Solarna energetska definicija sa primjerima i upotrebama
Definicija solarne energije je energija koja dolazi od Sunca i koju možemo uhvatiti zahvaljujući sunčevom zračenju.Koncept solarne energije se često koristi za označavanje električne ili toplotne energije koja se dobija korišćenjem sunčevog zračenja.
Ovaj izvor energije predstavlja primarni izvor energije na zemlji.Budući da je to neiscrpan izvor, smatra se obnovljivim energijom.
Iz ove energije su izvedeni mnogi drugi izvori energije, kao što su:
Energija vjetra, koja pojačava snagu vjetra.Vjetar se generira kada sunce zagrijava velike količine zraka.
Fosilna goriva: dolaze iz izuzetno dužeg procesa razgradnje organskih čestica.Organski depozitori bili su u velikoj mjeri fotosintezirajuće biljke.
Hidraulična energija, koja pojačava potencijalnu energiju vode.Bez solarnog zračenja, vodeni ciklus ne bi bio moguć.
Energija iz biomase, još jednom je rezultat fotosinteze biljaka.
Ova vrsta obnovljive energije je alternativa fosilnim gorivima koji ne emituju staklenički plinovi poput ugljičnog dioksida.
Primjeri solarne energije
Neki primjeri solarne energije uključuju sljedeće:
Fotonaponski solarni paneli generiraju električnu energiju;Ovi se objekti koriste u kućama, planinskim skloništima itd.
Fotonaponske elektrane: Oni su značajna proširenja PV ploča čiji je cilj generiranje električne energije za opskrbu električnom mrežom.
Solarni automobili koriste PV ćelije za pretvaranje solarnog zračenja u električnu energiju za pokretanje električnog motora.
Solarni štednjaci: Napravljeni su od paraboličnog sustava za koncentriranje sunčanog svjetla na tačku da bi podigli temperaturu i moći kuhati.
Sustavi grijanja: sa solarne toplotne energije, tekućina se može zagrijati koja se može koristiti u krugu grijanja.
Grijanje bazena jednostavan je krug tekućine u kojem se voda cirkulira duž seta solarnih termalnih kolektora izloženih suncu.
Kalkulatori: Neki elektronički uređaji imaju malu solarna ploča za opskrbu napajanja u električni krug.
Solarna ventilacija je vrsta solarne energije koja koristi sunčevu toplinu da ventililiraju prostor.Često se koristi u domovima i zgradama za poboljšanje kvalitete zraka i smanjenje troškova energije.Solarna ventilacija može se koristiti za ventilaciju jednokrevetne sobe ili cijele zgrade.
Fotosinteza je prirodan način da biljke koriste za pretvaranje solarne energije u hemijsku energiju.
Vrste solarne energije
Postoje tri vrste solarnih energetskih tehnologija:
Fotovoltaična solarna energija: PV solarni paneli sastoje se od materijala koji, kada se u napadu solarni zračenje oslobađa elektrone i stvara električnu struju.
Termička solarna energija: Ovaj sistem koristi toplinske kapacitete sunčevih zraka.Solarno zračenje se pretvara u toplinsku energiju za zagrijavanje tekućine koja se može koristiti za grijanje tople vode za kućnu vodu.U solarnim termoelektranama, para se generira i, naknadno, električna energija.
Pasivna solarna energija resurs je za iskorištavanje solarne topline bez korištenja vanjskih resursa.Na primjer, arhitekti mogu orijentirati kuće i odlučiti gdje staviti Windows, s obzirom na to gdje će biti primljeno solarno zračenje.Ova tehnika poznata je kao bioklimatska arhitektura.
Kako proizvedena solarna energija?
Sa fizičke stanovišta, solarna energija se proizvodi na suncu kroz sukcesiju nuklearnih reakcija.Kad se ta energija dosegne na Zemlju, možemo ga iskoristiti na više načina:
Solarni paneli sa fotonaponskim ćelijama.Fotonaponski paneli izrađeni su od materijala koji prilikom primanja svjetlosti, direktno ionizira i oslobađa elektron.Na taj se način solarno zračenje pretvori u električnu energiju.
Korištenje solarnih kolektora koji su dizajnirani za pretvaranje solarnog zračenja u toplotnu energiju.Njegova je svrha zagrijati tekućinu koja kruži iznutra.U ovom slučaju nemamo struju, ali imamo tekućinu na visokim temperaturama koja se može koristiti u mnogim aplikacijama.
Koncentrirana solarna energija je sustav koji odražava svu solarno osvjetljenje na žarišnu tačku za postizanje visokih temperatura.Ova se tehnologija koristi u termosolarnim postrojenjima za proizvodnju energije.
Pasivni solarni energetski sustavi koriste solarnu energiju bez ikakvog vanjskog unosa energije.Na primjer, arhitektonski dizajni omogućavaju maksimalno sunčevo zračenje zimi i izbjegavaju višak vrućine ljeti.
Vrste solarnih panela
Izraz solarni paneli koriste se za obje metode (fotonaponski i termički).U svakom slučaju, dizajn se značajno razlikuje ovisno o vrsti solarne tehnologije za:
Solarna termalna ploča koristi solarne zrake za zagrijavanje tečnosti koja prenosi toplinu na tečnost, a zatim zagrijava vodu.Solarni grijači vode koriste se u domovima za dobivanje tople vode.
Fotonaponski panel iskorištava svojstva određenih poluvodičkih elemenata smještenih u solarnim ćelijama.Solarne ćelije proizvode električnu energiju ako su izložene solarnom zračenju.Zahvaljujući takozvanom fotonaponskom efektu, izloženost suncem uzrokuje kretanje elektrona u komponenti (obično silicijum), generirajući kontinuiranu električnu struju.
Solarna ploča koncentracije koristi i niz paraboličnih ogledala sa linearnom strukturom.Cilj ovih ogledala je koncentrirati sunčevo zračenje u žarišnu tačku da bi se pojavila temperatura dovoljno visoka da bi se stvorio paru.
Koristi solarnu energiju
Iskorištavanje snage sunca: vodič za fotonaponaiku
Solarna energija ima mnogo upotrebe i aplikacija koje se mogu sažeti u tri boda:
Domaća topla voda DHW
Solarno grijanje vode koristi se za opskrbu kućnim tople vode (PTV) i grijanje do kuća i malih građevinskih kompleksa.Izgrađene su solarne elektrane koje koriste pare turbine, pretvore u struju pohranjenu toplinu.
Međutim, ovi prototipi nisu široko korišteni zbog niskih performansi ovih elektrana u odnosu na visoke troškove i nepravilnu opskrbu električnom energijom.
Generacija električne energije
Fotonaponski paneli koriste se u izoliranim solarnim sistemima za napajanje uređaja od električnih mreža (svemirske sonde, visokotvjerentnih telefonskih ponavljača itd.).Oni se koriste i u aplikacijama s takvim niskim energijom zahtijeva da veza s mrežom za struju ne bi bila ekonomična (svjetlosni signali, parking metri itd.).
Ovi uređaji moraju biti opremljeni akumulatorima koji mogu akumulirati višak električne energije proizvedene tokom dana za napajanje opreme noću i tokom oblačnih razdoblja, obično solarne baterije.
Koriste se i u velikim sistemima povezanim sa mrežom, iako je napajanje varijable u svakodnevnim i sezonskim uvjetima.Stoga je teško predvidjeti i ne programirati.
Ovaj diskontinuitet čini da se u bilo kojem trenutku ispuni potrebe za električnom energijom, osim proizvodnje sa širokom marginom sigurnosti iznad godišnjih vrhova potražnje.Međutim, kao vrh proizvodnje solarnih elektrana u ljeto, uspijeva nadoknaditi veću internu potražnju zbog klima uređaja.
Koji su prednosti i nedostaci solarne moći?
Upotreba solarne energije uključuje određene prednosti i nedostatke.
Glavne kritike ili nedostaci su:
Visoki troškovi ulaganja po kilovat dobivenim.
Nudi vrlo visoku efikasnost.
Dobiveni performanse ovisi o solarnom rasporedu, vremenu i kalendaru.Iz tog razloga teško je znati koja električna energija moći ćemo dobiti u datom trenutku.Taj nedostatak nestaje s drugim izvorima energije, poput nuklearne ili fosilne energije.
Količinu energije potrebno je za izradu solarne ploče.Proizvodnja fotonaponskih ploča zahtijeva puno energije, često koristeći ne obnovljive izvore energije kao što su ugljen.
S druge strane, morate razmotriti prednosti solarne energije:
Njegovi zagovornici su podrška smanjenju troškova i dobitak efikasnosti zbog ekonomija razmjera i tehnoloških poboljšanja u budućim solarnim sistemima.
Što se tiče nepostojanja ovog izvora energije noću, ističu i da se maksimalni vrh električne potrošnje postiže tokom dana, odnosno tokom maksimalne proizvodnje solarne energije.
To je obnovljivi izvor energije.Drugim riječima, to je neiscrpno.
To je ne zagađujuća energija: ne stvara stakleničke plinove i stoga ne doprinosi otežavanju problema klimatskih promjena.
Autor: Oriol Planas – industrijski tehnički inženjer
Vrijeme objave: Sep-27-2023