Задачи работы: анализ литературы по проблеме исследования, характеристика солнечной энергии, анализ эффективности использования солнечной энергии в Архангельской области, выводы и рекомендации по проблеме исследования. 2. Солнечные коллекторы и их виды. 1. Солнечная энергия и ее применение на Земле ная энергия. Солнечная энергия – сегодня один из наиболее реальных видов альтернативной энергии, применяемый на практике. Сегодня мы ответим на главные вопросы про солнечную энергию и солнечные панели, ведь из всех видов возобновляемой энергии именно солнечная считается самой эффективной. Кроме того, солнечная энергия может быть использована для производства топлива, такого как водород. Водород может быть получен из воды с помощью электролиза, который использует электричество, созданное с помощью солнечных батарей.
Будущее солнечной энергии
Разработана специальная спутниковая система, оборудованная панелями, способными переправлять солнечную энергию к земле с помощью инфракрасного лазера, а на Земле инфракрасный свет будет преобразовываться в электричество. рассмотреть достоинства и недостатки солнечной энергетики и предложить перспективы ее развития в дальнейшем. Перспективы развития солнечной энергетики. Ежесекундно солнце излучает 88·1024 кал. или 370·1012 ГДж теплоты. Кроме того, солнечная энергия может быть использована для производства топлива, такого как водород. Водород может быть получен из воды с помощью электролиза, который использует электричество, созданное с помощью солнечных батарей. СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ-БУДУЩЕЕ ЗЕМЛИ К 2050 году солнечная энергетика будет обеспечивать 20–25% мировых потребностей в электроэнергии и сократит выбросы углекислоты. Существует Ассоциация Солнечной Энергетики, которую создали в Америке в 1955 году, которая и стала началом разработок батарей. Солнце – мощный источник энергии, который в будущем может стать основным источником на поверхности Земли.
Использование энергии солнца на Земле - способы и преимущества
Хотя солнечная энергия относится в первую очередь к использованию солнечной радиации в практических целях, все возобновляемые источники энергии, кроме геотермальной энергии и приливной энергии, получают свою энергию прямо или косвенно от Солнца. 20. Недостатки солнечной энергетики Требуется использование больших площадей земли. 22. Солнечная электростанция не работает ночью и недостаточно эффективно. 23. Сегодня почти на каждом приусадебном участке. Солнечная энергия неизменно фигурирует во всех прогнозах относительно энергетики будущего. Это очень надежный, неисчерпаемый источник потенциального электричества. От неё, в конце концов, питается практически вся жизнь на Земле. Самым простым примером использования солнечной энергии является летний душ на даче, в котором вода нагревается благодаря Солнцу. Солнечная энергия сегодня используется в таких сферах жизнедеятельности, как. •Солнечная энергия – работает на основе установленных солнечных батарей. Батареи впитывают энергию солнечных лучей, эта природная энергия может использоваться в качестве выработки электроэнергии. Работая над ней, был рассмотрен физический материал по теме «Энергия Солнца на Земле». Цель написания работы заключалась в том, чтобы изучить использование солнечной энергии как альтернативного источника электрической энергии.
Проект урока физики по теме «Альтернативные источники энергии»
| Будущее нашей цивилизации - за солнечной энергетикой? | Техника и Интернет | ШколаЖизни.ру | Излучение Солнца — основной источник энергии на Земле. Его мощность характеризуется солнечной постоянной — количеством энергии, проходящей через площадку единичной площади, перпендикулярную солнечным лучам. |
| Презентация и реферат; Солнечные электростанции-энергия будущего | Цель: обучить изготавливать парусник методом оригами, повторить как может использоваться солнечная энергия. 1. Разгадывание загадок по теме «Где используется солнечная энергия» художественной литературы: в «Уходя, гасите солнце!». |
| Будущее солнечной энергии | | будущее Земли. Солнце является первичным и основным источником энергии для нашей планеты. Оно греет всю Землю, приводит в движение реки и сообщает силу ветру. |
| Классный час: «Солнечная энергия – энергия будущего» (стр. 1 ) | Авторская платформа | Солнечная энергия – это энергия, получаемая от Солнца, которая может быть использована для производства электроэнергии и других видов энергии. Она является одним из наиболее доступных и экологически чистых источников энергии на планете. |
| Использование энергии солнца на Земле - способы и преимущества | Существует Ассоциация Солнечной Энергетики, которую создали в Америке в 1955 году, которая и стала началом разработок батарей. Солнце – мощный источник энергии, который в будущем может стать основным источником на поверхности Земли. |
Использование энергии солнца на Земле - способы и преимущества
Солнечные элементы батареи 1. Солнечные элементы батареи Солнечная батарея — объединение фотоэлектрических преобразователей фотоэлементов — полупроводниковых устройств, прямо преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток. Солнечные батареи бывают различного размера: от встраиваемых в микрокалькуляторы до занимающих крыши автомобилей и зданий История применения солнечной энергии 1. История применения солнечной энергии. Раскопки старого греческого городка Олинфа выявили, что весь город и его дома были спроектированы по одному плану и размещались так чтобы в зиму можно было уловить как можно больше лучей Солнца, а в летний сезон, наоборот, избегать их. Создание инженерами инсолатора — попытка внедрить энергию солнечного тепла в реальную жизнь людей. Использование солнечной энергии Методы преобразования энергии Солнца для получения разных видов энергии, применяемой человеком 1. Преобразование в электрическую энергию. Метод внедрения фотоэлектрических частей 2.
Давайте тогда строить все больше и больше электростанций, и энергии будет столько, сколько понадобится! Такое, казалось бы, очевидное решение сложной задачи, оказывается, таит в себе немало подводных камней. Неумолимые законы природы утверждают, что получить энергию, пригодную для использования, можно только за счет ее преобразований из других форм. Вечные двигатели, якобы производящие энергию и ниоткуда ее не берущие, к сожалению, невозможны. А структура мирового энергохозяйства к сегодняшнему дню сложилась таким образом, что четыре из каждых пяти произведенных киловатт получаются в принципе тем же способом, которым пользовался первобытный человек для согревания, то есть при сжигании топлива, или при использовании запасенной в нем химической энергии, преобразовании ее в электрическую на тепловых электростанциях. Правда, способы сжигания топлива стали намного сложнее и совершеннее. Возросшие требования к защите окружающей среды потребовали нового подхода к энергетике. В разработке Энергетической программы приняли участие виднейшие ученые и специалисты различных сфер. С помощью новейших математических моделей электронно-вычислительные машины рассчитали несколько сотен вариантов структуры будущего энергетического баланса. Были найдены принципиальные решения, определившие стратегию развития энергетики на грядущие десятилетия. Хотя в основе энергетики ближайшего будущего по-прежнему останется теплоэнергетика на не возобновляемых ресурсах, структура ее изменится. Должно сократиться использование нефти. Существенно возрастет производство электроэнергии на атомных электростанциях. Начнется использование пока еще не тронутых гигантских запасов дешевых углей, например, в Кузнецком, Канско-Ачинском, Экибаcтузском бассейнах. Широко будет применяться природный газ запасы которого в стране намного превосходят запасы в других странах. Энергетическая программа - основа техники и экономики в канун 21 века. Но ученые заглядывают и вперед, за пределы сроков, установленных Энергетической программой. На пороге 21 века, и они трезво отдают себе отсчет в реальностях третьего тысячелетия. К сожалению, запасы нефти, газа, угля отнюдь не бесконечны. Природе, чтобы создать эти запасы, потребовались миллионы лет, израсходованы они будут за сотни. Сегодня в мире стали всерьез задумываться над тем, как не допустить хищнического разграбления земных богатств. Ведь лишь при этом условии запасов топлива может хватить на века. К сожалению, многие нефтедобывающие страны живут сегодняшним днем. Они нещадно расходуют подаренные им природой нефтяные запасы. Сейчас многие из этих стран, особенно в районе Персидского залива, буквально купаются в деньгах, не задумываясь, что через несколько десятков лет эти запасы иссякнут. Что же произойдет тогда, а это рано или поздно случится, когда месторождения нефти и газа будут исчерпаны? Вероятность скорого истощения мировых запасов топлива, а также ухудшение экологической ситуации в мире, переработка нефти и довольно частые аварии во время ее транспортировки представляют реальную угрозу для окружающей среды заставили задуматься о других видах топлива, способных заменить нефть и газ. Сейчас в мире все больше ученых инженеров занимаются поисками новых, нетрадиционных источников которые могли бы взять на себя хотя бы часть забот по снабжению человечества энергией. Отрасли энергетики разнообразны и их можно так охарактеризовать по видам используемых энергоносителей: ядерная, угольная, газовая, мазутная, гидро, ветро, геотермальная, биомассовая, волновая и приливная, градиент-температурная, солнечная. Мы можем сопоставлять эти отрасли по нескольким показателям: экономическим, экологическим, ресурсным, а также по показателям безопасности и некоторым другим. Исходя из этого сравнения, можно прийти к выводу, что солнечная энергетика, как долгосрочная перспектива, имеет одно из первостепенных значений. По существу, это затраты всего общества - "экологический налог", который уже, неявно и очень давно, платят граждане своим здоровьем и личными тратами за несовершенство энергетических установок, и этот "налог" наконец должен быть осознан всеми людьми. Солнечная же энергия, реально поступающая за три дня на территорию России, превышает энергию всей годовой выработки электроэнергии в нашей стране. Кроме того, солнечная энергетика имеет себе мало равных по экологичности и ресурсной базе. Убытки от одного Чернобыля оцениваются в 100-200 млрд. Вероятность таких "чернобылей" всегда возможна в атомной энергетике. Между тем, людям уже сегодня нужны чистые, дешёвые и безопасные источники энергии. Нобелевский лауреат в области физики полупроводников академик Ж. Таким образом, использование солнечной энергии является одним из весьма перспективных направлений энергетики. Экологичность, возобновимость ресурсов, отсутствие затрат на капремонт фотомодулей как минимум в течение первых 30 лет эксплуатации, в перспективе - снижение стоимости относительно традиционных методов получения электроэнергии - всё это является положительными сторонами солнечной энергетики. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии включают солнечную, ветровую, геотермальную энергию, биомассу и энергию Мирового океана. Двести лет назад человечество помимо энергии самого человека и животных располагало только тремя видами энергии. Источником их было Солнце. Энергия ветра вращала крылья ветряных мельниц, на которых мололи зерно. Для использования энергии воды необходимо было, чтобы вода бежала вниз к морю от расположенного выше истока, где река наполняется за счет выпадающих дождей. В последнее десятилетие интерес к этим источникам энергии постоянно возрастает, поскольку во многих отношениях они неограниченны. По мере того как поставки топлива становятся менее надежными и более дорогостоящими, эти источники становятся все более привлекательными и более экономичными. Повышение цен на нефть и газ послужило главной причиной того, что человек вновь обратил свое внимание на воду, ветер и Солнце. В последнее время интерес к проблеме использования солнечной энергии резко возрос, и хотя этот источник также относится к возобновляемым, внимание, удивляемое ему во всем мире, заставляет рассмотреть его возможности отдельно. Потенциальные возможности энергетики, основанной на применении непосредственно солнечного излучения, чрезвычайно велики. Солнечная энергия - кинетическая энергия излучения в основном света , образующаяся в результате реакций в недрах Солнца. Поскольку ее запасы практически неистощимы астрономы подсчитали, что Солнце будет «гореть» еще несколько миллионов лет , ее относят к возобновляемым энергоресурсам. В естественных экосистемах лишь небольшая часть солнечной энергии поглощается хлорофиллом, содержащимся в листьях растений, и используется для фотосинтеза, т. Таким образом, она улавливается и запасается в виде потенциальной энергии органических веществ. За счет их разложения удовлетворяются энергетические потребности всех остальных компонентов экосистем. Подсчитано, что небольшого процента солнечной энергии вполне достаточно для обеспечения нужд транспорта, промышленности и нашего быта не только сейчас, но и в обозримом будущем. Более того, независимо от того, будем мы ее использовать или нет, на энергетическом балансе Земли и состоянии биосферы это никак не отразится. Однако солнечная энергия падает на всю поверхность Земли, нигде не достигая особой интенсивности. Потому ее нужно уловить на сравнительно большой площади, сконцентрировать и превратить в такую форму, которую можно использовать для промышленных, бытовых и транспортных нужд.
Иван, помощь с обучением 2 часа назад Николай, здравствуйте! Сам диплом готов, пришлю его Вам по запросу! Иван, помощь с обучением 6 часов назад Здравствуйте! Иван, помощь с обучением 12 часов назад Василий, здравствуйте! Иван, помощь с обучением 1 день назад Анна Михайловна, здравствуйте! Нужен отчёт о прохождении практики, специальность Государственное и муниципальное управление. Планирую пройти практику в школе там, где работаю. Иван, помощь с обучением 1 день назад Сергей, здравствуйте! Учусь на 2 курсе по специальности земельно-имущественные отношения. Нужен отчет по учебной практике. Подскажите, пожалуйста, стоимость и сроки выполнения? Иван, помощь с обучением 1 день назад Инна, здравствуйте!
Стало понятно, что действительно перспективными с этой точки зрения могут стать каскадные фотоэлементы с монолитной структурой. Используя германиевые подложки, они вырастили многослойные, согласованные по периоду решетки структуры, в которых верхний фотоэлемент имел р-л-пе-реход в твердом растворе In05Ga0. Последовательное соединение фотоэлементов осуществлялось посредством туннельного р-л-перехода, специально формируемого между каскадами. В дальнейшем к процессу фотоэлектрического преобразования был подключен и третий каскад с р-л-переходом в германиевой подложке. В настоящее время см. Современный опыт разработки трех-каскадных фотоэлементов позволяет надеяться на достижение высоких значе- 1 Стандартный солнечный спектр соответствует спектру солнечного излучения на широте 45град. Теория не дает никаких оснований сомневаться, что надежды оправдаются, если будут найдены подходящие материалы для промежуточных каскадов и удастся сделать эти материалы надлежащего качества. Поиск таких материалов ведется -и довольно успешно. Существуют и другие, в том числе достаточно старые, предложения по повышению КПД фотоэлектрических преобразователей, при реализации которых потребовались бы "вновь сконструированные" материалы. К ним относится идея использования плавных гетеро-структур, в которых необходимо получить очень большой перепад в значении запрещенной зоны при обеспечении высокой подвижности заряда. Предшествующий опыт показывает, что все достижения в повышении эффективности солнечных фотоэлементов бу- Рис. Фотоэлемент для концентраторных модулей. Тот же вывод можно сделать, оценивая масштаб тех задач, которые ставятся перед новой космической техникой.
Исследовательский проект на тему СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА Солнце
Там же, где нужен переменный ток, к системе необходимо добавить инвертор, который преобразует постоянный ток в переменный. В ближайшие десятилетия значительная часть мирового населения познакомится с фотоэлектрическими системами. Благодаря им исчезнет традиционная необходимость сооружения крупных дорогостоящих электростанций и распределительных систем. По мере того, как стоимость фотоэлементов будет снижаться, а технология - совершенствоваться, откроется несколько потенциально огромных рынков фотоэлементов. К примеру, фотоэлементы, встроенные в стройматериалы, будут осуществлять вентиляцию и освещение домов. Потребительские товары - от ручного инструмента до автомобилей - выиграют в качестве от использования компонентов, содержащих фотоэлектрические компоненты. Коммунальные предприятия также смогут находить все новые способы применения фотоэлементов для удовлетворения потребностей населения. Они качают воду именно тогда, когда она особенно нужна - в ясный солнечный день.
Солнечные насосы просто устанавливать и эксплуатировать. Небольшой насос может установить один человек за пару часов, причем ни опыт, ни специальное оборудование для этого не нужны. Даже в самых неблагоприятных условиях и в отдаленных пунктах фотоэлектрическая энергия, сохраняемая в аккумуляторах, может питать необходимое оборудование. Благодаря аккумулированию электроэнергии фотоэлектрические системы служат надежным источником электропитания днем и ночью, в любую погоду. Фотоэлектрические системы, оснащенные аккумулятором, во всем мире питают осветительные приборы, сенсоры, звукозаписывающее оборудование, бытовые приборы, телефоны, телевизоры и электроинструменты. В дневные часы фотоэлектрические модули удовлетворяют дневную потребность в энергии и заряжают аккумулятор. Когда аккумулятор разряжается, двигатель-генератор включается и работает до тех пор, пока батареи не подзарядятся.
В некоторых системах генератор восполняет недостаток энергии, когда потребление электричества превышает общую мощность аккумуляторов. Двигатель-генератор вырабатывает электричество в любое время суток. Таким образом, он представляет собой прекрасный резервный источник питания для дублирования ночью или в ненастный день фотоэлектрических модулей, зависящих от прихотей погоды. С другой стороны, фотоэлектрический модуль работает бесшумно, не требует ухода и не выбрасывает в атмосферу загрязняющие вещества. Комбинированное использование фотоэлементов и генераторов способно снизить первоначальную стоимость системы. Если резервной установки нет, фотоэлектрические модули и аккумуляторы должны быть достаточно большими, чтобы обеспечивать питание ночью. В этом случае аккумулятор не используется.
Тысячи домовладельцев в разных странах мира используют такие системы. Энергия фотоэлементов либо используется на месте, либо подается в сеть. Когда же владельцу системы нужно больше электричества, чем она вырабатывает - например, вечером, то возросшая потребность автоматически удовлетворяется за счет сети. Когда же система вырабатывает больше электричества, чем может потребить хозяйство, излишек отправляется продается в сеть. Таким образом, коммунальная сеть выступает в роли резерва для фотоэлектрической системы, как аккумулятор - для автономной установки. К сожалению, фотоэлектрические станции пока еще не очень динамично входят в арсенал коммунальных сетей, что можно объяснить их особенностями. При современном методе подсчета стоимости энергии, солнечное электричество все еще значительно дороже, чем продукция традиционных электростанций.
К тому же фотоэлектрические системы вырабатывают энергию только в светлое время суток, и их производительность зависит от погоды. Солнечная архитектура Существует несколько основных способов пассивного использования солнечной энергии в архитектуре. Используя их, можно создать множество различных схем, тем самым получая разнообразные проекты зданий. Приоритетами при постройке здания с пассивным использованием солнечной энергии являются: удачное расположение дома; большое количество окон, обращенных к югу в Северном полушарии , чтобы пропускать больше солнечного света в зимнее время и наоборот, небольшое количество окон, обращенных на восток или запад, чтобы ограничить поступление нежелательного солнечного света в летнее время ; правильный расчет тепловой нагрузки на внутренние помещения, чтобы избежать нежелательных колебаний температуры и сохранять тепло в ночное время, хорошо изолированная конструкция здания. Расположение, изоляция, ориентация окон и тепловая нагрузка на помещения должны представлять собой единую систему. Для уменьшения колебаний внутренней температуры изоляция должна быть помещена с внешней стороны здания. Однако в местах с быстрым внутренним обогревом, где требуется немного изоляции, или с низкой теплоемкостью, изоляция должна быть с внутренней стороны.
Тогда дизайн здания будет оптимальным при любом микроклимате. Стоит отметить и тот факт, что правильный баланс между тепловой нагрузкой на помещения и изоляцией ведет не только к сбережению энергии, но также и к экономии строительных материалов. Пассивные солнечные здания - идеальное место для жизни. Здесь полнее ощущается связь с природой, в таком доме много естественного света, в нем экономится электроэнергия. При проектировании здания необходимо учитывать принципы пассивного солнечного строительства для максимального использования солнечной энергии. Эти принципы можно применять везде и практически без дополнительных затрат. Во время проектирования здания также следует учитывать применение активных солнечных систем, таких как солнечные коллекторы и фотоэлектрические батареи.
Это оборудование устанавливается на южной стороне здания. Неподвижные фотоэлектрические батареи получают в течение года наибольшее количество солнечной радиации, когда угол наклона относительно уровня горизонта равняется географической широте, на которой расположено здание. Угол наклона крыши здания и его ориентация на юг являются важными аспектами при разработке проекта здания. Солнечные коллекторы для горячего водоснабжения и фотоэлектрические батареи должны быть расположены в непосредственной близости от места потребления энергии. Важно помнить, что близкое расположение ванной комнаты и кухни позволяет сэкономить на установке активных солнечных систем в этом случае можно использовать один солнечный коллектор на два помещения и минимизировать потери энергии на транспортировку. Главным критерием при выборе оборудования является его эффективность. Заключение В настоящее время используется лишь ничтожная часть солнечной энергии из-за того, что существующие солнечные батареи имеют сравнительно низкий коэффициент полезного действия и очень дороги в производстве.
Однако не следует сразу отказываться от практически неистощимого источника чистой энергии: по утверждениям специалистов, гелиоэнергетика могла бы одна покрыть все мыслимые потребности человечества в энергии на тысячи лет вперед. Возможно, также повысить КПД гелиоустановок в несколько раз, а разместив их на крышах домов и рядом с ними, мы обеспечим обогрев жилья, подогрев воды и работу бытовых электроприборов даже в умеренных широтах, не говоря уже о тропиках. Для нужд промышленности, требующих больших затрат энергии, можно использовать километровые пустыри и пустыни, сплошь уставленные мощными гелиоустановками. Но перед гелиоэнергетикой встает множество трудностей с сооружением, размещением и эксплуатацией гелиоэнергоустановок на тысячах квадратных километров земной поверхности. Поэтому общий удельный вес гелиоэнергетики был и останется довольно скромным, по крайней мере, в обозримом будущем. В настоящее время разрабатываются новые космические проекты, имеющие целью исследование Солнца, проводятся наблюдения, в которых принимают участие десятки стран. Данные о процессах, происходящих на Солнце, получают с помощью аппаратуры, установленной на искусственных спутниках Земли и космических ракетах, на горных вершина и в глубинах океанов.
Большое внимание нужно уделить и тому, что производство энергии, являющееся необходимым средством для существования и развития человечества, оказывает воздействие на природу и окружающую человека среду. С одной стороны в быт и производственную деятельность человека настолько твердо вошла тепло- и электроэнергия, что человек даже и не мыслит своего существования без нее и потребляет само собой разумеющиеся неисчерпаемые ресурсы. С другой стороны, человек все больше и больше свое внимание заостряет на экономическом аспекте энергетики и требует экологически чистых энергетических производств. Это говорит о необходимости решения комплекса вопросов, среди которых перераспределение средств на покрытие нужд человечества, практическое использование в народном хозяйстве достижений, поиск и разработка новых альтернативных технологий для выработки тепла и электроэнергии и т. Сейчас учёные исследуют природу Солнца, выясняют его влияние на Землю, работают над проблемой применения практически неиссякаемой солнечной энергии. Список использованных источников 1. Поиски жизни в Солнечной системе: Перевод с английского.
Жуков Г. Общая теория энергии. Дементьев Б. Ядерные энергетические реакторы. Тепловые и атомные электрические станции. Энциклопедический словарь юного астронома, М. Видяпин В.
Общая теория. Дагаев М. Тимошкин С. Солнечная энергетика и солнечные батареи. Илларионов А. Природа энергетики. На данный момент активно проводится добыча угля и нефти, запасы которых с каждым днем становятся все меньше.
Не менее остро стоит вопрос экологический - активная добыча ресурсов и их дальнейшее использование пагубно сказывается на состоянии планеты, изменяя не только природу почв, но даже климатические условия. Именно поэтому особенное внимание всегда уделялось естественным источникам энергии, таким, к примеру, как вода или ветер. Наконец, спустя столько лет активных исследований и разработок человечество «доросло» до использования энергии Солнца на Земле. Именно о нем и пойдет далее речь. Что в этом привлекательного Прежде чем переходить к конкретным примерам, выясним, чем же так сильно заинтересовал этот вид добычи энергии исследователей всего мира. Основным его достоянием можно назвать неисчерпаемость. Несмотря на многочисленные гипотезы, вероятность того, что звезда вроде Солнца погаснет в ближайшее время, крайне мала.
Значит, перед человечеством открыта возможность получать чистую энергию совершенно естественным путем. Второе несомненное преимущество использования энергии Солнца на Земле заключается в экологичности этого варианта. Воздействие на окружающую среду при таких условиях будет нулевым, что в свою очередь обеспечивает всему миру куда более светлое будущее, нежели то, которое открывается при постоянной добыче ограниченных подземных ресурсов. Наконец, следует уделить отдельное внимание тому факту, что Солнца представляет наименьшую опасность для самого человека.
Слайд 3 Актуальность темы проекта заключается в том, что остро стоит экологический вопрос — активная добыча ресурсов и их дальнейшее использование плохо сказывается на состоянии планеты, изменяя не только природу почв, но даже климатические условия. Объект исследования: альтернативные источники тепловой и электрической энергии Предмет исследования: энергия солнца.
Последнее важное направление в развитии солнечной энергетики - создание более дешевых и удобных фотопреобразователей: ленточных поликристаллических кремниевых панелей, тонких пленок аморфного кремния, а также других полупроводниковых материалов. Самым высокоэффективным из них оказался алюминий-галлий -мышьяк, его промышленная разработка только начинается. Большую перспективу открывают гетероструктурные полупроводники, эффективность которых в два раза выше, чем простых кремниевых образцов. За открытие гетероструктур и их внедрение продолжатель работ А. Иоффе директор ФТИ академик Ж.
Алферов получил в 2000 году Нобелевскую премию Таким образом, признанные во всем мире отечественные полупроводники - это та база, на основе которой можно успешно развивать солнечную энергетику. За последние 15-20 лет "солнечные" дома стали расти как грибы после дождя. А "солнечный" дом, оснащенный эффективной тепловой установкой, может полностью удовлетворить запросы его обитателей в тепле и свете даже без использования других источников энергии. И при этом - никаких отключений и перебоев в подаче электроэнергии, никаких проводов извне, никаких счетчиков, никаких запасов дров, угля или мазута. Главное в концепции "солнечного" жилого дома - максимальное, исходя из особенностей местности и климата, использование солнечного излучения, превращение его в тепло и сохранение тепловой энергии в доме с наименьшими потерями.
Реализация такого подхода дает значительную экономию средств и улучшает экологическую обстановку за счет минимального применения всех других источников энергии : в атмосферу выбрасывается меньше продуктов горения, дороги освобождаются от тяжелого транспорта, перевозящего миллионы тонн топлива, леса сохраняются от вырубки на дрова и т. Реализованных проектов "солнечных" домов, частично или полностью обеспечивающих себя солнечной энергией с помощью солнечных батарей, в мире довольно много. Ежегодно в западных странах вводятся сотни тысяч квадратных метров жилья в энергосберегающих "солнечных" домах. Специализированные предприятия выпускают для них оборудование и материалы, а строительством занимаются крупные фирмы, такие, например, как Concept Construction Канада или Enercon Building Corporation США. Во многих передовых странах развитие "солнечного" домостроения стало одним из направлений государственной политики.
Создана и успешно действует всемирная организация по развитию и распространению энергетических технологий ОРЕТ. Международное общество по солнечной энергии ISES, образованное еще в 1954 году, издает журнал "Solar Energy" по вопросам усвоения и рационального использования солнечной радиации. Особенно широко внедряются "солнечные" дома в Германии. Согласно прогнозу группы немецких ученых, уже с 2005 году начнется массовое строительство домов с тепловыми коллекторами и солнечными батареями на крышах и фасадах зданий. По тому же прогнозу, к 2015 году число электромобилей в мире превысит число машин на бензине.
По-видимому, мы стоим на пороге бурного развития солнечной энергетики. К сожалению, Россия в вопросе развития "солнечного" домостроения продолжает отставать от индустриального мира, хотя ее климатические условия позволяют строить "солнечные" здания во многих регионах. Еще 20 лет назад в Московском архитектурном институте был создан первый отечественный эскизный проект загородного "солнечного" дома который так и не был реализован. Впрочем, у нас долго и трудно пробивали себе дорогу многие революционные технические достижения электроника, компьютеры, средства коммуникации. Сегодня, правда, фронт работ по строительству "солнечных" зданий расширился.
Этому способствует деятельность созданного в 1994 году в Москве "Интерсолцентра", вскоре ставшего ассоциированным членом ОРЕТ. Его задача - интеграция с ЮНЕСКО и другими международными организациями, а также мониторинг российских проектов по "солнечному" дому, включенных в Мировую солнечную программу на 1996-2005 годы. По инициативе "Интерсолцентра" и при поддержке Минтопэнерго и Министерства промышленности, науки и технологий России в 1996 году был организован Московский солнечный саммит, а в 1999 году прошли Международный конгресс и выставка "Бизнес и инвестиции в области воспроизводимых источников энергии в России". Не так давно в Московском государственном строительном университете была разработана программа "Солнечный дом" и создан проект жилого дома "СОЛ-1" руководитель - архитектор Т. Захарова , получивший золотую медаль на международной выставке "Жилище-99".
В этом проекте использованы исключительно элементы пассивной системы энергосбережения: две стены Тромба, гравийные накопители тепла в полуподвальном помещении, массивные полы, перекрытия и стены. Хорошим аккумулятором тепла служат сад и теплица, расположенные на втором этаже. Проект наш, российский, однако первый объект по "СОЛ-1" будет построен в Германии, хотя в перспективе собираются возводить подобные дома и в южных районах России. Появился план "солнечной" деревни в Краснодарском крае. Фирма "Солнечный ветер" г.
Краснодар и завод "Красное знамя" г. Рязань готовы поставить для нее солнечные модули и фотоэлементы. Возможно, российские "солнечные" дома, особенно в сельской местности, будут больше тяготеть к деревянным конструкциям, чем на Западе, где дерево в большом дефиците. Но основная концепция энергосберегающего дома, по-видимому, должна быть единой - в Европе ли, в Америке или на необъятных просторах России. Нужна технологическая совместимость элементов "солнечного" дома, изготовляемых у нас и в других странах.
Мы должны интегрироваться в зарубежное производство, иначе безнадежно отстанем и будем вынуждены покупать "солнечные" дома за границей, где уже сейчас 1 м2 гелиоколлекторов, поставляемых западными фирмами, стоит в среднем 400 долларов. Наша страна не богата теплом. Ее не защищают от холодных арктических ветров высокие горы, не обогревают теплые океанские течения. Но у России огромная и богатая природными ресурсами территория. Солнце, хотя и не так щедро, как другим странам, дарит ей свет и тепло.
Надо только научиться по-хозяйски использовать этот экологически чистый и неиссякаемый источник энергии. Солнечная энергетика еще в самом начале пути. Но технический прогресс, достигнутый в этой области за последнее десятилетие, так велик, что специалисты дают весьма оптимистические прогнозы: уже к середине XXI века солнечная энергетика наряду с другими возобновляемыми источниками геотермальные и приливные станции, ветровые турбины и др. Энергосберегающие "солнечные" дома должны стать не только источником экономии средств, но и предметом моды". Тогда на смену сегодняшним задымленным городам придут чистые и светлые.
Чтобы понять роль и место этих новых источников энергии в будущем, полезно обратить взгляд в недавнее прошлое. В 60-е годы основой энергетики многих стран, в том числе экономически наиболее развитых, являлась нефть в значительной мере - достаточно дешевая ближневосточная. В то время исследования в области использования НВИЭ многим казались причудой «высоколобых» интеллектуалов. Все переменилось в 1973 г. Вдруг стало ясно, что ориентация на импортную нефть представляет угрозу энергетической безопасности многих государств.
Большинству экономически развитых стран пришлось срочно разрабатывать новую энергетическую стратегию, направленную на диверсификацию источников энергии, всемерное энергосбережение. Энергосберегающие меры были предприняты практически во всех сферах жизнедеятельности. Во многих странах энергосбережение превратилось в предмет государственной технической политики.
Использование солнечной энергии на Земле кажется весьма перспективным еще и потому, что она доступна в довольно большом количестве при практически минимальных затратах на переработку. Для сравнения отметим, что всего один киловатт-час сможет обеспечить десятилетнюю работу лампочки мощностью в сто ватт. Мощность излучения Солнца и использование энергии на Земле, конечно, зависит от целого ряда факторов: климатических условий, угла падения лучей на поверхность, времени года и географического положения. Когда и сколько Несложно догадаться, что суточное количество солнечной энергии, попадающей на поверхность Земли, постоянно меняется, поскольку напрямую зависит от положения планеты по отношению к Солнцу и движения самого светила. Давно известен тот факт, что в полдень излучение максимально, в то время как утром и вечером количество достигающих поверхности лучей значительно меньше. С уверенностью можно говорить о том, что использование энергии Солнца будет наиболее продуктивно в регионах, максимально приближенных к экваториальной полосе, поскольку именно там разница между высшими и низшими показателями минимальна, что говорит о максимальном количестве радиации, достигающей поверхности планеты.
К примеру, на территории пустынных африканских участков годовое количество излучения достигает в среднем 2200 киловатт-часов, в то время как на территории Канады или, к примеру, Центральной Европы показатели не превышают 1000 киловатт-часов. Солнечная энергетика в истории Если мыслить максимально широко, попытки «приручить» великое светило, согревающее нашу планету, начались еще в глубокой древности во времена язычества, когда каждая стихия была воплощена отдельным божеством. Однако, конечно, тогда об использовании солнечной энергии даже речи быть не могло — в мире царила магия. Настоящий прорыв в науке был совершен в 1839 году Александром Эдмоном Беккерелем, которому удалось стать первооткрывателем фотогальванического эффекта. Изучение данной темы значительно усилилось, и уже через 44 года Чарльз Фриттс смог сконструировать первый в истории модуль, в основе которого был позолоченный селен. Тем не менее для всего человечества это стало настоящим прорывом, открывшим новые горизонты науки, о которых ранее не приходилось даже мечтать. Весомый вклад в развитие солнечной энергетики внес в свое время сам Альберт Эйнштейн. В современном мире имя ученого чаще связывают с его знаменитой теорией относительности, однако на самом деле Нобелевской премии он был удостоен именно за изучение внешнего фотоэффекта. До наших дней технология использования энергии Солнца на Земле переживает то стремительные взлеты, то не менее стремительные падения, однако эта отрасль знаний постоянно пополняется новыми фактами, и можно надеяться, что уже в обозримом будущем перед нами откроется дверь в совершенно новый мир.
Природа против нас О достоинствах использования энергии Солнца на Земле мы уже говорили. Теперь обратим внимание на недостатки данного метода, которых, к сожалению, не меньше. Из-за прямой зависимости от географического положения, климатических условий и движения Солнца выработка солнечной энергии в достаточном количестве требует огромных территориальных затрат. Суть заключается в том, что чем больше будет площадь потребления и переработки солнечной радиации, тем большее количество экологически чистой энергии мы получим на выходе. Размещение же таких огромных систем требует большого количества свободной площади, что вызывает определенные затруднения.
Презентация на тему: Солнечная энергетика
Энергия солнца может быть использована как в земных условиях, так и в космосе. Наземные солнечные электростанции следует строить в районах расположенных как можно ближе к экватору с большим количеством солнечных дней. Научный руководитель: Жумадилова Менжамал Шаймардановна Учитываяособую важность проблем энергетики и экологии, Казахстан предложил для проведениявыставки ЭКСПО 2017 тему «Энергия будущего». Тема использования энергии Солнца на Земле стала активно подниматься только в конце XIV – начале ХХ века. Настоящий прорыв в науке был совершен в 1839 году Александром Эдмоном Беккерелем, которому удалось стать первооткрывателем фотогальванического эффекта.