Топ 7 употреби на слънчевата енергия | Предимства и недостатъци

Кой не се нуждае от слънце? Ще обсъдим използването на слънчевата енергия, както и нейните предимства и недостатъци.

Всички частици излъчват известна величина енергия, някои от които могат да бъдат открити, докато някои, оборудването не е произведено, за да ги открие.

Слънцето, например, е звезда в галактиката Млечния път и като всяка друга звезда е масивен ядрен реактор. Дълбоко в ядрото на Слънцето реакциите на ядрен синтез произвеждат огромни количества енергия, които излъчват навън от слънчевата повърхност и в космоса под формата на светлина и топлина.

Тази огромна енергия е била използвана през вековете за различни цели. Повечето от целите са за сушене на дрехи и други неща.

Но слънчевата енергия, която е просто енергията, която се получава от слънцето, е все по-използвана терминология от 19-ти век поради необходимостта от възобновяема и чиста енергия (т.е. енергия, която не отделя парникови газове, за да ни повлияе неблагоприятно в дългосрочен план). бягай).

Влизайки в 21-ви век, слънчевата енергия стана по-привлекателна и по-добър вариант, тъй като те са възобновяеми и имат незамърсяващ характер в сравнение с изкопаемите горива.

В последно време използването на слънчева енергия се разшири поради повече приложения на енергията, която идва от слънчевата радиация. В древността повишената слънчева радиация се разглеждаше като проклятие от боговете за небрежността ни да извършим ритуал, при който някои хора умират, а други се разболяват сериозно.

Но с напредъка в технологиите и по-голям интерес към използването на тази енергия, слънчевата енергия обикновено не се разглежда като проклятие, а като благословия. Благословия и убежище, към което да бягаме при появата на възобновяема енергия, която да замести използването на изкопаеми горива като въглища, петрол и природен газ, които не са възобновяеми.

Слънчевата енергия в последно време е от особено приложение в жилищните райони, селското стопанство, изследването на космоса, транспорта и много други. Енергията от слънцето не може да бъде изчерпана, така че защо да не я използваме за наша полза?

Съдържание

Какво е слънчева енергия?

Слънчевата енергия е известна още като слънчева радиация и е енергия, произведена от слънцето под формата на светлина. Светлината от слънцето идва като ултравиолетови, видими и инфрачервени лъчи. Видимата светлина е спектърът от цветове, които сме свикнали да виждаме, но ултравиолетовите и инфрачервените не се виждат.

Слънчевата енергия, радиацията от Слънцето е най-разпространеният енергиен ресурс на земята и е в състояние да произвежда топлина, да предизвиква химични реакции или да генерира електричество.

Слънчевата енергия е основният катализатор за циркулацията на ветровете, образуващи метеорологични системи и източници на енергия тук, на Земята. Според проучвания количеството слънчева енергия или радиация, което удря земната повърхност за един час, теоретично запълва енергийните нужди на Земята за цяла година.

Общото количество инциденти с слънчева енергия на Земята е много повече от настоящите и очакваните енергийни нужди в света. Ако бъде използван по подходящ начин, този силно разпръснат източник има потенциала да задоволи всички бъдещи енергийни нужди.

Слънчевата енергия от слънцето може да се преобразува в топлинна или електрическа енергия. Слънчевата енергия е един от най-чистите и най-разпространените възобновяеми енергийни източници и е важен играч в нашето глобално енергийно бъдеще, тъй като се стремим към постигане на устойчивост.

Слънчевата енергия може да се улавя и използва по няколко начина, главно за генериране на електрическа или топлинна енергия за домове, бизнес и комунални услуги. Слънчевата енергия може да се използва и за кипене на вода, която от своя страна управлява парна турбина, за да генерира подобно на тези въглища или атомни електроцентрали, произвеждащи електричество в много по-голям мащаб.

Най-често срещаната форма на слънчева енергия е използването на слънчева енергия използване на слънчеви панели или фотоволтаични клетки които са създадени от полупроводникови материали. Тези клетки са подредени от ръб до ръб, за да улавят слънчевата светлина, като ги трансформират в електрически токове, които се съхраняват в батерии.

Това се случва, когато слънчевите лъчи ударят полупроводниковите клетки, то губи електрони от техните атоми и тези електрони преминават през клетката и генерират електричество. Това е известно като фотоволтаичен ефект. Тези панели се виждат на върха на къщи и други сгради. Слънчевата енергия може да се използва и за осигуряване на светлина за комфортен вътрешен климат на сградите, както и за отопление на вода за битови, търговски и промишлени нужди.

Видове слънчева енергия

Има два вида слънчева енергия и те са;

Активна слънчева енергия
Пасивна слънчева енергия

1. Активна слънчева енергия

Активната слънчева енергия е енергията, която се предава чрез слънчеви панели. Използват се както за отоплителни системи в домовете, така и за производство на електричество. Активната слънчева енергия се събира с помощта на плоски фотоволтаични панели, които могат да бъдат монтирани за събиране на слънчевата енергия.

За улавяне на слънчевата топлина се използва въздух или течност (течността се използва най-вече, тъй като е по-добър проводник на топлина и енергия през въздуха и има предимството да не замръзва). След това течността се премества към външно устройство, което действа като контейнер за съхранение, където се преобразува в енергия.

Активната слънчева енергия може да се събира чрез използването на слънчеви колектори, разположени на покривите на сградите, за загряване на течности и изпомпването им през система от тръби за отопление на цялата сграда.

Плюсове на системите за активна слънчева енергия

Едно от предимствата на активната слънчева енергия е, че те не се нуждаят от външен източник на енергия. Те използват външни устройства (слънчеви панели), които са с ниска поддръжка и много надеждни за събиране на енергия от слънцето.
В сравнение с пасивните слънчеви енергийни системи не е необходима специална сградна конструкция. Системите за активна слънчева енергия могат да се използват на почти всяко място и тип сграда.
Няма въглеродни емисии
Отоплението на фотоволтаичните панели остава ясно,n, особено при лоши метеорологични условия.
Те не генерират шум.

Минуси на активните слънчеви енергийни системи

Оборудването за активна слънчева енергийна система е скъпо и също е скъпо за поддръжка.
Течностите, които съхраняват топлина в слънчевия панел, могат да отделят вредни газове във въздуха.

2. Пасивна слънчева енергия

Пасивната слънчева енергия е енергията, която се предава чрез термодинамика и топлопренос при събиране на слънчева топлина и превръщането й в енергия, както се прилага в оранжерията), където топлината се пренася от слънцето и когато влиза в оранжерията, стъклото улавя топлинната енергия и го съхранява за по-хладни периоди.

Това е същият механизъм в топла приятна кола в студен ден. Системата за пасивна слънчева енергия се използва най-добре за отопление и охлаждане на системата, особено в малки домове. Специални прозорци, които могат да имат фотоволтаични панели, могат да се използват за улавяне на тази слънчева топлина. По този начин активните и пасивните слънчеви енергийни системи се комбинират за производство на енергия.

Предимства на пасивната слънчева енергийна система

Системите за пасивна слънчева енергия са не само евтини, но и не е необходимо външно оборудване, което намалява разходите ви за енергия до около 14%.
Те не отделят токсини в сравнение с активните слънчеви енергийни системи.

Минуси на пасивната слънчева енергийна система

Ефективността на пасивните слънчеви енергийни системи зависи основно от метеорологичните условия. Ако тогава времето е твърде горещо, вашата сграда може да прегрее.
Ефективността зависи и от ориентацията на вашата сграда към слънцето.
Има специални видове прозорци, които се използват за пасивни слънчеви енергийни системи. Грешка в избора ще съсипе усилията ви.

След като познаваме видовете слънчева енергия, нека разгледаме нейното използване.

Използване на слънчева енергия

По-долу са употребите на слънчева енергия.

Слънчево електричество
Слънчево отопление на водата
Слънчева печка
Слънчеви устройства
Слънчево осветление
Слънчево отопление и вентилация
Слънчев транспорт

1. Слънчева електричество

Това е едно от употребите на слънчева енергия, които набраха скорост през последните години. Въпреки че цената на слънчевите панели е доста висока, колкото повече слънчевото електричество става популярно, толкова повече цените на слънчевите панели стават по-ниски.

Слънчевото електричество се създава, когато слънчевите лъчи удрят слънчевите панели, слънчевите панели спомагат за транспортирането на електрони, превръщайки ги в електричество, което се предава по проводници и се използва за производство на електроенергия.

Слънчевите панели и слънчевите фотоволтаични системи могат да се монтират на покривите на домове или на други сгради. Тези слънчеви енергийни системи генерират електричество, за да компенсират потреблението на енергия в сградата и да изпращат излишното производство към електрическата мрежа.

Слънчевите батерии се използват за съхраняване на слънчева енергия, така че слънчевото електричество може да се използва дори когато слънцето залезе чрез захранването на EV. Това позволява на жителите напълно да излязат от мрежата със слънчева система за захранване и батерии или система за слънчева енергия и генератор.

2. Слънчево загряване на вода

Това е едно от приложенията на слънчевата енергия и тук слънчевата енергия се използва за отопление на системи за отопление на вода. Слънчевата радиация се използва за затопляне на вода, която се използва в домовете.

Слънчевите бойлери използват клетки на покрива, за да абсорбират слънчевата топлина и да я прехвърлят към резервоара за вода. Слънцето може да се използва и за затопляне на водата в басейна. Тук водата се транспортира до колектор, където се нагрява от слънцето и след това се изпраща обратно в басейна.

3. Слънчева готварска печка

Слънчевите готварски печки или фурни са едно от употребите на слънчевата енергия, все по-популярни като домакински уреди. Макар и бавна готварска печка, слънчевата фурна използва ъглови рефлектори за насочване на слънчевата енергия в специална камера. Слънчевата фурна загрява на ниска температура за няколко часа (8-10) в зависимост от храната.

4. Слънчеви устройства

Някои други устройства все повече се адаптират да използват слънчева енергия, за да работят, което ги прави една от употребите на слънчева енергия. Някои от тези уреди включват хладилници, перални/сушилни и HVAC системи. Тези уреди използват повече енергия от очакваното. Разполагаме и със слънчеви телефони и зарядни за таблети.

Тези слънчеви зарядни устройства са преносими, което позволява на потребителите да ги носят, където пожелаят. Някои напреднали страни като Япония са разработили леки, водоустойчиви слънчеви клетки, които някой ден биха могли да бъдат интегрирани за захранване на нашите електронни устройства.

5. Слънчево осветление

Слънчевата енергия може да се използва и за външно осветление, което я прави едно от употребите на слънчевата енергия. Слънчевите лампи се използват все по-често почти навсякъде - от охранително осветление до озеленяване на дома, дори за пътни знаци и улично осветление. Това, което го прави доста по-добър е, че тези слънчеви светлини са евтини и лесно достъпни.

6. Слънчево отопление и вентилация

Слънчевото отопление и вентилация са сред многото употреби на слънчевата енергия.

Слънчевото отопление е използването на слънчева радиация за отопление на домовете, особено в студените или зимни периоди чрез захранване на лъчисти подове или сдвояването им със система за принудителен горещ въздух (FHA). За да се случи това, трябва да се обърне специално внимание на поставянето на прозорците по стените и подбора на материалите за сградата.

Слънчевата вентилация включва използването на тавански вентилатори, захранвани със слънчева енергия, за охлаждане на дома през лятото. Тези слънчеви нагреватели и вентилатори помагат за намаляване на разходите за енергия.

7. Слънчев транспорт.

Слънчевият транспорт е едно от употребите на слънчевата енергия. Слънчевата енергия е използването на слънчева енергия за захранване на превозни средства.

Превозните средства, задвижвани от слънчева енергия, са бъдещите превозни средства и са необходими по-добри иновации и технологии, за да могат тези превозни средства да бъдат на пътя. Това, което имаме, са големи превозни средства, които все още са в режим на тестване, а не в широкомащабно производство. Въпреки че електрическите автомобили могат да се зареждат със слънчеви панели.

Предимства на слънчевата енергия

Слънчевата енергия е по-изгодна и предпочитана от конвенционалните енергийни системи. Ето предимствата на слънчевата енергия.

1. Има неограничени суровини.

Това е основната причина за възобновяемостта на слънчевата енергия. Количеството налична слънчева енергия е 10,000 XNUMX пъти повече от необходимото на хората в момента.

Забавното е, че енергията се заменя и само около 0.02% от входящата слънчева светлина би била достатъчна за замяна на други източници на гориво, ако бъде използвана.

2. Чиста енергия

Слънчевата енергия има ниски емисии и затова е един от най-чистите енергийни източници. Неблагоприятните ефекти върху околната среда са незначителни в сравнение с конвенционалните енергийни източници, които са изгарянето на изкопаеми горива.

Екологичната цена на слънчевата слънчева енергия е отличен заместител на енергията от изкопаеми горива, тъй като изгарянето на изкопаеми горива освобождава около 21.3 милиарда метрични тона въглероден диоксид в атмосферата годишно.

3. Осигуряване на електричество на жителите извън мрежата

Има около 1.8 милиарда души, които са извън мрежата поради различни причини. Някои може да са в резултат на политика или опасения за околната среда, но основно нямат достъп до електрическа енергия от мрежата и те са в много развиващи се страни.

Слънчевата енергия би била подходяща за тези жители извън мрежата, за да получат достъп до електричество, тъй като те могат да инсталират своите слънчеви панели, за да получават електричество директно от слънцето.

4. Намаляване на разходите за производство на електроенергия

Слънчевата енергия помага да се подобри качеството на живот на милиони хора, тъй като разходите се намаляват. Милиони хора живеят на тъмно в развиващите се страни, което води до ниско качество на живот.

Използваната слънчева енергия може драстично да подобри качеството им на живот, тъй като не е просто по-добър заместител на конвенционалното производство на енергия, тъй като намалява значителните социални и екологични разходи, но също така ще донесе развитие на онези области, които осигуряват зелени работни места и също така стимулират промишленото производство.

5. Без шумово замърсяване

Производството на слънчева енергия е безшумно и следователно не може да причини шумово замърсяване в сравнение с производството на енергия от вятърни турбини.

6. По-икономичен за продължително производство на електроенергия

Въпреки че инсталацията за слънчева енергия носи висока цена, в дългосрочен план слънчевата енергия е икономична в сравнение с конвенционалните сметки за енергия в мрежата.

7. По-надежден

Слънчевата енергия е по-надеждна от конвенционалната енергия от комунални компании. Това е важно, тъй като те могат да бъдат ограничени от политически или икономически сътресения, тероризъм, природни бедствия или прекъсвания поради прекомерна употреба, причиняваща прекъсвания, но не е така със слънчевата енергия.

8. Помага за спестяване на чуждестранни енергийни разходи

Помощта за слънчева енергия спестява чуждестранните енергийни разходи и това се дължи на невероятните разходи, идващи от вноса на петрол, а също и от сондирането на нефт.

Недостатъци на слънчевата енергия

1. Висока цена на монтаж

Използването и инсталирането на слънчева енергия имат висока първоначална цена, въпреки че това се отнася за всички възобновяеми енергийни източници. Първоначалната цена за използване на слънчева енергия може дори да покрие години на сметки за енергия.

Цената на слънчевата енергия може да е била намалена с течение на времето, но цените все още са скандални, тъй като слънчевата енергия се използва все повече и повече с по-новите технологии, със сигурност ще видим, че тези цени ще паднат още повече.

2. Слънчевата енергия зависи от времето

Енергията може да се генерира само когато слънчевата светлина удари лицето на панела и се преобразува, което ги прави най-добри в слънчевите дни. Това означава, че ако няма слънце, ще има електричество.

Освен това облачните дни не произвеждат толкова много енергия и няма слънце през нощта, така че има нужда от големи батерии, за да спестят тези, които получават през деня. Това ограничава страните, които имат ниска слънчева радиация, както и производителността на слънчевите панели.

3. Ниска степен на преобразуване на енергия

Слънчевите панели имат нисък коефициент на преобразуване на енергия в сравнение с мощността на конвенционалните електроцентрали с подобен размер, като най-модерните слънчеви панели трябва да преобразуват само 20-25%.

Това показва колко повече развитие все още е необходимо в производството на слънчева енергия.

4. Нуждае се от много място

Производството на слънчева енергия заема много място. За широкомащабно производство е необходимо много място за инсталиране на слънчеви панели и така се разкриват земи, застрашаващи дивата природа за поставяне на слънчеви панели.

Фотоволтаичните системи с по-голям мащаб може да изискват до 3.5 до 10 акра на мегават, а съоръженията на CSP изискват от 4 до 16.5 акра на мегават.

Въпреки че това може да бъде разрешено чрез масивно инсталиране на слънчеви панели в безлюдни райони, за да се отговори на търсенето на широкомащабно производство. Също така са необходими големи покриви за поставяне на слънчеви панели за домашна употреба.

5. Изпуска електронни отпадъци

Въпреки че производството на слънчева енергия не оказва значително въздействие върху околната среда, процесът на производство на слънчеви панели може да навреди на околната среда, причинявайки емисии от изгарянето на изкопаеми горива и пластмасови отпадъци.

Освен това производството на слънчева енергия освобождава електронни отпадъци, както и друга електроника, което прави изхвърлянето на тези опасни отпадъци проблем.

6. Материали, които не са лесно достъпни

Материалите, използвани при производството на слънчеви технологии, са рядкост, въпреки че това е проблем за PV технологиите, а не за CSP технологиите.

Въпроси и Отговори

Какви са специалните приложения на слънчевата енергия у дома?

Някои от специалните приложения на слънчевата енергия у дома включват;

Вентилатори със слънчево захранване: слънчевата енергия може да се използва за захранване на вентилатори за домашна употреба.
Слънчево отопление за басейни: слънчевата енергия може да се използва за отопление на басейни у дома, за да ги направи топли и приятни за релакс.
Отопление на слънчева къща: слънчевата енергия може да се използва и за отопление на къщата през зимните периоди.
Помпи със слънчева енергия: слънчевата енергия може да се използва за захранване на водни помпи.
Зареждане на батерии със слънчева енергия: слънчевата енергия може да се използва и за зареждане на телефони и други джаджи.
Слънчева енергия за готвене: слънчевата енергия може да се използва за захранване на фурни.

Какви са специалните приложения на слънчевата енергия в селското стопанство?

Някои от специалните приложения на слънчевата енергия в селското стопанство включват;

Слънчевата енергия може да се използва за загряване на вода, която се използва за селскостопански цели.
Слънчевата енергия може да се използва и за работата на слънчева оранжерия, която подпомага растежа на културите и подобрява добива.
Слънчевата енергия може да се използва и за сушене на култури и зърнени култури.
Слънчевата енергия може да се използва за изпомпване на вода.

Препоръки

Провидение Амаечи

+ публикации

Страстен природозащитник по душа. Водещ писател на съдържание в EnvironmentGo.
Стремя се да образовам обществеността за околната среда и нейните проблеми.
Винаги е било за природата, ние трябва да пазим, а не да унищожаваме.