш, яки пычрак. Төнлә җылылык массасы җылылыкны бүлмәгә кайтарып җибәрә. Эффектив вентиляция системалары-корылмалар, тәрәзәләр, һава чистарту - җылынган һаваны җылыткан һаваны таратыгыз һәм уртача ябык температураны саклап калу.

Пассив кояш технологиясе бинаның дизайнында еш катнаша. Мәсәлән, төзелешнең планлаштыру этабында инженер яки архитектор бинаны кояшның көнкерүле күләмдә кояш нурларын алу өчен бинаны кояш нурларын алырга мөмкин. Бу ысул киңлекне, биеклекне, билгеле бер өлкәнең типик болытны исәпкә ала. Моннан тыш, биналар җылылык изоляциясе, җылылык массасы яки өстәмә күләгәгә ия булу өчен төзелергә яки редакцияләнергә мөмкин.

Пассив кояш архитектурасының башка мисаллары салкын түбәләр, якты киртәләр, яшел түгәрәкләр. Салкын түбәләр ак буялган, һәм аны үзләштерү урынына кояш нурланышын чагылдыра. Ак өслек бинаның эчке өлешен киметә, бу үз чиратында бинаны суыту өчен кирәк булган энергия күләмен киметә.

Якты киртәләр басып торган түбәләргә дә шундый ук эшли. Алар алюминий фольгасы кебек югары уйланган материаллар белән изоляция бирә. Фольг - сеңдерү, җылылык урынына, суыту чыгымнарын 10 процентка киметергә мөмкин. Түбәләргә һәм чатырларга өстәп, идәндә киртәләр дә идәннәр астында урнаштырылырга мөмкин.

Яшел түбә - үсемлекләр белән тулысынча капланган түбәләр. Аларны заводларга булышу өчен туфрак һәм сугару таләп итә, аста су үткәрми торган катлам. Яшел түбә җылылык күләмен киметми яки югалды, шулай ук ​​үсемлекләр белән тәэмин итә. Фотосентезлар аша, яшел түбәдәге үсемлекләр углерод газында үзләштерәләр һәм кислород чыгаралар. Алар пычраткыч матдәләрне яңгыр суларын һәм һавадан читтә, һәм шул урында энергия куллануның кайбер нәтиҗәләрен каплыйлар.

Яшел түбәләре Гасырлар дәвамында Скандинавия традициясе булды, һәм күптән түгел Австралия, Көнбатыш Европа, Канада һәм АКШта популярлаштылар. Мәсәлән, Форд мотор компаниясе 42,000 квадрат метр (450,000 квадрат метр), үсемлекләр, үсемлекләр белән, Мичиганда, Мичиганда. Теплица газын чыгару белән беррәттән, түбәләре стеном суларын киметүне киметә, берничә сантиметр яңгырны сеңдерә.

Яшел түбәләр һәм салкын түбәләр "Шәһәр җылылык утравына" тәэсиренә каршы тора ала. Эшле шәһәрләрдә температурада температурада юнәлешле өлкәләрдән өстенрәк булырга мөмкин. Моның өчен күп факторлар: "Шәһәрләр эсселек белән сеңдергән асфальт һәм бетон материаллар белән төзелгән. биек биналар җилне һәм аның суыткыч эффектларын блоклый; Сәнәгать, хәрәкәт һәм күп популяция белән зур күләмдә калдык җылылыгы барлыкка килә. Агач утырту өчен түбәдә булган мәйданны куллану, яисә ак түбәләр белән җылылык чагылдыру, шәһәр районнарында җирле температураны җиңеләйтә ала.

Кояш энергиясе һәм кешеләр

Кояш нуры көннең яртысында көннең яртысында гына балкып тора, чөнки дөньяның күпчелек өлешләрендә кояш энергия технологияләрен караңгы сәгатьләрдә энергияне саклау ысулларын кертергә тиеш.

Rылылык массакүләм системалар парафин балавызын яки эчәк рәвешендә энергияне саклау өчен тозны кулланалар. Фотоволтацион системалар җирле электр челтәренә артык электр җибәрә ала, яисә зарарлы батарейкаларда энергияне сакларга мөмкин.

Кояш энергиясен куллану өчен бик күп уңайлыклар бар.

Уңай яклары
Кояш энергиясен куллану өчен төп өстенлек - ул яңартыла торган ресурс. Тагын биш миллиард ел дәвамында бездә тотрыксыз, кояш нурлары чиксез тәэмин ителеше булачак. Бер сәгать эчендә җир атмосферасы бер ел җирдә һәр кешенең җирдәге һәр кешедән файдалану өчен җитәрлек кояш нурын ала.

Кояш энергиясе чиста. Кояш технология җиһазлары төзелгәннән соң, кояш энергиясенә ягулык кирәк түгел. Ул шулай ук ​​парник газларын яки агулы материаллар чыгармый. Кояш энергиясен куллану безнең әйләнә-тирә мохиткә тәэсирен кискен киметергә мөмкин.

Кояш энергиясе практик булган урыннар бар. Күп күләмдә кояш нурлары һәм түбән болыт каплавы булган йортларда йортлар һәм түбән болыт каплавы кояшның мул энергиясенә туры килә.

Кояш Кукерлары агач ут белән пешерү өчен бик яхшы альтернатива бирәләр - ике миллиард кеше әле дә таяна. Кояш Кукерлар су җыю һәм ризык пешерү өчен чистартучы һәм куркынычсыз юл бирә.

Кояш энергиясе җил яки гидроэлектр энергия кебек яңартыла торган энергия чыганакларын тулыландыра.

Уңышлы кояш панельләрен урнаштыручы өйләр яки бизнес чыннан да электр энергиясен китерә ала. Бу йорт хуҗалары яки эшчеләр энергия тәэмин итүчесенә энергия сата ала, энергия түләүләрен киметә яки хәтта бетерү.

Кимчелекләр
Кояш энергиясен куллану өчен төп комачаулык - кирәкле җиһаз. Кояш технология җиһазлары кыйммәт. Theиһазлар сатып алу һәм урнаштыру индивидуаль йортлар өчен дистәләргә меңләгән доллар булырга мөмкин. Хакимият еш кына кешеләргә һәм бизнеска еш салым салынган булса да, технология электр законнарын бетерә ала, күпләр өчен күп бәяләр дә текә.

Кояш энергиясе җиһазлары да авыр. Бина түбәсендә кояш панельләрен урнаштыру яки урнаштыру өчен, кояш юлына көчле, зур һәм зур, көчле булырга тиеш.

Актив һәм пассив кояш технологияләре дә безнең контрольдән чыккан факторларга бәйле, мәсәлән, климат һәм болыт каплый. Localирле өлкәләр бу өлкәдә кояш көче эффектив булуларын ачыклау өчен өйрәнелергә тиеш.

Кояш нуры мул булырга һәм кояш энергиясенә эффектив сайлау өчен эзлекле булырга тиеш. Earthирдәге күпчелек урыннарда кояш нурларының үзгәрүе бердәнбер энергия чыганагы итеп тормышка ашыру кыенлаша.