Definition af solenergi med eksempler og anvendelser

Definition af solenergi med eksempler og anvendelser
Definitionen af ​​solenergi er den energi, der kommer fra solen, og som vi kan fange takket være solstråling. Begrebet solenergi bruges ofte til at henvise til den elektriske eller termiske energi, der opnås ved hjælp af solstråling.

Denne energikilde repræsenterer den primære energikilde på jorden. Fordi det er en uudtømmelig kilde, betragtes den som vedvarende energi.

Fra denne energi er mange andre energikilder afledt, såsom:

Vindenergi, der udnytter vindens kraft. Vinden genereres, når solen opvarmer store mængder luft.
Fossile brændstoffer: De kommer fra en ekstremt lang proces med nedbrydning af organiske partikler. De organiske dekomponere var stort set fotosyntetiserende planter.
Hydraulisk energi, der udnytter den potentielle energi i vand. Uden solstråling ville vandcyklussen ikke være mulig.
Energien fra biomasse er endnu en gang resultatet af fotosyntesen af ​​planter.
Denne type vedvarende energi er et alternativ til fossile brændstoffer, der ikke udsender drivhusgasser såsom kuldioxid.

Eksempler på solenergi
Nogle eksempler på solenergi inkluderer følgende:

Fotovoltaiske solcellepaneler genererer elektricitet; Disse faciliteter bruges i hjem, bjerghugger osv.
Fotovoltaiske kraftværker: De er betydelige udvidelser af PV -paneler, hvis mål er at generere elektricitet til at levere elnettet.
Solarbiler bruger PV -celler til at konvertere solstråling til elektricitet til at drive en elektrisk motor.
Solkogere: De er lavet af et parabolisk system til at koncentrere solens lys til et punkt for at hæve temperaturen og være i stand til at lave mad.
Varmesystemer: Med Solar Thermal Energy kan en væske opvarmes, der kan bruges i et varmekredsløb.
Swimmingpoolopvarmning er et simpelt fluidkredsløb, hvor vandet cirkulerer langs et sæt soltermiske samlere udsat for solen.
Lommeregner: Nogle elektroniske enheder har et lille solcellepanel til levering af strøm til det elektriske kredsløb.
Solventilation er en type solenergi, der bruger solens varme til at ventilere et rum. Det bruges ofte i hjem og bygninger til at forbedre luftkvaliteten og reducere energiomkostningerne. Solventilation kan bruges til at ventilere et enkeltværelse eller en hel bygning.
Fotosyntesen er en naturlig måde, som planter bruger til at omdanne solenergi til kemisk energi.
Typer af solenergi
Der er tre typer solenergiteknologier:

Fotovoltaisk solenergi: PV -solcellepaneler er sammensat af et materiale, der, når solstråling rammer, frigiver elektroner og genererer en elektrisk strøm.
Termisk solenergi: Dette system drager fordel af varmekapaciteten i solens stråler. Solstråling omdannes til termisk energi for at opvarme en væske, der kan bruges til opvarmning af varmt vand. I soltermiske kraftværker genereres damp og efterfølgende elektricitet.
Passiv solenergi er en ressource til at drage fordel af solvarme uden at bruge eksterne ressourcer. For eksempel kan arkitekter orientere huse og beslutte, hvor de skal placere vinduer, i betragtning af hvor solstråling vil blive modtaget. Denne teknik er kendt som bioklimatisk arkitektur.
Hvordan produceres solenergi?
Fra et fysisk synspunkt produceres solenergi i solen gennem en række nukleare reaktioner. Når denne energi når os på jorden, kan vi drage fordel af den på mange måder:

Solpaneler med fotovoltaiske celler. Fotovoltaiske paneler er lavet af et materiale, der direkte ioniserer og frigiver en elektron. På denne måde omdannes solstråling til elektrisk energi.
Brug af solcellesamlere, der er designet til at konvertere solstråling til termisk energi. Dets formål er at opvarme en væske, der cirkulerer inde. I dette tilfælde har vi ikke elektricitet, men vi har væske ved en høj temperatur, der kan bruges i mange anvendelser.
Koncentreret solenergi er et system, der afspejler al solbelysning til et samlingspunkt for at nå høje temperaturer. Denne teknologi bruges i termosolære planter til energiproduktion.
Passive solenergisystemer bruger solenergi uden nogen ekstern energiindgang. For eksempel tillader arkitektoniske design maksimal solstråling om vinteren og undgår overskydende varme om sommeren.
Typer af solcellepaneler
Udtrykket solcellepaneler bruges til begge metoder (fotovoltaisk og termisk). Under alle omstændigheder er designet markant forskelligt afhængigt af hvilken type solteknologi det vil blive brugt til:

Solar termisk panel bruger solstråler til at opvarme en væske, der overfører varme til en væske og derefter opvarmer vand. Solvandsvarmere bruges i hjem til at få varmt vand.
Det fotovoltaiske panel udnytter egenskaberne ved bestemte halvlederelementer placeret i solceller. Solceller producerer elektrisk energi, når de udsættes for solstråling. Takket være den såkaldte fotovoltaiske virkning forårsager eksponering for solen bevægelse af elektroner i en komponent (normalt silicium), hvilket genererer en kontinuerlig elektrisk strøm.
Det koncentrerende solcellepanel bruger også en række paraboliske spejle med en lineær struktur. Formålet med disse spejle er at koncentrere solstråling til et samlingspunkt for at nå temperaturer højt nok til at generere damp.
Anvendelser af solenergi

Udnyttelse af solens kraft: en guide til fotovoltaik
Solenergi har mange anvendelser og applikationer, der kan sammenfattes i tre punkter:

Huset varmt vand DHW
Solvandsopvarmning bruges til at levere varmt vand (DHW) og opvarmning til hjem og små bygningskomplekser. Solenergi -kraftværker er blevet bygget, at brug af dampturbiner konverterer den lagrede varme til elektricitet.

Imidlertid er disse prototyper ikke blevet brugt i vid udstrækning på grund af den lave ydelse af disse kraftværker sammenlignet med de høje omkostninger og den uregelmæssige elforsyning.

Elektricitetsproduktion
Fotovoltaiske paneler anvendes i isolerede solsystemer til strømenheder væk fra elektriske netværk (rumprober, telefonisk repeatere i høj højde osv.). De bruges også i applikationer med så lavt energikrav, at en forbindelse til elnettet ikke ville være økonomisk (lyssignaler, parkeringsmålere osv.).

Disse enheder skal være udstyret med akkumulatorer, der er i stand til at akkumulere overskydende elektricitet produceret i løbet af dagen for at drive udstyret om natten og i overskyede perioder, normalt solbatterier.

De bruges også i store gitterforbundne systemer, selvom strømforsyningen er varierende under daglige og sæsonbestemte forhold. Derfor er det vanskeligt at forudsige og ikke programmerbar.

Denne diskontinuitet gør det udfordrende at imødekomme el -efterspørgslen når som helst, bortset fra produktion med en bred sikkerhedsmargin over de årlige efterspørgselsop. At være toppen af ​​produktionen af ​​solenergianlæg om sommeren, det lykkes med at udligne den større interne efterspørgsel på grund af klimaanlæg.

Hvad er fordele og ulemper ved solenergi?
Brugen af ​​solenergi involverer specifikke fordele og ulemper.

De vigtigste kritik eller ulemper er:

Høje investeringsomkostninger pr. Kilowatt opnået.
Det giver meget høj effektivitet.
Den opnåede ydelse afhænger af solplanen, vejret og kalenderen. Af denne grund er det vanskeligt at vide, hvilken elektrisk kraft vi vil være i stand til at få på et givet tidspunkt. Denne ulempe forsvinder med andre energikilder, såsom nuklear eller fossil energi.
Mængden af ​​energi, det tager for at fremstille et solcellepanel. Produktion af fotovoltaiske paneler kræver en masse energi, ofte ved hjælp af ikke-vedvarende energikilder såsom kul.
På den anden side skal du overveje fordelene ved solenergi:

Dens fortalere understøtter omkostningsreduktion og effektivitetsgevinster på grund af stordriftsfordele og teknologiske forbedringer i fremtidige solsystemer.
Med hensyn til fraværet af denne energikilde om natten påpeger de også, at den maksimale top af det elektriske forbrug nås i løbet af dagen, det vil sige under den maksimale produktion af solenergi.
Det er en vedvarende energikilde. Med andre ord er det uudtømmeligt.
Det er ikke-forurenende energi: det genererer ikke drivhusgasser og bidrager derfor ikke til at forværre problemet med klimaændringer.
Forfatter: Oriol Planas - Industrial Technical Engineer