Топ 7 видов использования солнечной энергии | Преимущества и недостатки

Кому не нужно солнце? Мы собираемся обсудить использование солнечной энергии, а также ее преимущества и недостатки.

Все частицы излучают некоторую величину энергии, некоторые из которых могут быть обнаружены, в то время как другие не были созданы для их обнаружения.

Солнце, например, является звездой в галактике Млечный Путь и, как и любая другая звезда, представляет собой массивный ядерный реактор. Глубоко в ядре Солнца реакции ядерного синтеза производят огромное количество энергии, которая излучается наружу от поверхности Солнца и в космос в виде света и тепла.

Эта огромная энергия веками использовалась для различных целей. Чаще всего они предназначены для сушки одежды и других вещей.

Но солнечная энергия, которая представляет собой просто энергию, полученную от солнца, с 19-го века стала все более используемой терминологией из-за потребности в возобновляемой и чистой энергии (т. бежать).

В 21 веке солнечная энергия стала более привлекательной и лучшим вариантом, поскольку она является возобновляемой и не загрязняет окружающую среду по сравнению с ископаемым топливом.

В последнее время использование солнечной энергии расширилось из-за большего количества применений энергии, поступающей от солнечного излучения. В старину повышенное солнечное излучение рассматривалось богами как проклятие за нашу небрежность в выполнении ритуала, от которого некоторые люди умирают, а некоторые серьезно заболевают.

Но с развитием технологий и большим интересом к использованию этой энергии солнечная энергия, как правило, рассматривается не как проклятие, а как благословение. Благословение и убежище, к которому можно прибегнуть в случае появления возобновляемых источников энергии для замены использования ископаемых видов топлива, таких как уголь, нефть и природный газ, которые не являются возобновляемыми.

Солнечная энергия в последнее время нашла особое применение в жилых районах, сельском хозяйстве, освоении космоса, транспорте и во многих других областях. Энергию солнца нельзя исчерпать, так почему бы не использовать ее себе во благо?

Содержание

Что такое солнечная энергия?

Солнечная энергия также известна как солнечное излучение и представляет собой энергию, производимую солнцем в виде света. Свет от Солнца приходит в виде ультрафиолетовых, видимых и инфракрасных лучей. Видимый свет — это спектр цветов, который мы привыкли видеть, но ультрафиолетовый и инфракрасный свет увидеть невозможно.

Солнечная энергия, излучение Солнца является самым распространенным энергетическим ресурсом на Земле и способно производить тепло, вызывать химические реакции или генерировать электричество.

Солнечная энергия является основным катализатором циркуляции ветров, формирующих погодные системы и источники энергии здесь, на Земле. Согласно исследованиям, количество солнечной энергии или радиации, попадающей на поверхность земли за час, теоретически удовлетворяет потребности Земли в энергии на целый год.

Общее количество инцидентов с солнечной энергией на Земле значительно превышает текущие и ожидаемые мировые потребности в энергии. При правильном использовании этот высокорассеянный источник может удовлетворить все будущие потребности в энергии.

Солнечная энергия солнца может быть преобразована в тепловую или электрическую энергию. Солнечная энергия является одним из самых чистых и распространенных возобновляемых источников энергии и играет важную роль в нашем глобальном энергетическом будущем, поскольку мы стремимся к достижению устойчивости.

Солнечную энергию можно улавливать и использовать несколькими способами, в первую очередь для выработки электрической или тепловой энергии для домов, предприятий и коммунальных служб. Солнечная энергия также может использоваться для кипячения воды, которая, в свою очередь, приводит в действие паровую турбину для выработки электроэнергии, аналогичной угольным или атомным электростанциям, производящим электроэнергию в гораздо больших масштабах.

Наиболее распространенным видом солнечной энергии является использование солнечной энергии. с помощью солнечных батарей или фотогальванических элементов которые создаются из полупроводниковых материалов. Эти элементы расположены край к краю, чтобы улавливать солнечный свет и преобразовывать их в электрические токи, которые накапливаются в батареях.

Это происходит, когда солнечные лучи попадают на полупроводниковые ячейки, они теряют электроны из своих атомов, и эти электроны проходят через ячейку и генерируют электричество. Это известно как фотоэлектрический эффект. Эти панели видны на крышах домов и других зданий. Солнечная энергия также может быть использована для освещения комфортного внутреннего климата зданий, а также для нагрева воды в бытовых, коммерческих и промышленных целях.

Виды солнечной энергии

Есть два типа солнечной энергии, и они есть;

Активная солнечная энергия
Пассивная солнечная энергия

1. Активная солнечная энергия

Активная солнечная энергия — это энергия, которая передается через солнечные панели. Они используются как для систем отопления в домах, так и для выработки электроэнергии. Активная солнечная энергия собирается с помощью плоских фотоэлектрических панелей, которые можно установить для сбора солнечной энергии.

Воздух или жидкость используются для улавливания солнечного тепла (в основном используется жидкость, поскольку она лучше проводит тепло и энергию через воздух и не замерзает). Затем жидкость перемещается во внешнее устройство, которое действует как контейнер для хранения, где она преобразуется в энергию.

Активная солнечная энергия может быть собрана за счет использования солнечных коллекторов, расположенных на крышах зданий, для нагрева жидкостей и их прокачки через систему труб для обогрева всего здания.

Плюсы активных систем солнечной энергии

Одним из преимуществ активной солнечной энергии является то, что им не нужен внешний источник энергии. Они используют внешние устройства (солнечные панели), которые не требуют особого обслуживания и очень надежны для сбора энергии солнца.
По сравнению с пассивными солнечными энергетическими системами не требуется специальной конструкции здания. Системы активной солнечной энергии можно использовать практически в любом месте и в любом типе здания.
Нет выброса углекислого газа
Обогрев фотоэлектрических панелей сохраняет чистоту, особенно в плохих погодных условиях.
Они не создают шума.

Минусы активных систем солнечной энергии

Активное оборудование системы солнечной энергии стоит дорого, и его также дорого обслуживать.
Жидкости, сохраняющие тепло в солнечной панели, могут выделять вредные газы в воздух.

2. Пассивная солнечная энергия

Пассивная солнечная энергия - это энергия, которая передается посредством термодинамики и теплопередачи при сборе солнечного тепла и преобразовании его в энергию, как это применяется в теплице, где тепло передается от солнца и когда оно попадает в теплицу, стекло улавливает тепловую энергию. и сохраняет его для более прохладных периодов.

Это тот же механизм в теплой приятной машине в холодный день. Пассивная солнечная энергетическая система лучше всего используется для обогрева и охлаждения системы, особенно в небольших домах. Специальные окна, которые могут иметь фотоэлектрические панели, могут использоваться для улавливания этого солнечного тепла. Таким образом, как активные, так и пассивные солнечные энергетические системы объединяются для производства энергии.

Плюсы пассивной системы солнечной энергии

Пассивные системы солнечной энергии не только дешевы, но и не требуют внешнего оборудования, что снижает ваши расходы на энергию примерно до 14%.
Они не выделяют токсинов по сравнению с активными солнечными энергетическими системами.

Минусы пассивной системы солнечной энергии

Эффективность пассивных солнечных энергетических систем во многом зависит от погодных условий. Если погода слишком жаркая, ваше здание может перегреться.
Эффективность также зависит от ориентации вашего здания на солнце.
Существуют специальные виды окон, которые используются для пассивных систем солнечной энергии. Ошибка в выборе сведет на нет ваши усилия.

Зная виды солнечной энергии, давайте посмотрим на ее использование.

Использование солнечной энергии

Ниже приведены варианты использования солнечной энергии.

Солнечное электричество
Солнечные панели для нагрева воды
Солнечная плита
Солнечные устройства
Солнечное освещение
Солнечное отопление и вентиляция
Солнечный транспорт

1. Солнечное электричество

Это одно из направлений использования солнечной энергии, которое набирает обороты в последние годы. Хотя цена солнечных панелей довольно высока, чем популярнее становится солнечная электроэнергия, тем ниже цены на солнечные панели.

Солнечное электричество создается, когда солнечные лучи попадают на солнечные панели, солнечные панели помогают транспортировать электроны, превращая их в электричество, которое передается по проводам и используется для производства электроэнергии.

Солнечные батареи и солнечные фотоэлектрические системы могут быть установлены на крышах домов или других зданий. Эти солнечные энергетические системы генерируют электроэнергию, чтобы компенсировать энергопотребление здания и направлять избыточную продукцию в электрическую сеть.

Солнечные батареи используются для хранения солнечной энергии, поэтому солнечную энергию можно использовать, даже когда солнце садится за счет питания электромобиля. Это позволяет жителям полностью отключиться от сети с помощью солнечной энергии и системы аккумуляторов или системы солнечной энергии и генератора.

2. Солнечное водонагревание

Это одно из применений солнечной энергии и здесь солнечная энергия используется для нагрева водяных систем отопления. Солнечное излучение используется для нагрева воды, которая используется в домах.

Солнечные водонагреватели используют ячейки на крыше, чтобы поглощать солнечное тепло и передавать его в резервуар для воды. Солнце также можно использовать для нагрева воды в бассейне. Здесь вода подается в коллектор, где нагревается солнцем, а затем возвращается в бассейн.

3. Солнечная плита

Солнечные плиты или духовки являются одним из способов использования солнечной энергии, которые становятся все более популярными в качестве бытовой техники. Хотя солнечная печь представляет собой медленноварку, она использует угловые отражатели для направления солнечной энергии в специальную камеру. Солнечная печь нагревается при низкой температуре в течение нескольких часов (8-10) в зависимости от продукта.

4. Солнечные устройства

Некоторые другие устройства все больше адаптируются к использованию солнечной энергии для своей работы, что делает их одним из способов использования солнечной энергии. Некоторые из этих приборов включают холодильники, стиральные машины/сушилки и системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Эти приборы потребляют больше энергии, чем ожидалось. У нас также есть телефоны на солнечных батареях и зарядные устройства для планшетов.

Эти зарядные устройства на солнечных батареях являются портативными, что позволяет пользователям брать их с собой куда угодно. Некоторые развитые страны, такие как Япония, разработали легкие, водонепроницаемые солнечные элементы, которые когда-нибудь можно будет использовать для питания наших электронных устройств.

5. Солнечное освещение

Солнечная энергия также может использоваться для наружного освещения, что делает ее одним из видов использования солнечной энергии. Солнечные фонари все чаще используются практически везде, от охранного освещения до домашнего ландшафта, даже для дорожных знаков и уличных фонарей. Что делает его еще лучше, так это то, что эти солнечные фонари недороги и легко доступны.

6. Солнечное отопление и вентиляция

Солнечное отопление и вентиляция являются одними из многих видов использования солнечной энергии.

Солнечное отопление - это использование солнечного излучения для обогрева домов, особенно в холодные или зимние периоды, либо путем включения лучистых полов, либо в сочетании с системой принудительного горячего воздуха (FHA). Для этого следует уделить особое внимание размещению окон на стенах и выбору материалов для постройки.

Солнечная вентиляция влечет за собой использование чердачных вентиляторов на солнечной энергии для охлаждения дома летом. Эти солнечные обогреватели и вентиляторы помогают снизить затраты на электроэнергию.

7. Солнечный транспорт.

Солнечный транспорт является одним из видов использования солнечной энергии. Солнечная энергия – это использование солнечной энергии для питания транспортных средств.

Транспортные средства на солнечных батареях — это транспортные средства будущего, и для того, чтобы эти транспортные средства были на дорогах, необходимы более совершенные инновации и технологии. У нас есть основные автомобили, которые все еще находятся в режиме испытаний, а не в серийном производстве. Хотя электромобили можно заряжать от солнечных батарей.

Преимущества солнечной энергии

Солнечная энергия более выгодна и предпочтительна, чем традиционные энергетические системы. Вот преимущества солнечной энергии.

1. Он имеет неограниченное количество сырья.

Это основная причина возобновляемости солнечной энергии. Количество доступной солнечной энергии в 10,000 XNUMX раз превышает количество, необходимое людям в настоящее время.

Самое смешное, что энергия заменяется, и только около 0.02% входящего солнечного света будет достаточно, чтобы заменить другие источники топлива, если их использовать.

2. Чистая энергия

Солнечная энергия имеет низкий уровень выбросов и поэтому является одним из самых чистых источников энергии. Негативное воздействие на окружающую среду незначительно по сравнению с традиционными источниками энергии, которые представляют собой сжигание ископаемого топлива.

Экологические издержки солнечной энергии Солнечная энергия является отличной заменой энергии ископаемого топлива, поскольку при сжигании ископаемого топлива в атмосферу ежегодно выбрасывается около 21.3 миллиарда метрических тонн углекислого газа.

3. Электроснабжение жителей, не подключенных к сети.

Около 1.8 миллиарда человек не подключены к сети по разным причинам. Некоторые из них могут быть результатом политики или экологических проблем, но в основном из-за отсутствия доступа к электросети, и это происходит во многих развивающихся странах.

Солнечная энергия будет подходящей для этих жителей, живущих вне сети, для получения доступа к электричеству, поскольку они могут установить свои солнечные панели, чтобы получать электричество непосредственно от солнца.

4. Снижение затрат на производство электроэнергии.

Солнечная энергия помогает улучшить качество жизни миллионов людей за счет сокращения расходов. Миллионы людей живут в темноте в развивающихся странах, что приводит к низкому качеству жизни.

Использование солнечной энергии может значительно улучшить качество их жизни, поскольку это не только лучшая замена традиционному производству энергии, поскольку она снижает значительные социальные и экологические издержки, но также способствует развитию тех областей, которые обеспечивают зеленые рабочие места, а также стимулируют промышленное производство.

5. Отсутствие шумового загрязнения

Производство солнечной энергии бесшумно и поэтому не может вызвать шумовое загрязнение по сравнению с производством энергии ветряными турбинами.

6. Более экономичный для длительного производства электроэнергии

Хотя установка солнечной энергии имеет высокую стоимость, в долгосрочной перспективе солнечная энергия экономична по сравнению с обычными счетами за электроэнергию.

7. Более надежный

Солнечная энергия более надежна, чем обычная энергия от коммунальных предприятий. Это важно, потому что они могут быть ограничены политическими или экономическими беспорядками, терроризмом, стихийными бедствиями или отключениями электроэнергии из-за чрезмерного использования, вызывающего отключения электроэнергии, но это не так с солнечной энергией.

8. Помогает экономить иностранные энергозатраты.

Солнечная энергия помогает экономить иностранные расходы на энергию, и это из-за возмутительных затрат, связанных с импортом нефти, а также с бурением нефтяных скважин.

Недостатки солнечной энергии

1. Высокая стоимость установки

Использование и установка солнечной энергии имеют высокие первоначальные затраты, хотя это относится ко всем возобновляемым источникам энергии. Первоначальная стоимость использования солнечной энергии может покрыть даже годы счетов за электроэнергию.

Стоимость солнечной энергии, возможно, со временем снизилась, но цены по-прежнему возмутительны, поскольку солнечная энергия все больше и больше используется с новыми технологиями, и мы, несомненно, увидим, что эти цены упадут еще больше.

2. Солнечная энергия зависит от погоды

Энергия может генерироваться только тогда, когда солнечный свет падает на лицевую сторону панели и преобразуется, благодаря чему они лучше всего работают в солнечные дни. То есть, если бы не было солнца, было бы электричество.

Кроме того, в пасмурные дни не вырабатывается столько энергии, а ночью нет солнца, поэтому необходимы большие аккумуляторные батареи, чтобы экономить те, которые получают днем. Это ограничивает страны с низким уровнем солнечной радиации, а также производительность солнечных батарей.

3. Низкая скорость преобразования энергии

Солнечные панели имеют низкий коэффициент преобразования энергии по сравнению с мощностью обычных электростанций аналогичного размера, при этом самые современные солнечные панели должны преобразовывать только 20-25%.

Это показывает, насколько еще необходимо развитие отрасли производства солнечной энергии.

4. Нужно много места

Производство солнечной энергии занимает много места. Для крупномасштабного производства требуется много места для установки солнечных батарей, поэтому для размещения солнечных батарей обнажаются земли, угрожающие дикой природе.

Для более крупных фотоэлектрических систем коммунального масштаба может потребоваться от 3.5 до 10 акров на мегаватт, а для объектов CSP требуется от 4 до 16.5 акров на мегаватт.

Хотя это может быть решено путем массовой установки солнечных батарей в безлюдных районах для удовлетворения крупномасштабного производственного спроса. Кроме того, большие крыши необходимы для размещения солнечных батарей для бытового использования.

5. Выпускает электронные отходы

Хотя производство солнечной энергии не оказывает значительного воздействия на окружающую среду, процесс производства солнечных панелей может нанести вред окружающей среде, вызывая выбросы от сжигания ископаемого топлива и пластиковых отходов.

Кроме того, при производстве солнечной энергии высвобождаются электронные отходы, как и другая электроника, что затрудняет утилизацию этих опасных отходов.

6. Материалы недоступны

Материалы, используемые в производстве солнечных технологий, редки, хотя это проблема для фотоэлектрических технологий, а не для технологий CSP.

Часто задаваемые вопросы

Каковы специальные виды использования солнечной энергии в домашних условиях?

Некоторые из специальных применений солнечной энергии в домашних условиях включают в себя;

Вентиляторы на солнечной энергии: солнечная энергия может использоваться для питания вентиляторов для домашнего использования.
Солнечное отопление для бассейнов: солнечную энергию можно использовать для обогрева бассейнов в домашних условиях, чтобы сделать их теплыми и приятными для отдыха.
Солнечное отопление дома: солнечная энергия также может использоваться для обогрева дома в зимнее время.
Насосы на солнечной энергии: солнечная энергия может использоваться для питания водяных насосов.
Зарядка аккумуляторов с помощью солнечной энергии: солнечную энергию также можно использовать для зарядки телефонов и других гаджетов.
Солнечная энергия для приготовления пищи: солнечную энергию можно использовать для питания духовок.

Каковы специальные виды использования солнечной энергии в сельском хозяйстве?

Некоторые из специальных применений солнечной энергии в сельском хозяйстве включают в себя;

Солнечная энергия может использоваться для нагрева воды, которая используется в сельскохозяйственных целях.
Солнечная энергия также может использоваться для работы солнечной теплицы, что способствует росту сельскохозяйственных культур и повышению урожайности.
Солнечную энергию также можно использовать для сушки сельскохозяйственных культур и зерна.
Солнечную энергию можно использовать для перекачки воды.

Рекомендации

Провиденс Амаэти

редактор at Окружающая средаGo! | Providenceamaechi0@gmail.com | + сообщения

Страстный эколог в душе. Ведущий автор контента в EnvironmentGo.
Я стремлюсь информировать общественность об окружающей среде и ее проблемах.
Это всегда было о природе, мы должны защищать, а не разрушать.