Солнце – это самый сильный источник энергии для нашей планеты. Без солнечного тепла и света любая жизнь на Земле не была бы возможна. Все наши повседневные дела включают в себя использование энергии. Она необходима для передвижения транспорта и приготовления пищи, для работы и отдыха, для обогрева и охлаждения помещений. И даже для того, чтобы произвести один вид энергии, приходится затрачивать другой.
Энергия солнца может использоваться для множества задач. Одна из них – это преобразование солнечной энергии в электрическую, в так называемое солнечное электричество.
Для преобразования солнечного света в электричество использую солнечные батареи. Впервые солнечные батареи применили при освоении Космоса в 1957 году. Они были установлены на спутнике и вырабатывали электрическую энергию для его работы. Основным элементом для производства батарей является кремний.
Преобразование солнечной энергии в электрическую имеет массу достоинств. Прежде всего это 100% надежность – Солнце от нас никуда не денется по прогнозам ученых еще несколько миллионов лет. Также это чистый и соответственно безопасный для здоровья источник энергии.
И что самое интересное, то только благодаря тому, что у нас есть Солнце мы и имеем практически все источники энергии. Исключением можно назвать энергию приливов и отливов, за которую ответственна Луна, и радиоактивные элементы, которые используются на атомных станциях. Энергия ветра полностью зависит от Солнца и разности температур им же и создаваемой. Энергия угля, нефти и природного газа также во власти химических процессов, которые происходят в недрах Земли под действием солнечных лучей. Все бы хорошо, но есть «маленькая» проблемка. Человечество с такой скоростью тратит ископаемые источники энергии, что восстанавливаться они никак не успевают. Пора бы и задуматься о замене «ископаемой энергии».
Ученые утверждают, что того количества солнечной энергии, которая доходит от Солнца до Земли только за один день хватит, чтобы полностью обеспечить весь мир энергией на год. И при этом мы все равно используем ископаемые источники энергии – нефть, уголь, газ, нанося непоправимый вред окружающей среде.
В наше время использование солнечного электричества уже широко распространено. В отдаленных местах, куда дотянуть кабель от электростанций стоит очень дорого, а иногда и просто невозможно, используют солнечную энергию. Это отдаленные фермерские хозяйства, отдельно стоящие обитаемые острова, морские и космические станции. На данный момент примерно 7 миллионов домов по всему миру оборудованы солнечными батареями.
Также в странах, где электрическая энергия стоит дорого и достаточное количество солнечных дней в году, хозяева частных домов и владельцы офисов устанавливают солнечные батареи на крышах зданий и использую солнечное электричество без ущерба для собственного бюджета. Солнце заменяет 40-60% всех затрат на другие энергоносители. Иногда солнечного электричества полностью хватает на нужды дома и даже вырабатывается больше необходимого. Тогда хозяева продают его сервисным компаниям, таким образом пополняя свой семейный бюджет и окупая установку солнечных батарей. В Германии правительство покупает солнечное электричество, произведенное днем у частных лиц, а вечером продает его обратно по более низкой цене, стимулируя тем самым установку солнечных батарей.
Вторым вариантом применения солнечного света является использование его по прямому назначению. Это использование его для нагрева воды, для отопления помещений, для сушки различных материалов. Для этих целей используют тепловые коллекторы. Летом в средней полосе Европы производительность тепловых коллекторов с 1 кв. м. может достигать 50-60 литров воды в день, нагретой до температуры 60-70 градусов. В Израиле 80% воды нагревается с помощью солнечной энергии.
Основными странами-потребителями солнечной энергии являются Швеция, Дания, Германия, Австрия, Израиль. Суммарная площадь тепловых электростанций составляет уже более 8 миллионов квадратных метров.
В данное время преобладает использование тепловых коллекторов, всвязи с доступностью по цене. Но получение электроэнергии намного заманчивее, чем получение тепла. Наука не стоит на месте и в ближайшем будущем стоит ждать новые разработки в этом направлении. Они снизят затраты на производство солнечного электричества и обеспечат человечество дешевой и безопасной энергией.
Экономический эффект при эксплуатации систем отопления с применением солнечной энергии может быть достигнут на любых объектах. Наилучший результат демонстрируют системы отопления в домах с теплым полом на водяной циркуляции: энергия солнца помогает за год снизить энергозатраты в таком жилище на 15–30 %. Такой эффект достигается благодаря конструкции плоских солнечных панелей, которые могут принимать не только прямое, но и рассеянное излучение в облачную погоду.
Обычно солнечная энергия не применяется как единственный вид энергии, т.к. в зимнее время ее количества недостаточно. Например, в северо-западном регионе ее можно использовать примерно восемь месяцев в году. Но в качестве параллельного источника энергии солнечное излучение может применяться в частных домах с автономным теплоснабжением на основе газового, дизельного или твердотопливного оборудования, а также с электроотоплением.
Финская компания Kaukora OY одной из первых разработала и предложила комплексные теплотехнические решения с применением солнечной энергии.
Основой систем теплоснабжения JASPI являются специально разработанные аккумуляторы солнечной энергии JASPI-Solar. Применяемые в системах солнечные панели (производитель — Sunselect, Германия) отражают новейшие достижения гелиоэнергетики. Панели обладают высоким уровнем абсорбции (95 %) и низкими теплопотерями (5 %), что значительно повышает КПД их системы нагрева. Материалом панелей служит медь, покрытая селективным черным хромом. Конструкция панели позволяет повысить ее мощность на 10 % в год, а в зимнее, осеннее и весеннее время — на 16 %. Благодаря продуманной системе крепежа панели можно монтировать на разные крышные поверхности.
Комбинированная система теплоснабжения JASPI — солнечная энергия–газ/дизель — создана для теплоснабжения и горячего водоснабжения дома. Она включает набор солнечных панелей, трубопроводы контура теплопроводной жидкости в изоляции, аккумулятор солнечной энергии 750 л (с донагревом в верхней части аккумулятора 250 л), компактный дизельный или газовый котел 17–20 кВт, топливный бак 900–2500 л, теплые полы с водной циркуляцией. Солнечные панели через контур передают энергию аккумулятору, который является предварительным водонагревателем для ГВС и отопления. Котел обеспечивает необходимое тепло при нехватке солнечной энергии.
Водонагреватели JASPI-Solar 300 с объемом бака 290 л в качестве независимого источника тепла эффективно используют солнечную энергию для получения бытовой воды. Водонагреватели комплектуются двумя ТЭНами по 3 кВт каждый. ТЭН в верхней части обеспечивает достаточный уровень тепла (мин. 60 °С), нижний служит для нагрева воды в зимнее время, когда солнечной энергии может быть недостаточно. Для зарядки аккумулятора подходят все имеющиеся на рынке теплотехники солнечные батареи общей площадью 4–6 м2. Водонагреватели по желанию заказчика могут быть укомплектованы системой Solar-300 PAK, включающей солнечные панели (3 шт. общей площадью 5,7 м2), пакет Termomat Solar (автоматика зарядки энергии солнца, насосный блок, расширительный бак, датчики, предохранительный клапан, клапан наполнения и деаэрации), изоляцию для труб 40 м и теплоноситель 20 л.
Если в доме уже работает газовый, дизельный или пеллетный котел, то параллельно с ним можно установить водонагреватель JASPI-Solar-300 Economy, дополнив его автоматикой зарядки и солнечными панелями. Их площадь (5,7 м2) рассчитана в соотношении с объемом бака водонагревателя (290 л). В отличие от предыдущей модели электрический ТЭН к водонагревателю поставляется как опция. Пакет Solar-300 Economy РАК спроектирован специально для эксплуатации с отопительным котлом и требует для подключения зарядный насос и предохранительный клапан, которые не входят в базовую комплектацию.
На широтах Финляндии и Северо-Запада России солнце светит в среднем 1684 ч в год, т.е. примерно 4,7 ч в день. Годовой уровень излучения солнечной энергии составляет около 1000 кВт•ч на 1 м2 панели. С новыми системами отопления возможно рекуперировать 30–60 % энергии в зависимости от конструкции солнечных панелей.
Другие работы по теме:
Кинетическая энергия
ЭНЕРГИЯ. Цель урока: учащиеся должны знать понятие энергии, кинетической энергии и единицы ее измерения. Тип урока: комбинированный. План изучения нового материала.
Устройство Оже-спектрометра
Если на атом воздействует излучение , энергия которого достаточна для ионизации одной из его внутренних электронных оболочек , то образовавшееся при этом вакантное место может быть заполнено электроном с меньшей энергией связи из другой оболочки . Энергия освобождающаяся при указанном переходе может превысить энергию связи электрона в одной из внешних оболочек атома , что сопровождается эмиссией электрона .
Атомная энергия
Мы часто употребляем слово «энергия». О сорте шоколада говорят, что он хорошо компенсирует затраты энергии, о полном сил человеке - «сгусток энергии», а учителей и воспитателей призывают энергичнее принимать меры. Учёные занимаются физикой высоких энергий, политики и экономисты обсуждают использование энергии солнца, ветра и атомного ядра.
Сочинения на свободную тему - Летний день
Восход солнца летом ранний. От прикосновения солнечных лучей пробуждается природа весело щебечут птицы листва разворачивает к солнцу свои ладони радостно порхают яркие бабочки начинают работу муравьи жучки.
Предприятия
Первичная энергия. Природа. Природные явления. Энергия топлива. Энергия рек. Энергия ветра. Развитие человека. Овладение энергией. Биосфера Земли. Излучение Солнца. Энергетический потенциал. Наука, техника, медицина и культура. Энергетические ресурсы Земли
Энергия Солнца
Солнце лишь одна из миллиардов звезд, но оно источник энергии для всего живого и для самой Земли. Ископаемое топливо расходуется такими темпами, что его запасы истощатся где-то во второй половине следующего столетия.
Астрономические знаки
Астрономические знаки - условные обозначение Солнца, Луны, планет, зодиакальных созвездий, а также, противостояний, соединений планет, фаз Луны и т.п.
Циклы Солнечной активности
Солнечная активность - совокупность явлений наблюдаемых на Солнце… К этим явлениям относятся образование солнечных пятен, факелов, протуберанцев, флоккулов, волокон, Изменением интенсивности излучения во всех участках спектра.
О гномоне
Гномон - cамый древний угломерный инструмент. Прибор для определения наклона эклиптики к экватору. Он использовался для определения высоты солнца над горизонтом и представлял собой вертикальный столб на горизонтальной площадке.
Основные характеристики солнечного света
Освещенность (усредненная мощность солнечного излучения, измеренная в верхней атмосфере Земли перпендикулярно солнечным лучам): 1366 Вт на квадратный метр (или 1361, в соответствии с НАСА).
Хромосфера Солнца
В наружном слое фотосферы минимальная температура 4400°. Над ним находится атмосфера Солнца. Нижняя часть атмосферы называется хромосферой. В хромосфере температура постепенно растет до нескольких десятков тысяч градусов.
Из истории десятичных дробей
Text Text Text В обсерватории работали лучшие умы того времени. В обсерватории работали лучшие умы того времени. В ней производились наблюдения за движением звезд , планет и Солнца , вычислялись дни праздников и т.д. В этой работе необходимы были десятичные дроби.
Венера
Венера - это самое яркое светило на небе после Солнца и Луны. На самом деле Венера — не звезда, а планета, то есть такой же спутник Солнца, как и наша Земля.
Предел Чандрасекара
Как и всё во Вселенной, звезды рождаются, живут и умирают в свой срок (см. Эволюция звезд). В зависимости от массы звезды, она заканчивает свой жизненный путь или огненной вспышкой сверхновой или тихим угасанием в виде белого карлика.
Законы Кеплера
Три закона движения планет относительно Солнца были выведены эмпирически немецким астрономом Иоганном Кеплером в начале XVII века. Это стало возможным благодаря многолетним наблюдениям датского астронома Тихо Браге.
Размеры звезд. Плотность их вещества.
Размеры звезд. Плотность их вещества. Рассмотрим на простом примере как можно сравнить размеры звезд одинаковой температуры, например Солнца и Капеллы. Эти звезды имеют одинаковые спектры, цвет и температуру, о светимость Капеллы в 120 раз превышает светимость Солнца. Так как при одинаковой температуре яркость единицы поверхности звезд тоже одинакова, то, значит, поверхность Капеллы больше, чем Солнца в 120 раз, а диаметр и радиус ее больше солнечных в корень квадратный из 120, что приближенно равно 11 раз.
Весенние цветы
Сочинение-описание природы Заканчивались суровые морозы, везде ощущалось дыхание весны. В лесу уже растаяли последние островки снега. Под весенними лучами солнца выделяла пар земля. Солнечные зайчики заиграли на лужайке, они будто хотят рассказать всему живому в лесу, что время просыпаться.
Анализ стихотворения Фета Вечер
Автор: Фет А.А. У Фета была очень сложная судьба: он был незаконнорожденным ребенком, в будущем он много лет пытался восстановить свою фамилию. Возможно, тяжелая жизнь повлияла на то, что А.Фет видел настоящую красоту природы, даже любая, почти незаметная деталь была в глазах поэта истинно прекрасной.
Летний день сочинение-описание
Автор: Сочинения на свободную тему Восход солнца летом ранний. От прикосновения солнечных лучей пробуждается природа: весело щебечут птицы, листва разворачивает к солнцу свои ладони, радостно порхают яркие бабочки, начинают работу муравьи, жучки. Плоды покрываются румянцем от соприкосновения с теплыми и ласковыми лучами.
Гиппарх
Гиппарх - древнегреческий ученый, один из основоположников астрономии.Родился в городе Никее, жил и работал на острове Родос. Гиппарху принадлежит заслуга создания первых математических теорий видимого движения Солнца и Луны и теории затмений.
Воскресенье
Воскресенье (англ. Sunday, нем. Sonntag, фр. dimanche). Смысл и значение воскресенья как первого дня недели связан: 1) с поклонением солнцу у древних; 2) с распространенностью культа Митры в Древнем Риме… .
Акронический восход
— последний восход звезды, который происходит после захода Солнца. В процессе годового движения Солнце перемещается среди звёзд прямым движением с запада на восток. Поэтому, если в какой-то начальный момент времени восход звезды происходил после захода Солнца, то со временем, по мере приближения Солнца к звезде, время восхода этой звезды будет всё ближе и ближе ко времени захода Солнца.
Расселл, Генри Норрис
Генри Норрис Расселл (Henry Norris Russell; 25 октября 1877, Ойстер-Бэй, штат Нью-Йорк, США — 18 февраля 1957, Принстон, Нью-Джерси, США) — американский астрофизик, разработавший одну из первых теорий эволюции звёзд, первым определил содержание химических элементов в атмосфере Солнца, получил оценки содержания химических элементов во Вселенной, занимался исследованием связи между спектрами звезд и их светимостью.
Манко Капак
Ма́нко Ка́пак (кечуа Manqu Qhapaq или Manku Qhapaq, исп. Manco Cбpac) — первый Инка, основатель государства инков — Тауантинсуйу. Согласно некоторым инкским легендам, был сыном бога Солнца Инти и богини Луны Мама Килья и был послан своим отцом на Землю, чтобы спасти людей от дикости и варварства, научить земледелию и ремёслам и утвердить культ «подлинных» богов: Солнца, Луны и Пачакамака — «создателя мира».
Годовое и суточное вращение Земли
Движение Земли вокруг Солнца происходит по орбите, имеющей приблизительно форму эллипса. Скорость движения Земли — около 30 км в секунду. Полный оборот Земля совершает за 365,26 суток.
Космические скорости
Министерство образования и науки РФ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет экономики и финансов»
Пьер Жюль Сезар Жансен
Жансен, Пьер Жюль Сезар (Janssen, Pierre-Jules-Cesar) (1824–1907), французский астроном.
Новые и сверхновые звезды
При вспышках новых звезд выделяется энергия до 10 538 0 Дж. Те звезды, которые неудачно называют новыми на самом деле существуют и до вспышки. Это горячие карликовые звезды, которые вдруг за короткий срок (от суток до ста дней) увеличивают свою светимость на много звездных величин, после чего медленно, иногда на протяжении многих лет, возвращаются к своему первоначальному состоянию.
Откуда берется энергия Солнца?
Реферат по астрономии на тему: Откуда берется энергия солнца? ученика 11 Б класса гимназии № 25 Почему Солнце светит и не остывает уже миллиарды лет? Какое «топливо» даёт ему энергию? Ответы на эти вопросы учёные искали веками, и только в начале ХХ в. было найдено правильное решение. Теперь известно, что Солнце, как и другие звёзды, светит благодаря протекающим в его недрах термоядерным реакциям.
Солнце
Строение Солнца. Самый простой способ рассматривать Солнце - это спроецировать его изображение на белый экран. При помощи даже маленького любительского телескопа можно получить увеличенное изображение солнечного диска.
Венера - планета загадок
Венера - вечерняя и утренняя звезда. Существование атмосферы Венеры. Продолжительность суток, дня и ночи, года, смена времен года. Состав атмосферы Венеры. Запуски зондов непосредственно на поверхность планеты. Поверхность планеты, моря и горы.