Como uma pessoa usa a energia solar. Resumo: O uso de energia solar

O sol fez um ótimo trabalho enviando sua energia para nós, então vamos agradecer! Um raio de luz quente no rosto estava na superfície do Sol há oito minutos e dezenove segundos

1 . Vroupas secas

O sol fez um ótimo trabalho enviando sua energia para nós, então vamos agradecer! Um feixe de luz quente em seu rosto estava na superfície do Sol há oito minutos e dezenove segundos. No mínimo, usamos para secar roupas. Como o sol é um reator nuclear gigante, diga aos seus amigos: você tem uma secadora atômica.

2 . VNSRumacomTeTb comvONS edno

Tire o sol e o que pode crescer? Com apenas solo e luz solar, podemos cultivar tomates, pimentões, maçãs, framboesas, alface e muito mais. Construa estufas solares que mantenham o calor do sol para que você possa cultivar alimentos mesmo durante os invernos frios.

3 . NumaGReTb vOdno

Setenta milhões de famílias chinesas usam o sol para aquecer a água, então por que não? Você pode usar um tubo de vácuo ou placa plana para coletar o calor solar. Com um investimento de cerca de US $ 6.800, esses mecanismos fornecerão 100% de água quente no verão e 40% no inverno.

4 . OhecomTeTb vOdno

Se o abastecimento de água local não for seguro, você pode usar o sol para desinfetar a água enchendo garrafas plásticas e deixando-as ao sol por pelo menos seis horas. Os raios ultravioleta do sol matam todas as bactérias e microorganismos. Se você mora perto do mar, pode usar a energia solar para dessalinizar a água.

5 . COMOconstrua o seue NSeueParaTRehecomTvO

Instale painéis solares no telhado.

6. Mova o carroe

Imagine um carro movido apenas pelo sol. O Nissan Leaf EV 16.000 quilômetros por ano, por exemplo, usará 2.000 kW de eletricidade. O sistema fotovoltaico no seu telhado irá gerar 2.200 kWh por ano e, depois de pagar os painéis solares, a energia é gratuita.

7 . Deueu sou desaina vashegO dOmuma

Ao projetar uma casa solar passiva, as janelas voltadas para o sul e o isolamento voltado para o norte criam uma massa térmica para armazenar o calor solar. Essas etapas podem reduzir as necessidades de aquecimento em 50 por cento. O máximo de luz solar natural possível reduz a necessidade de iluminação artificial.

8. Para aquecimento doméstico

9. Prepare comida

Existem diferentes tipos de fogões solares: alguns usam janelas solares reflexivas, outros usam discos parabólicos. No verão, você também pode fazer seu próprio secador solar de frutas e vegetais em seu jardim.

10. Energia para o mundo

Todos os dias, o sol emite mil vezes mais calor nos desertos do mundo do que usamos. A tecnologia solar térmica, usando torres parabólicas ou solares, pode converter essa energia em vapor e depois em eletricidade. Poderíamos atender a todas as necessidades de energia do mundo usando apenas 5% do Texas para energia solar térmica. Então, quem precisa de óleo e derramamentos de óleo?

O sol é uma das fontes de energia alternativas renováveis. Hoje, as fontes alternativas de calor são amplamente utilizadas no setor agrícola e nas necessidades domésticas da população.

O uso da energia solar na Terra desempenha um papel importante na vida humana. Com a ajuda de seu calor, o sol, como fonte de energia, aquece toda a superfície de nosso planeta. Graças à sua energia térmica, os ventos sopram, os mares, os rios, os lagos aquecem, existe toda a vida na terra.

Fontes renováveis ​​de calor começaram a ser usadas pelas pessoas há muitos anos, quando as tecnologias modernas ainda não existiam. O sol é o fornecedor de energia térmica mais acessível do planeta hoje.

Aplicações da energia solar

A cada ano, o uso da energia solar está ganhando cada vez mais popularidade. Alguns anos atrás, era usado para aquecer água para casas de campo, chuvas de verão e agora fontes de calor renováveis ​​são usadas para gerar eletricidade e abastecimento de água quente para edifícios residenciais e instalações industriais.

Hoje, as fontes renováveis ​​de calor são usadas nas seguintes áreas:

• no setor agrícola, para fins de fornecimento de eletricidade e aquecimento de estufas, hangares e outras edificações;
• para fornecimento de energia de instalações esportivas e instituições médicas;
• na aviação e na indústria espacial;
• na iluminação de ruas, parques, bem como outros objetos urbanos;
• para a eletrificação de assentamentos;
• para aquecimento, fornecimento de energia e abastecimento de água quente de edifícios residenciais;
• para as necessidades domésticas.

Recursos do aplicativo

A luz que o sol emite na terra é convertida em energia térmica com a ajuda de sistemas passivos e ativos. Os sistemas passivos incluem edifícios, durante a construção dos quais são usados ​​os materiais de construção que absorvem de forma mais eficiente a energia da radiação solar. Por sua vez, os sistemas ativos incluem coletores que convertem a radiação solar em energia, bem como células solares que a convertem em eletricidade. Vamos dar uma olhada em como usar corretamente as fontes de calor renováveis.

Sistemas passivos

Esses sistemas incluem edifícios solares. São edifícios construídos levando em consideração todas as características da zona climática local. Para a sua construção são utilizados materiais que permitem maximizar a utilização de toda a energia térmica para aquecimento, refrigeração, iluminação de instalações residenciais e industriais. Isso inclui as seguintes tecnologias e materiais de construção: isolamento, pisos de madeira, superfícies que absorvem a luz e a orientação do edifício para o sul.

Esses sistemas solares permitem maximizar a utilização da energia solar, além disso, recuperam rapidamente os custos da sua construção reduzindo os custos com energia. Eles são ecologicamente corretos e também permitem que você crie independência energética. É por isso que o uso de tais tecnologias é muito promissor.

Sistemas ativos

Este grupo inclui coletores, acumuladores, bombas, dutos para fornecimento de calor e fornecimento de água quente no dia a dia. As primeiras são instaladas diretamente nas coberturas das casas e as restantes em caves para serem utilizadas para abastecimento de água quente e aquecimento.

Células solares fotovoltaicas

Para realizar de forma mais eficaz toda a energia solar, são utilizadas fontes de energia solar, como fotocélulas ou, como também são chamadas, células solares. Em sua superfície, eles possuem semicondutores que, quando expostos aos raios solares, começam a se mover e, assim, geram uma corrente elétrica. Este princípio de geração de corrente não contém nenhuma reação química, o que permite que as fotocélulas funcionem por muito tempo.

Conversores fotovoltaicos, como fontes de energia solar, são fáceis de usar porque são leves, fáceis de manter e muito eficientes no uso de energia solar.

Hoje, os painéis solares, como fonte de energia do sol na terra, são usados ​​para gerar água quente, aquecimento e eletricidade em países quentes como Turquia, Egito e Ásia. Em nossa região, a fonte de energia solar é usada para fornecer eletricidade a sistemas autônomos de fornecimento de energia, eletrônicos de baixa potência e acionamentos de aeronaves.

Coletores solares

O uso da energia solar pelos coletores é que eles convertem a radiação em calor. Eles são divididos nos seguintes grupos principais:

• Coletores solares planos. Eles são os mais comuns. É conveniente utilizá-los para necessidades de aquecimento doméstico, bem como para aquecimento de água para abastecimento de água quente;
• Coletores de vácuo. Eles são usados ​​para necessidades domésticas quando é necessária água em alta temperatura. Eles consistem em vários tubos de vidro, através dos quais os raios do sol os aquecem, e eles, por sua vez, emitem calor para a água;
• Coletores solares de ar. Eles são usados ​​para aquecimento de ar, recuperação de massa de ar e para plantas de secagem;
• Multifolds integrados. Os modelos mais simples. Eles são usados ​​para pré-aquecer água, por exemplo, para caldeiras a gás. No dia a dia, a água aquecida é coletada em um tanque especial - acumuladores e, em seguida, utilizada para diversas necessidades.

O aproveitamento da energia solar pelos coletores é feito armazenando-a nos chamados módulos. Eles são instalados no telhado dos edifícios e consistem em tubos e placas de vidro, que são pintados de preto para absorver mais luz solar.

Os coletores solares são usados ​​para aquecer água para abastecimento de água quente e aquecimento de edifícios residenciais.

Benefícios das instalações solares

• eles são completamente gratuitos e inesgotáveis;
• ter total segurança no uso;
• Autônomo;
• econômica, uma vez que o dispêndio de recursos é realizado apenas para a aquisição de equipamentos para instalações;
• seu uso garante a ausência de picos de tensão, bem como estabilidade no fornecimento de energia;
• durável;
• Fácil de usar e manter.

O uso de energia solar com a ajuda de tais instalações está ganhando popularidade a cada ano. Os painéis solares permitem poupar muito dinheiro no aquecimento e no abastecimento de água quente, além disso, são amigos do ambiente e não prejudicam a saúde humana.

Chernyshova Olya, aluno da 8ª série

Relatório de física na 8ª série.

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Antevisão:

Relatório sobre o tema:

"Usando a energia do Sol na Terra."

Executado por um aluno da 8ª série MKOU "Rostoshinskaya Secondary School"

Olga Chernyshova

"Primeiro um cirurgião, e depois um capitão de vários navios" Lemuel Gulliver em uma de suas viagens veio para a ilha voadora - Laputa. Entrando em uma das casas abandonadas em Laga do, a capital da Laputia, ele encontrou um homem estranho emaciado com um rosto fuliginoso. Seu vestido, camisa e pele estavam enegrecidos de fuligem, e seu cabelo e barba desgrenhados estavam chamuscados em alguns lugares. Este holofote incorrigível passou oito anos desenvolvendo um projeto para extrair a luz do sol dos pepinos. Ele pretendia coletar esses raios em frascos hermeticamente fechados para aquecer o ar com eles no caso de um verão frio ou chuvoso. Ele expressou confiança de que em mais oito anos ele será capaz de fornecer luz solar onde for necessário.

Os caçadores de sol de hoje não são nada parecidos com o louco atraído pela fantasia de Jonathan Swift, embora estejam fazendo essencialmente a mesma coisa que o herói de Swift - tentando pegar os raios do sol e encontrar usos energéticos para eles.

Mesmo as pessoas mais antigas pensavam que toda a vida na Terra era gerada e inextricavelmente ligada ao sol. Nas religiões dos mais diversos povos que habitam a Terra, um dos deuses mais importantes sempre foi o deus sol, que dá calor vivificante a tudo o que existe.

Na verdade, a quantidade de energia que chega à Terra da estrela mais próxima de nós é enorme. Em apenas três dias, o Sol envia para a Terra tanta energia quanto a contida em todas as reservas de combustível que descobrimos! E embora apenas um terço dessa energia chegue à Terra - os dois terços restantes são refletidos ou espalhados pela atmosfera - mesmo esta parte dela é mais de um mil e quinhentas vezes maior do que todas as outras fontes de energia usadas pelo homem juntas ! De qualquer forma, todas as fontes de energia disponíveis na Terra são geradas pelo sol.

Em última análise, é à energia solar que o homem deve todas as suas realizações técnicas. Graças ao sol, o ciclo da água ocorre na natureza, formam-se riachos de água que giram as rodas d'água. Ao aquecer a Terra de maneiras diferentes em diferentes partes do nosso planeta, o sol provoca o movimento do ar, o próprio vento que enche as velas dos navios e gira as pás das turbinas eólicas. Todos os combustíveis fósseis usados ​​na energia moderna são derivados da luz solar. Foi a sua energia, por meio da fotossíntese, que as plantas se transformaram em massa verde, que, como resultado de processos de longa duração, se transformou em petróleo, gás e carvão.

A energia do sol não poderia ser usada diretamente? À primeira vista, não é uma tarefa tão difícil. Quem já não tentou queimar um quadro em uma placa de madeira com uma lupa comum em um dia de sol! Um minuto, depois outro - e na superfície da árvore, no local onde a lupa captava os raios do sol, aparecem um ponto preto e uma leve fumaça. Foi assim que um dos heróis mais amados de Júlio Verne, o engenheiro Cyrus Smith, resgatou seus amigos quando o incêndio se apagou em uma ilha misteriosa. O engenheiro fez uma lente de dois vidros de relógio, o espaço entre os quais estava cheio de água. As "lentilhas" feitas em casa concentraram os raios do sol em uma braçada de musgo seco e acenderam-na. As pessoas conhecem essa maneira relativamente simples de obter altas temperaturas desde os tempos antigos. Nas ruínas da antiga capital de Nínive, na Mesopotâmia, eles encontraram lentes primitivas feitas no século 12 aC. Apenas o fogo "puro", obtido diretamente dos raios do sol, deveria acender o fogo sagrado no antigo templo romano de Vesta. É interessante que os engenheiros antigos sugeriram outra ideia de concentrar os raios do sol - com o ajuda de espelhos. O grande Arquimedes deixou-nos um tratado "Sobre os espelhos incendiários". Seu nome está associado a uma lenda poética contada pelo poeta bizantino Tsetses. Durante as Guerras Púnicas, Siracusa, cidade natal de Arquimedes, foi sitiada por navios romanos. O comandante da frota, Marcelo, não duvidou de uma vitória fácil - afinal, seu exército era muito mais forte que os defensores da cidade. Uma coisa que o arrogante comandante naval não levou em consideração - o grande engenheiro entrou na luta com os romanos. Ele inventou veículos de combate formidáveis, construiu armas de arremesso, que inundaram os navios romanos com uma chuva de pedras ou uma viga pesada perfurou o fundo. Outras máquinas com guindaste em forma de gancho ergueram os navios pela proa e os esmagaram contra as rochas costeiras. E uma vez os romanos ficaram pasmos ao ver que o lugar dos soldados na muralha da cidade sitiada era ocupado por mulheres com espelhos nas mãos. Sob o comando de Arquimedes, eles enviaram raios de sol para um navio, para um ponto. Pouco tempo depois, houve um incêndio no navio. O mesmo destino se abateu sobre mais alguns navios dos atacantes, até que eles fugiram confusos para mais longe, fora do alcance de armas formidáveis.por séculos essa história foi considerada uma bela ficção. No entanto, alguns pesquisadores modernos da história da tecnologia fizeram cálculos, dos quais se conclui que os espelhos incendiários de Arquimedes, em princípio, poderiam existir.

Coletores solares

Nossos ancestrais usavam a energia solar para propósitos mais prosaicos. Na Grécia e na Roma antigas, o corpo principal das florestas era o abate predatório para a construção de edifícios e navios. Quase nenhuma lenha era usada para aquecimento. A energia solar foi ativamente usada para aquecer edifícios residenciais e estufas. Os arquitetos tentaram construir casas de forma que, no inverno, o máximo possível de raios de sol incidisse sobre elas. O antigo dramaturgo grego Ésquilo escreveu que os povos civilizados diferem dos bárbaros porque suas casas estão "voltadas para o sol". O escritor romano Plínio, o Jovem, destacou que sua casa, localizada ao norte de Roma, “acumulava e aumentava o calor do sol devido ao fato de suas janelas estarem posicionadas de forma a receber os raios do sol baixo de inverno”. Escavações de a antiga cidade grega de Olynthos mostrou que toda a cidade e suas casas foram projetadas segundo um único plano e foram localizadas de forma que no inverno se pudesse apanhar o máximo de sol, e no verão, pelo contrário, evite-os. As salas eram necessariamente localizadas com janelas para o sol, e as próprias casas tinham dois andares: um para o verão e outro para o inverno. Em Olynthos, assim como mais tarde na Roma antiga, era proibido colocar casas de modo que obscurecessem as casas dos vizinhos do sol - uma lição de ética para os criadores de arranha-céus de hoje!

A aparente simplicidade de obtenção de calor pela concentração dos raios solares gerou mais de uma vez um otimismo injustificado. Há pouco mais de cem anos, em 1882, o jornal russo Technik publicou uma nota sobre o uso da energia solar em uma máquina a vapor: “Insolator é uma máquina a vapor, cuja caldeira é aquecida com a ajuda da luz solar coletada durante este propósito por um espelho reflexivo especialmente arranjado. O cientista inglês John Tyndall usou espelhos cônicos semelhantes de diâmetro muito grande no estudo do calor dos raios lunares. Professor francês A.-B. Musho aproveitou a ideia de Tyndall, aplicou-a aos raios do sol e conseguiu calor suficiente para gerar vapor. A invenção, aprimorada pelo engenheiro Pif, foi levada a tal perfeição por ele que a questão do aproveitamento do calor solar pode ser considerada finalmente resolvida de forma positiva. ”O otimismo dos engenheiros que construíram o“ insolador ”acabou se revelando ser injustificado. Os cientistas ainda tiveram que superar muitos obstáculos para que o uso da energia do calor solar se tornasse real. Só agora, depois de mais de cem anos, uma nova disciplina científica começou a se formar, lidando com os problemas do uso de energia da energia solar - a energia solar. E só agora podemos falar sobre os primeiros sucessos reais nesta área. Qual é a dificuldade? Em primeiro lugar, aqui está o quê. Com a enorme energia total que vem do sol, há muito pouco para cada metro quadrado da superfície da Terra - de 100 a 200 watts, dependendo das coordenadas geográficas. Durante as horas de insolação, essa potência chega a 400-900 W / m2 e, portanto, para obter uma potência perceptível, é necessário primeiro coletar esse fluxo de uma grande superfície e depois concentrá-lo. E, claro, um grande inconveniente é o fato óbvio de que você pode obter essa energia apenas durante o dia. À noite, você tem que usar outras fontes de energia ou de alguma forma acumular, acumular solar.

Usina de dessalinização solar

Existem muitas maneiras de capturar a energia do sol. A primeira forma é a mais direta e natural: usar o calor solar para aquecer um pouco de refrigerante. Em seguida, o refrigerante aquecido pode ser usado, digamos, para aquecimento ou abastecimento de água quente (não há necessidade de uma temperatura da água particularmente elevada), ou para obter outros tipos de energia, principalmente elétrica. A armadilha para uso direto do calor solar é bastante simples. Para fazê-lo, você precisará, em primeiro lugar, de uma caixa fechada com vidro de janela comum ou outro material transparente semelhante. O vidro da janela não bloqueia os raios do sol, mas retém o calor que aqueceu a superfície interna da caixa. Este é essencialmente o efeito de estufa, princípio sobre o qual todas as estufas, canteiros, estufas e jardins de inverno são construídos. A energia solar "pequena" é muito promissora. Existem muitos lugares na Terra onde o sol bate impiedosamente no céu, secando o solo e queimando a vegetação, transformando a área em um deserto. Em princípio, é possível tornar essa terra fértil e habitável. É necessário "apenas" abastecê-lo de água, para construir aldeias com casas confortáveis. Para tudo isso, em primeiro lugar, é necessária muita energia. É uma tarefa muito importante e interessante obter essa energia do mesmo sol drenante e destruidor, transformando o sol em um aliado humano.

Em nosso país, esse trabalho foi liderado pelo Instituto de Energia Solar da Academia de Ciências do SSR Turcomeno, chefe da associação de pesquisa e produção "Sol". É absolutamente claro por que essa instituição com o nome, como se descesse das páginas de um romance de ficção científica, está localizada precisamente na Ásia Central - afinal, em Ashgabat, ao meio-dia de verão, para cada quilômetro quadrado um fluxo de energia solar cai, a potência equivalente a uma grande usina! seus esforços para obter água com a ajuda da energia solar. Há água no deserto e é relativamente fácil encontrá-la - ela está localizada na parte rasa. Mas você não pode usar esta água - há muitos sais diferentes dissolvidos nela, geralmente é ainda mais amarga do que a água do mar. Para usar a água subterrânea do deserto para irrigação, para beber, ela deve ser dessalinizada. Se isso foi feito, podemos assumir que o oásis feito pelo homem está pronto: aqui você pode viver em condições normais, pastorear ovelhas, cultivar jardins e durante todo o ano - há bastante sol no inverno. De acordo com os cálculos dos cientistas, sete mil desses oásis podem ser construídos apenas no Turcomenistão. Toda a energia necessária para eles será fornecida pelo Sol. O princípio de operação de uma usina de dessalinização solar é muito simples. Este é um recipiente com água saturada com sais, fechado com uma tampa transparente. A água é aquecida pelos raios do sol, evapora aos poucos e o vapor condensa na tampa mais fria. Água purificada (os sais não evaporaram!) Flui da tampa para outro recipiente.

As construções deste tipo são conhecidas há muito tempo. Os depósitos de salitre mais ricos das regiões áridas do Chile dificilmente foram explorados no século passado devido à falta de água potável. Em seguida, no município de Las Salinas, de acordo com esse princípio, foi construída uma dessalinizadora com área de 5 mil metros quadrados, que em um dia quente dava 20 mil litros de água doce.

Mas só agora trabalharemos no uso da energia solar para a dessalinização da água desdobrada em uma ampla frente. Pela primeira vez no mundo, a fazenda estatal turquemena "Bakharden" lançou um verdadeiro "duto de água solar" que atende às necessidades das pessoas em água doce e fornece água para irrigação de terras secas. Milhões de litros de água dessalinizada obtidos de instalações solares irão expandir os limites das pastagens das fazendas do estado.

As pessoas gastam muita energia no aquecimento de casas e edifícios industriais no inverno, no abastecimento de água quente durante todo o ano. E aqui o sol pode vir em seu socorro. Foram desenvolvidas instalações solares capazes de fornecer água quente às fazendas de gado. A armadilha solar, desenvolvida por cientistas armênios, tem um design muito simples. Esta é uma célula retangular de um metro e meio, na qual um radiador em forma de onda de um sistema de tubulação está localizado sob um revestimento especial que absorve efetivamente o calor. Basta conectar essa armadilha ao suprimento de água e expô-la ao sol, pois, em um dia de verão, até trinta litros de água aquecida a 70-80 graus fluirão dela por hora. A vantagem desse projeto é que várias instalações podem ser construídas a partir das células, a partir de cubos, aumentando bastante o desempenho do aquecedor solar. Os especialistas planejam transferir uma área residencial experimental de Yerevan para aquecimento solar. Dispositivos para aquecimento de água (ou ar), chamados coletores solares, são fabricados por nossa indústria. Dezenas de instalações solares e sistemas de abastecimento de água quente com capacidade de até 100 toneladas de água quente por dia foram criadas para fornecer uma variedade de instalações.

Os aquecedores solares são instalados em várias casas construídas em vários locais do nosso país. Uma das faces do telhado inclinado, voltada para o sol, é composta por aquecedores solares, com os quais a casa é aquecida e abastecida com água quente. Está prevista a construção de aldeias inteiras constituídas por tais casas.Não só no nosso país se trata do problema do aproveitamento da energia solar. Em primeiro lugar, cientistas de países localizados nos trópicos, onde há muitos dias de sol por ano, se interessaram pela energia solar. Na Índia, por exemplo, eles desenvolveram um programa completo de energia solar. A primeira usina solar do país opera em Madras. Instalações experimentais de dessalinização, secadores de grãos e bombas d'água operam nos laboratórios de cientistas indianos. Uma unidade de refrigeração solar foi fabricada na Universidade de Delhi, capaz de resfriar alimentos a 15 graus abaixo de zero. Portanto, o sol pode não apenas aquecer, mas também esfriar! Na Birmânia, vizinha da Índia, estudantes do Instituto de Tecnologia de Rangoon construíram um fogão que usa o calor do sol para cozinhar alimentos e, mesmo na Tchecoslováquia, muito ao norte, existem agora 510 instalações de aquecimento solar. A área total de seus coletores operacionais é o dobro do tamanho de um campo de futebol! Os raios solares aquecem creches e fazendas de gado, piscinas exteriores e moradias isoladas. Na cidade de Holguín, Cuba, foi encomendada uma instalação solar original, desenvolvida por especialistas cubanos. Ele está localizado no telhado do Hospital Infantil e fornece água quente mesmo nos dias em que o sol está obscurecido pelas nuvens. Segundo especialistas, essas instalações, já surgidas em outras cidades cubanas, vão ajudar a economizar muito combustível: já foram iniciadas as obras de construção da "vila solar" na província argelina de Msila. Os habitantes deste assentamento bastante grande receberão toda a sua energia do sol. Cada edifício residencial nesta aldeia será equipado com um coletor solar. Grupos separados de coletores solares fornecerão energia para instalações industriais e agrícolas. Especialistas da Organização Nacional de Pesquisa da Argélia e da Universidade das Nações Unidas, que projetaram esta vila, estão confiantes de que ela se tornará o protótipo de milhares de assentamentos semelhantes em países quentes. A cidade australiana de White Cliffs, que se tornou o local da construção de uma usina de energia solar original, disputa o direito de ser chamada de primeiro assentamento solar. O princípio de usar a energia solar é especial aqui. Cientistas da Canberra National University propuseram o uso do calor solar para decompor a amônia em hidrogênio e nitrogênio. Se esses componentes puderem se reconectar, o calor é liberado, que pode ser usado para operar uma usina da mesma forma que o calor obtido da queima de combustível convencional. Esse método de uso de energia é especialmente atraente porque a energia pode ser armazenada para uso futuro na forma de nitrogênio e hidrogênio não reagidos e usada à noite ou em dias chuvosos.

Instalação de heliostatos da usina solar da Crimeia

O método químico de obtenção de eletricidade do sol é geralmente bastante tentador. Ao usá-lo, a energia solar pode ser armazenada para uso futuro, como qualquer outro combustível. Uma configuração experimental operando neste princípio foi criada em um dos centros de pesquisa na República Federal da Alemanha. A unidade principal desta instalação é um espelho parabólico de 1 metro de diâmetro, que é constantemente direcionado para o sol com a ajuda de sofisticados sistemas de rastreamento. No foco do espelho, a luz solar concentrada cria uma temperatura de 800-1000 graus. Essa temperatura é suficiente para a decomposição do anidrido sulfúrico em dióxido de enxofre e oxigênio, que são bombeados para recipientes especiais. Se necessário, os componentes são alimentados no reator de regeneração, onde, na presença de um catalisador especial, o anidrido sulfúrico inicial é formado a partir deles. Nesse caso, a temperatura sobe para 500 graus. Então, o calor pode ser usado para transformar água em vapor, que transforma a turbina de um gerador elétrico Cientistas do Instituto de Energia G.M. Krzhizhanovsky estão conduzindo experimentos bem no telhado de seu prédio na não tão ensolarada Moscou. Um espelho parabólico, concentrando os raios solares, aquece até 700 graus um gás colocado em um cilindro de metal. O gás quente não pode apenas transformar água em vapor no trocador de calor, o que fará o gerador da turbina girar. Na presença de um catalisador especial, ao longo do caminho, ele pode ser convertido em monóxido de carbono e hidrogênio - produtos energeticamente muito mais favoráveis ​​do que os originais. Aquecendo a água, esses gases não desaparecem - eles apenas esfriam. Eles podem ser queimados e obter energia adicional, inclusive, quando o sol está coberto por nuvens ou à noite. Estão sendo considerados projetos para usar a energia solar para armazenar hidrogênio, que é considerado um combustível universal do futuro. Para isso, pode-se usar a energia obtida em usinas solares localizadas em desertos, ou seja, onde é difícil usar a energia no local.

Também existem maneiras bastante incomuns. A luz solar por si só pode dividir uma molécula de água se um catalisador adequado estiver presente. Ainda mais exóticos são os projetos já existentes para a produção em larga escala de hidrogênio a partir de bactérias! O processo segue o esquema da fotossíntese: a luz solar é absorvida, por exemplo, por algas verde-azuladas, que crescem rapidamente. Essas algas podem servir de alimento para algumas bactérias, que liberam hidrogênio da água durante sua vida. Estudos realizados por cientistas soviéticos e japoneses com vários tipos de bactérias mostraram que, a princípio, toda a energia de uma cidade com um milhão de habitantes pode ser fornecida pelo hidrogênio liberado por bactérias que se alimentam de algas azul-esverdeadas em uma plantação com um área de apenas 17,5 quilômetros quadrados. Segundo cálculos de especialistas da Universidade Estadual de Moscou, um corpo d'água do tamanho do Mar de Aral pode fornecer energia para quase todo o país. Claro, esses projetos ainda estão longe de serem implementados. Essa ideia engenhosa no século 21 exigirá a solução de muitos problemas científicos e de engenharia para sua implementação. Usar seres vivos em vez de máquinas enormes para gerar energia é uma ideia que vale a pena confundir.

Projetos de uma usina, onde uma turbina girará o vapor obtido da água aquecida pelos raios solares, estão sendo desenvolvidos em vários países. Na URSS, uma usina solar experimental desse tipo foi construída na costa ensolarada da Crimeia, perto de Kerch. O local da estação não foi escolhido por acaso - porque nesta área o sol brilha quase duas mil horas por ano. Além disso, também é importante que o terreno aqui seja salino, não adequado para a agricultura, e a estação ocupe uma área bastante grande.

A estação é uma estrutura incomum e impressionante. Uma caldeira solar de gerador de vapor está instalada em uma enorme torre com altura de mais de oitenta metros. E ao redor da torre, em uma vasta área com um raio de mais de meio quilômetro, heliostatos estão localizados em círculos concêntricos - estruturas complexas, o coração de cada uma delas é um grande espelho com uma área de mais de 25 metros quadrados . Os projetistas da estação tiveram que resolver uma tarefa muito difícil - afinal, todos os helióstatos (e são muitos - 1600!) Tiveram que ser dispostos de forma que, em qualquer posição do sol no céu, nenhum dos eles ficariam na sombra, e o raio de sol lançado por cada um deles cairia exatamente no topo da torre, onde fica a caldeira a vapor (por isso a torre é tão alta). Cada heliostato está equipado com um dispositivo especial para girar o espelho. Os espelhos devem se mover continuamente após o sol - afinal, ele se move o tempo todo, o que significa que o coelho pode se deslocar, não bater na parede da caldeira, e isso afetará imediatamente o funcionamento da estação. Para complicar ainda mais o trabalho da estação, as trajetórias dos helióstatos mudam todos os dias: a Terra se move em órbita e o Sol muda ligeiramente sua rota no céu todos os dias. Portanto, o controle do movimento dos helióstatos é confiado a um computador eletrônico - apenas sua memória sem fundo é capaz de acomodar as trajetórias de movimento pré-calculadas de todos os espelhos.

Construção de usina de energia solar

Sob a ação do calor solar concentrado por helióstatos, a água do gerador de vapor é aquecida a 250 graus e se transforma em vapor de alta pressão. O vapor põe uma turbina em rotação, que - um gerador elétrico, e uma nova corrente de energia nascida pelo sol é derramada no sistema de energia da Crimeia. A produção de energia não vai parar se o sol estiver coberto por nuvens, mesmo à noite. Acumuladores de calor instalados ao pé da torre virão em socorro. O excesso de água quente em dias de sol é enviado para depósitos especiais e será usado quando não houver sol.

O poder desta usina experimental é relativamente

pequeno - apenas 5 mil quilowatts. Mas lembre-se: essa era exatamente a capacidade da primeira usina nuclear, a ancestral da poderosa energia atômica. Sim, e a geração de energia não é de forma alguma a tarefa mais importante da primeira usina solar - ela é, portanto, chamada de experimental, porque com sua ajuda os cientistas têm que encontrar soluções para problemas muito complexos de operação dessas estações. E existem muitas dessas tarefas. Como, por exemplo, você pode proteger seus espelhos da sujeira? Afinal, a poeira se instala sobre eles, as gotas permanecem das chuvas, e isso reduzirá imediatamente a potência da estação. Descobriu-se mesmo que nem toda a água é adequada para lavar espelhos. Tive que inventar uma unidade de lavagem especial que monitora a limpeza dos helióstatos. Na estação experimental, eles passam por um exame sobre a operabilidade do aparelho de concentração dos raios solares, seu equipamento mais sofisticado. Mas mesmo o caminho mais longo começa com o primeiro passo. Esta etapa para obter quantidades significativas de eletricidade do sol tornará possível a Usina Solar Experimental da Crimeia.

Os especialistas soviéticos também estão se preparando para dar o próximo passo. Foi projetada a maior usina solar do mundo, com capacidade de 320 mil quilowatts. O local para isso foi escolhido no Uzbequistão, na estepe de Karshi, perto da jovem cidade virgem de Talimarjan. Nesta região, o sol não brilha menos generosamente do que na Crimeia. De acordo com o princípio de funcionamento, esta estação não difere da da Criméia, mas todas as suas estruturas são muito maiores. A caldeira estará localizada a uma altura de duzentos metros, e um campo de heliostato será espalhado ao redor da torre por muitos hectares. Espelhos brilhantes (72 mil!), Obedecendo aos sinais do computador, vão concentrar os raios do sol na superfície da caldeira, o vapor superaquecido vai girar a turbina, o gerador vai dar uma corrente de 320 mil quilowatts - isso já é muita potência , e o mau tempo prolongado que impede a geração de energia em uma usina solar pode afetar significativamente os consumidores. Portanto, o projeto da estação também inclui uma caldeira a vapor convencional a gás natural. Se o tempo nublado durar muito tempo, o vapor será fornecido para a turbina de outra caldeira comum.

Usinas de energia solar do mesmo tipo estão sendo desenvolvidas em outros países. Nos EUA, na ensolarada Califórnia, foi construída a primeira usina solar-1 com capacidade de 10 mil quilowatts. No sopé dos Pirenéus, especialistas franceses realizam pesquisas na estação Temis, com capacidade de 2,5 mil quilowatts. A estação GAST com capacidade de 20 mil quilowatts foi projetada por cientistas da Alemanha Ocidental.

Por enquanto, a energia elétrica gerada pelos raios solares é muito mais cara do que a obtida pelos métodos tradicionais. Os cientistas esperam que os experimentos que farão em instalações e estações experimentais ajudem a resolver não só problemas técnicos, mas também econômicos.

Segundo os cálculos, o sol deve ajudar a resolver não só os problemas de energia, mas também as tarefas que a nossa era atômica e espacial atribuiu aos especialistas. Para construir naves espaciais poderosas, enormes instalações nucleares, para criar máquinas eletrônicas que executam centenas de milhões de operações por segundo, novo

materiais - super-refratários, super-fortes, ultra-puros. É muito difícil consegui-los. Os métodos metalúrgicos tradicionais não são adequados para isso. Tecnologias mais sofisticadas, como fusão com feixes de elétrons ou correntes de ultra-alta frequência, também não são adequadas. Mas o calor solar puro pode ser um ajudante confiável aqui. Alguns helióstatos, quando testados, perfuram facilmente espessas folhas de alumínio com seus raios de sol. E se houver várias dúzias desses heliostatos? E então enviar os raios deles para o espelho côncavo do concentrador? O raio de sol desse espelho pode derreter não apenas o alumínio, mas quase todos os materiais conhecidos. Um forno de fusão especial, onde o concentrador irá transferir toda a energia solar coletada, brilhará mais forte do que mil sóis.

Ministério da Educação da República da Bielo-Rússia

Instituição educacional

"Universidade Pedagógica do Estado da Bielo-Rússia com o nome de Maxim Tank"

Departamento de Física Geral e Teórica

Curso de Física Geral

Energia solar e perspectivas de seu uso

Alunos do grupo 321

Faculdade de Física

Leshkevich Svetlana Valerievna

Supervisor:

Fedorkov Cheslav Mikhailovich

Minsk, 2009

Introdução

1. Informações gerais sobre o sol

2. O sol é uma fonte de energia

2.1 Pesquisa em energia solar

2.2 Potencial de energia solar

3. Uso de energia solar

3.1 Uso passivo de energia solar

3.2 Uso ativo de energia solar

3.2.1 Coletores solares e seus tipos

3.2.2 Sistemas solares

3.2.3 Usinas de energia solar térmica

3.3 Sistemas fotovoltaicos

4. Arquitetura solar

Conclusão

Lista de fontes usadas

Introdução

O sol desempenha um papel excepcional na vida da Terra. Todo o mundo orgânico do nosso planeta deve sua existência ao sol. O sol não é apenas uma fonte de luz e calor, mas também a fonte original de muitos outros tipos de energia (energia do petróleo, carvão, água, vento).

A partir do momento em que apareceu na Terra, o homem começou a usar a energia do sol. De acordo com os dados arqueológicos, sabe-se que a preferência pelas moradias deu-se em locais tranquilos, fechados aos ventos frios e abertos aos raios solares.

Talvez o primeiro sistema solar conhecido possa ser considerado uma estátua de Amenhotep III, que remonta ao século 15 aC. Dentro da estátua havia um sistema de câmaras de ar e água que, sob os raios do sol, colocavam em movimento um instrumento musical oculto. Na Grécia antiga, Helios era adorado. O nome desse deus hoje formou a base de muitos termos associados à energia solar.

O problema de fornecer energia elétrica a muitos setores da economia mundial, o constante crescimento das necessidades da população mundial, está se tornando cada vez mais urgente.

1. Informações gerais sobre o Sol

O sol é o corpo central do sistema solar, uma bola de plasma incandescente, uma estrela anã G2 típica.

Características do Sol

1. Peso MS ~ 2 * 1023 kg

2. RS ~ 629 mil km

3.V = 1,41 * 1027 m3, que é quase 1300 mil vezes o volume da Terra,

4. densidade média 1,41 * 103 kg / m3,

5.Luminosidade LS = 3,86 * 1023 kW,

6. temperatura de superfície efetiva (fotosfera) 5780 K,

7. o período de rotação (sinódico) varia de 27 dias no equador a 32 dias. nos pólos,

8. a aceleração da gravidade é 274 m / s2 (com uma aceleração da gravidade tão grande, uma pessoa pesando 60 kg pesaria mais de 1,5 toneladas).

A estrutura do sol

Na parte central do Sol existe uma fonte de sua energia, ou, figurativamente falando, aquele “fogão” que o aquece e não permite que ele esfrie. Essa área é chamada de núcleo (consulte a Figura 1). No núcleo, onde a temperatura chega a 15 MK, a energia é liberada. O núcleo tem um raio de não mais do que um quarto do raio total do Sol. No entanto, metade da massa solar está concentrada em seu volume e quase toda a energia que sustenta o brilho do Sol é liberada.

Imediatamente ao redor do núcleo, começa uma zona de transferência de energia radiante, onde se propaga por meio da absorção e emissão de porções de luz - quanta pela substância. Um quantum leva muito tempo para vazar através da densa matéria solar. Portanto, se o “fogão” dentro do Sol se apagasse repentinamente, só saberíamos disso milhões de anos depois.

Arroz. 1 A estrutura do sol

Em seu caminho através das camadas solares internas, o fluxo de energia encontra uma área onde a opacidade do gás aumenta muito. Esta é a zona de convecção do sol. Aqui a energia não é mais transferida por radiação, mas por convecção. A zona convectiva começa aproximadamente a uma distância de 0,7 do raio do centro e se estende quase até a superfície mais visível do Sol (fotosfera), onde a transferência do fluxo principal de energia torna-se novamente radiante.

A fotosfera é a superfície radiante do Sol, que possui uma estrutura granular chamada granulação. Cada um desses "grãos" tem quase o tamanho da Alemanha e representa uma corrente de matéria quente que subiu à superfície. Áreas escuras relativamente pequenas - manchas solares - podem freqüentemente ser vistas na fotosfera. Eles são 1500˚С mais frios do que a fotosfera circundante, cuja temperatura chega a 5800˚С. Devido à diferença de temperatura com a fotosfera, essas manchas aparecem completamente pretas quando observadas através de um telescópio. Acima da fotosfera está a próxima camada mais rarefeita, chamada cromosfera, ou seja, a "esfera colorida". A cromosfera recebeu este nome devido à sua cor vermelha. E, finalmente, acima dela está uma parte muito quente, mas também extremamente rarefeita da atmosfera solar - a corona.

2. O sol é uma fonte de energia

Nosso Sol é uma enorme bola de gás brilhante, dentro da qual processos complexos acontecem e, como resultado, a energia é continuamente liberada. A energia do Sol é a fonte de vida em nosso planeta. O sol aquece a atmosfera e a superfície da Terra. Graças à energia solar, os ventos sopram, o ciclo da água na natureza é realizado, os mares e oceanos são aquecidos, as plantas se desenvolvem, os animais têm comida. É graças à radiação solar que os combustíveis fósseis existem na Terra. A energia solar pode ser convertida em calor ou frio, propulsão e eletricidade.

O sol evapora a água dos oceanos, mares, da superfície da terra. Ele transforma essa umidade em gotículas de água, formando nuvens e nevoeiros, e então faz com que ela volte para a Terra na forma de chuva, neve, orvalho ou geada, criando um ciclo gigantesco de umidade na atmosfera.

A energia solar é a fonte da circulação geral da atmosfera e da circulação da água nos oceanos. Parece criar um gigantesco sistema de aquecimento de água e ar do nosso planeta, redistribuindo o calor sobre a superfície da Terra.

A luz do sol, caindo sobre as plantas, provoca o processo de fotossíntese nela, determina o crescimento e o desenvolvimento das plantas; chegando ao solo, vira calor, aquece, forma o clima do solo, dando assim vitalidade às sementes das plantas do solo, aos microorganismos e aos seres vivos que nele habitam, que sem este calor estariam em estado de animação suspensa ( hibernação).

O sol emite uma grande quantidade de energia - aproximadamente 1,1x1020 kWh por segundo. Um quilowatt-hora é a quantidade de energia necessária para operar uma lâmpada incandescente de 100 watts por 10 horas. As camadas externas da atmosfera terrestre interceptam aproximadamente um milionésimo da energia emitida pelo Sol, ou aproximadamente 1.500 quatrilhões (1,5 x 1018) kWh anualmente. No entanto, apenas 47% de toda a energia, ou aproximadamente 700 quatrilhões (7 x 1017) kWh, atinge a superfície da Terra. Os 30% restantes da energia solar são refletidos de volta ao espaço, cerca de 23% evaporam a água, 1% da energia vem de ondas e correntes e 0,01% da formação da fotossíntese na natureza.

2.1 Pesquisa em energia solar

Por que o sol brilha e não esfria por bilhões de anos? Que "combustível" lhe dá energia? Os cientistas procuram respostas para essa pergunta há séculos, e somente no início do século 20 a solução correta foi encontrada. Sabe-se agora que, como outras estrelas, ela brilha devido às reações termonucleares que ocorrem em suas profundezas.

Se os núcleos dos átomos dos elementos leves se fundem no núcleo de um átomo de um elemento mais pesado, a massa do novo será menor do que a massa total daqueles a partir dos quais foi formado. O resto da massa é convertido em energia, que é carregada pelas partículas liberadas durante a reação. Essa energia é quase totalmente convertida em calor. Tal reação de fusão de núcleos atômicos pode ocorrer apenas em pressões muito altas e temperaturas acima de 10 milhões de graus. Portanto, é chamado de termonuclear.

A principal substância que compõe o Sol é o hidrogênio, que representa cerca de 71% de toda a massa da estrela. Quase 27% pertence ao hélio e os 2% restantes pertencem a elementos mais pesados ​​como carbono, nitrogênio, oxigênio e metais. O principal "combustível" do Sol é o hidrogênio. A partir de quatro átomos de hidrogênio, como resultado de uma cadeia de transformações, um átomo de hélio é formado. E de cada grama de hidrogênio participando da reação, 6x1011 J de energia são liberados! Na Terra, essa quantidade de energia seria suficiente para aquecer 1000 m3 de água de 0º C até o ponto de ebulição.

2.2 Potencial de energia solar

O sol nos fornece 10.000 vezes mais energia livre do que é realmente usada em todo o mundo. Somente no mercado comercial global, pouco menos de 85 trilhões (8,5 x 1013) kWh de energia são comprados e vendidos por ano. Como é impossível rastrear todo o processo como um todo, é impossível dizer com certeza quanta energia não comercial as pessoas consomem (por exemplo, quanta madeira e fertilizante são coletados e queimados, quanta água é usada para gerar energia mecânica ou energia elétrica). Alguns especialistas acreditam que essa energia não comercial é responsável por um quinto de toda a energia usada. Mas mesmo se for esse o caso, então a energia total consumida pela humanidade durante o ano é apenas cerca de sete milésimos da energia solar que cai na superfície da Terra durante o mesmo período.

Em países desenvolvidos, como os Estados Unidos, o consumo de energia é de aproximadamente 25 trilhões (2,5 x 1013) kWh por ano, o que equivale a mais de 260 kWh por pessoa por dia. Esse número equivale a mais de cem lâmpadas incandescentes de 100 W operando diariamente ao longo do dia. O cidadão americano médio usa 33 vezes mais energia que um indiano, 13 vezes mais que um chinês, duas vezes e meia mais que um japonês e duas vezes mais que um sueco.

3. Uso de energia solar

A radiação solar pode ser convertida em energia utilizável usando os chamados sistemas solares ativos e passivos. Os sistemas passivos são obtidos projetando edifícios e selecionando materiais de construção de forma a maximizar o uso da energia solar. Os sistemas solares ativos incluem coletores solares. Também estão atualmente em desenvolvimento os sistemas fotovoltaicos - sistemas que convertem a radiação solar diretamente em eletricidade.

A energia solar é convertida em energia utilizável e indiretamente por meio da transformação em outras formas de energia, como biomassa, vento ou água. A energia do Sol "controla" o clima na Terra. Grande parte da radiação solar é absorvida pelos oceanos e mares, onde a água se aquece, evapora e cai no solo em forma de chuvas, "alimentando" as hidrelétricas. O vento exigido pelas turbinas eólicas é gerado pelo aquecimento não uniforme do ar. Outra categoria de fontes de energia renováveis ​​decorrente da energia do Sol é a biomassa. As plantas verdes absorvem a luz do sol e, como resultado da fotossíntese, nelas se forma matéria orgânica, a partir da qual é possível obter energia térmica e elétrica. Assim, a energia eólica, hídrica e biomassa é derivada da energia solar.

A energia é a força motriz por trás de qualquer produção. O fato de o homem dispor de uma grande quantidade de energia relativamente barata contribuiu muito para a industrialização e o desenvolvimento da sociedade.

3.1 Uso passivo de energia solar

usina de energia solar térmica

Edifícios solares passivos são aqueles que são projetados com a máxima consideração para as condições climáticas locais, e onde tecnologias e materiais apropriados são usados ​​para aquecer, resfriar e iluminar um prédio usando energia solar. Isso inclui tecnologias e materiais de construção tradicionais, como isolamento, pisos maciços, janelas de fachada. Em alguns casos, esses alojamentos podem ser construídos sem nenhum custo adicional. Em outros casos, os custos adicionais incorridos durante a construção podem ser compensados ​​por uma redução nos custos de energia. Os edifícios solares passivos são amigos do ambiente e contribuem para a criação de independência energética e um futuro com equilíbrio energético.

Em um sistema solar passivo, a própria estrutura do edifício atua como um coletor de radiação solar. Esta definição corresponde à maioria dos sistemas mais simples, onde o calor é armazenado em um edifício através de suas paredes, tetos ou pisos. Existem também sistemas onde são fornecidos elementos especiais para acumulação de calor, incorporados na estrutura do edifício (por exemplo, caixas com pedras ou tanques ou garrafas com água). Esses sistemas também são classificados como sistemas solares passivos.

3.2 Uso ativo de energia solar

O aproveitamento ativo da energia solar é realizado por meio de coletores solares e sistemas solares.

3.2.1 Coletores solares e seus tipos

Muitos sistemas de energia solar são baseados no uso de coletores solares. O coletor absorve a energia da luz do sol e a converte em calor, que é transferido para um meio de transferência de calor (líquido ou ar) e usado para aquecer edifícios, aquecer água, gerar eletricidade, secar produtos agrícolas ou cozinhar alimentos. Os coletores solares podem ser usados ​​em quase todos os processos que usam calor.

A tecnologia do coletor solar atingiu um nível quase moderno em 1908, quando William Bailey, da American Carnegie Steel Company, inventou um coletor com um invólucro isolado e tubos de cobre. Este coletor era muito parecido com um sistema termossifão moderno. No final da Primeira Guerra Mundial, Bailey vendeu 4.000 desses colecionadores, e o empresário da Flórida que comprou sua patente vendeu quase 60.000 colecionadores em 1941.

Um coletor solar típico armazena energia solar em módulos de telhado de tubos e placas de metal pintadas de preto para maximizar a absorção de radiação. Eles são alojados em uma caixa de vidro ou plástico e inclinados para o sul para capturar o máximo de luz solar. Assim, o coletor é uma estufa em miniatura que armazena calor sob um painel de vidro. Como a radiação solar é distribuída pela superfície, o coletor deve ter uma grande área.

Os coletores solares estão disponíveis em vários tamanhos e designs, dependendo de sua aplicação. Eles podem fornecer água quente para a família para lavar, lavar e cozinhar, ou podem ser usados ​​para pré-aquecer a água dos aquecedores existentes. Existem muitos modelos de coletores diferentes disponíveis no mercado hoje.

Manifold integrado

O tipo mais simples de coletor solar é o "capacitivo" ou "termossifão", que ganhou esse nome porque o coletor também é um reservatório de calor no qual uma porção "descartável" da água é aquecida e armazenada. Esses coletores são usados ​​para pré-aquecer a água, que é então aquecida à temperatura exigida em instalações tradicionais, por exemplo, em aquecedores de água a gás. Em condições domésticas, a água pré-aquecida entra no tanque de armazenamento. Isso reduz o consumo de energia para aquecimento subsequente. Este coletor é uma alternativa barata a um sistema de aquecimento solar ativo de água que não usa peças móveis (bombas), requer manutenção mínima e tem custo operacional zero.

Coletores planos

Os coletores de placa plana são o tipo mais comum de coletor solar usado em sistemas de aquecimento e água quente sanitária. Normalmente, este coletor é uma caixa de metal isolada termicamente com uma tampa de vidro ou plástico, na qual uma placa absorvente pintada de preto é colocada. O envidraçamento pode ser transparente ou fosco. Os coletores planos geralmente usam vidro opaco, com baixo teor de ferro e transmissor de luz (que transmite uma parte significativa da luz solar que entra no coletor). A luz solar atinge a placa de absorção de calor e, graças ao envidraçamento, a perda de calor é reduzida. As paredes inferior e lateral do coletor são cobertas com material isolante de calor, o que reduz ainda mais as perdas de calor.

Os coletores planos são divididos em líquido e ar. Ambos os tipos de coletores são vidrados ou não.

Coletores solares de tubo de vácuo

Os coletores solares planos simples tradicionais foram projetados para uso em regiões com climas solares quentes. Eles perdem drasticamente sua eficácia em dias desfavoráveis ​​- com tempo frio, nublado e ventoso. Além disso, a condensação induzida pelo clima e a umidade levam ao desgaste prematuro dos materiais internos, o que, por sua vez, leva à deterioração do desempenho do sistema e à sua quebra. Essas desvantagens são eliminadas pelo uso de coletores evacuados.

Os coletores evacuados aquecem água para uso doméstico onde são necessárias temperaturas de água mais altas. A radiação solar passa pelo tubo de vidro externo, entra no tubo absorvedor e se transforma em calor. Ele é transferido para o fluido que flui através do tubo. O coletor é constituído por várias filas de tubos de vidro paralelos, a cada um dos quais está ligado um absorvedor tubular (em vez da placa absorvente nos coletores planos) com um revestimento seletivo. O líquido aquecido circula pelo trocador de calor e transfere calor para a água contida no tanque de armazenamento.

O vácuo no tubo de vidro - o melhor isolamento térmico possível para o coletor - reduz a perda de calor e protege o absorvedor e o tubo dissipador de influências externas adversas. O resultado é um excelente desempenho que supera qualquer outro tipo de coletor solar.

Colecionadores de foco

Os coletores de foco (concentradores) usam superfícies espelhadas para concentrar a energia solar em um absorvedor, também chamado de dissipador de calor. As temperaturas que eles atingem são significativamente mais altas do que os coletores planos, mas eles podem apenas concentrar a radiação solar direta, o que leva a um desempenho ruim em tempo nublado ou nublado. A superfície reflexiva concentra a luz do sol refletida de uma superfície grande em uma superfície absorvente menor, atingindo assim uma alta temperatura. Em alguns modelos, a radiação do sol está concentrada em um ponto focal, enquanto em outros, os raios do sol estão concentrados ao longo de uma linha focal fina. O receptor está localizado no ponto focal ou ao longo da linha focal. O fluido de transferência de calor flui pelo receptor e absorve o calor. Esses coletores-concentradores são mais adequados para regiões com alta insolação - perto do equador e em regiões desérticas.

Existem outros coletores solares baratos e tecnologicamente descomplicados para fins estreitos - fornos solares (para cozinhar) e destiladores solares, que permitem obter água destilada de forma barata de quase qualquer fonte.

Fornos solares

Eles são baratos e fáceis de fazer. Eles consistem em uma caixa espaçosa e bem isolada, forrada com material reflexivo (por exemplo, folha), coberta com vidro e equipada com um refletor externo. A panela preta atua como um absorvente, aquecendo mais rápido do que as panelas convencionais de alumínio ou aço inoxidável. Os fornos solares podem ser usados ​​para descontaminar a água, levando-a para ferver.

Existem fornos solares tipo box e espelho (com refletor).

Destiladores solares

Destiladores solares fornecem água destilada barata e até mesmo água salgada ou altamente contaminada pode ser a fonte. Eles são baseados no princípio da evaporação da água de um recipiente aberto. O destilador solar usa a energia do sol para acelerar esse processo. Consiste em um recipiente de cor escura com isolamento térmico e envidraçado, que é inclinado para que a água doce condensada flua para um recipiente especial. Um pequeno destilador solar - do tamanho de um fogão de cozinha - pode produzir até dez litros de água destilada em um dia ensolarado.

3.2.2 Sistemas solares

Sistemas Solares de Água Quente

O abastecimento de água quente é a aplicação direta mais comum de energia solar. Uma instalação típica consiste em um ou mais coletores nos quais o líquido é aquecido pelo sol, bem como um tanque de armazenamento de água quente aquecida pelo líquido de aquecimento. Mesmo em regiões com relativamente pouca radiação solar, como o norte da Europa, o sistema solar pode fornecer 50-70% da demanda de água quente. É impossível obter mais, exceto com a ajuda da regulação sazonal. No sul da Europa, um coletor solar pode fornecer 70-90% da água quente consumida. O aquecimento de água com energia solar é uma forma muito prática e econômica. Enquanto os sistemas fotovoltaicos alcançam uma eficiência de 10-15%, os sistemas solares térmicos mostram uma eficiência de 50-90%. Combinado com fogões a lenha, as necessidades de água quente sanitária podem ser atendidas quase todo o ano sem o uso de combustíveis fósseis.

Sistemas solares termossifão

Os sistemas termossifão de aquecimento solar de água com circulação natural (convecção) do refrigerante, que são utilizados em condições quentes de inverno (na ausência de geada), são denominados termossifões. Em geral, estes não são os sistemas de energia solar mais eficientes, mas apresentam muitas vantagens em termos de construção de moradias. A circulação do termossifão do refrigerante ocorre devido a uma mudança na densidade da água com uma mudança em sua temperatura. O sistema termossifão é dividido em três partes principais:

· Coletor plano (absorvedor);

· Dutos;

· Depósito de água quente (caldeira).

Quando a água no coletor (geralmente em um plano) aquece, ela sobe pelo riser e entra no tanque de armazenamento; em seu lugar, a água fria entra no coletor pelo fundo do tanque de armazenamento. Portanto, é necessário posicionar o coletor abaixo do tanque de armazenamento e isolar os tubos de conexão.

Essas instalações são populares em áreas tropicais e subtropicais.

Sistemas de aquecimento solar de água

Mais frequentemente usado para aquecimento de piscinas. Apesar de o custo de tal instalação variar dependendo do tamanho da piscina e outras condições específicas, se os sistemas solares forem instalados com o objetivo de reduzir ou eliminar o consumo de combustível ou eletricidade, eles se pagam em dois a quatro anos devido à economia de energia. Além disso, o aquecimento da piscina permite estender a temporada de natação por várias semanas sem nenhum custo adicional.

Na maioria dos edifícios, não é difícil instalar um aquecedor solar de piscina. Pode ser reduzido a uma simples mangueira preta que fornece água para a piscina. Para piscinas ao ar livre, você só precisa instalar um absorvedor. Piscinas internas exigem a instalação de coletores padrão para fornecer água quente, mesmo no inverno.

Armazenamento de calor sazonal

Existem também instalações que permitem aproveitar o calor acumulado no verão por coletores solares e armazenado com o auxílio de grandes tanques de armazenamento (acumulação sazonal) no inverno. O problema aqui é que a quantidade de líquido necessária para aquecer uma casa é comparável ao volume da própria casa. Além disso, o armazenamento de calor deve ser muito bem isolado. Para um tanque de armazenamento doméstico típico reter a maior parte do calor por seis meses, ele teria que ser envolvido em uma camada de isolamento de 4 metros de espessura. Portanto, é vantajoso tornar a capacidade de armazenamento muito grande. Isso reduz a proporção entre a área de superfície e o volume.

Grandes instalações de aquecimento central solar são usadas na Dinamarca, Suécia, Suíça, França e EUA. Os módulos solares são instalados diretamente no solo. Sem armazenamento, tal instalação de aquecimento solar pode cobrir cerca de 5% da demanda anual de calor, uma vez que a instalação não deve gerar mais do que a quantidade mínima de calor consumido, incluindo perdas no sistema de aquecimento urbano (até 20% na transferência). Se houver armazenamento de calor diurno à noite, um sistema de aquecimento solar pode cobrir 10-12% da demanda de calor, incluindo perdas de transmissão, e com armazenamento de calor sazonal, até 100%. Existe também a possibilidade de combinar aquecimento urbano com coletores solares individuais. O sistema de aquecimento urbano pode ser desligado no verão, quando o abastecimento de água quente é fornecido pelo Sol e não há necessidade de aquecimento.

Energia solar combinada com outras fontes renováveis.

Um bom resultado é a combinação de várias fontes de energia renováveis, por exemplo, calor solar combinado com armazenamento de calor sazonal na forma de biomassa. Alternativamente, se a demanda de energia restante for muito baixa, os biocombustíveis líquidos ou gasosos podem ser usados ​​em combinação com caldeiras eficientes, além do aquecimento solar.

Uma combinação interessante é o aquecimento solar e as caldeiras de biomassa sólida. Isso também resolve o problema de armazenamento sazonal de energia solar. Usar biomassa no verão não é a solução ideal, pois a eficiência das caldeiras em carga parcial é baixa e há perdas relativamente altas nas tubulações - e em sistemas pequenos, queimar lenha no verão pode ser inconveniente. Nesses casos, 100% da carga de calor no verão pode ser fornecida por aquecimento solar. No inverno, quando a quantidade de energia solar é desprezível, quase todo o calor é gerado pela queima de biomassa.

A Europa Central tem uma vasta experiência na combinação de aquecimento solar e combustão de biomassa para produção de calor. Normalmente, cerca de 20-30% da carga de calor total é coberta pelo sistema solar, e a carga principal (70-80%) é fornecida pela biomassa. Esta combinação pode ser usada em edifícios residenciais individuais e em sistemas de aquecimento central (distritos). Na Europa Central, cerca de 10 m3 de biomassa (por exemplo, lenha) é suficiente para aquecer uma casa particular, e uma instalação solar ajuda a economizar até 3 m3 de lenha por ano.

3.2.3 Usinas de energia solar térmica

Além de usar o calor solar diretamente, em regiões com altos níveis de radiação solar, ele pode ser usado para gerar vapor, que gira uma turbina e gera eletricidade. A produção de energia solar térmica em larga escala é bastante competitiva. A aplicação industrial dessa tecnologia data da década de 1980; a indústria cresceu rapidamente desde então. Atualmente, os serviços públicos dos EUA instalaram mais de 400 megawatts de usinas de energia solar térmica que fornecem eletricidade a 350.000 pessoas e substituem o equivalente a 2,3 milhões de barris de petróleo por ano. As nove usinas localizadas no deserto de Mojave, no estado americano da Califórnia, têm 354 MW de capacidade instalada e acumulam 100 anos de experiência industrial. Essa tecnologia é tão avançada que, segundo relatórios oficiais, pode competir com as tecnologias tradicionais de geração de energia em muitas partes dos Estados Unidos. Em outras regiões do mundo, projetos de aproveitamento de calor solar para gerar eletricidade também devem começar em breve. Índia, Egito, Marrocos e México estão desenvolvendo programas relevantes, os subsídios para seus financiamentos são fornecidos pelo Programa de Proteção Ambiental Global (GEF). Na Grécia, Espanha e Estados Unidos, novos projetos estão sendo desenvolvidos por produtores independentes de energia.

De acordo com o método de produção de calor, as usinas térmicas solares são divididas em concentradores solares (espelhos) e tanques solares.

Concentradores solares

Essas usinas concentram a energia solar por meio de lentes e refletores. Como esse calor pode ser armazenado, essas estações podem gerar eletricidade conforme a necessidade, dia e noite, em qualquer clima.

Grandes espelhos - pontuais ou de foco linear - concentram os raios solares até o ponto em que a água se transforma em vapor, enquanto libera energia suficiente para girar a turbina. Empresa "Luz Corp." instalou enormes campos de tais espelhos no deserto da Califórnia. Eles geram 354 MW de eletricidade. Esses sistemas podem converter energia solar em eletricidade com uma eficiência de cerca de 15%.

Existem os seguintes tipos de concentradores solares:

1. Concentradores parabólicos solares

2. Instalação solar do tipo disco

3. Usinas de energia solar do tipo torre com um receptor central.

Lagoas solares

Nem os espelhos de focalização nem as células solares podem gerar energia à noite. Para isso, a energia solar acumulada durante o dia deve ser armazenada em tanques de armazenamento de calor. Este processo ocorre naturalmente nas chamadas lagoas solares.

Os tanques solares têm uma alta concentração de sal nas camadas de água do fundo, uma camada de água média não convectiva na qual a concentração de sal aumenta com a profundidade e uma camada de convecção com uma baixa concentração de sal na superfície. A luz solar incide na superfície do tanque e o calor fica retido nas camadas inferiores da água devido à alta concentração de sal. Água de alta salinidade aquecida pela energia solar absorvida pelo fundo do tanque não pode subir devido à sua alta densidade. Permanece no fundo do tanque, gradualmente aquecendo até quase ferver (enquanto as camadas superiores de água permanecem relativamente frias). A "salmoura" de fundo quente é usada de dia ou de noite como fonte de calor, graças à qual uma turbina especial com refrigerante orgânico pode gerar eletricidade. A camada intermediária do tanque solar atua como isolamento térmico, evitando a convecção e a perda de calor do fundo para a superfície. A diferença de temperatura entre o fundo e a superfície da água do tanque é suficiente para alimentar o gerador. O refrigerante, passado por tubos através da camada inferior de água, é alimentado posteriormente em um sistema Rankine fechado, no qual uma turbina gira para gerar eletricidade.

3.3 Sistemas fotovoltaicos

Dispositivos para a conversão direta de luz ou energia solar em eletricidade são chamados de fotocélulas (em inglês Fotovoltaica, do grego fotos - luz e o nome da unidade de força eletromotriz - volts). A conversão da luz solar em eletricidade ocorre em células solares feitas de um material semicondutor como o silício, que geram uma corrente elétrica quando expostas à luz solar. Ao conectar as células fotovoltaicas em módulos, e estes, por sua vez, entre si, é possível construir grandes estações fotovoltaicas. A maior planta desse tipo até hoje é a planta Carris Plain, de 5 megawatts, no estado da Califórnia, nos Estados Unidos. A eficiência das instalações fotovoltaicas é atualmente de cerca de 10%, no entanto, as células fotovoltaicas individuais podem atingir uma eficiência de 20% ou mais.

Os sistemas solares fotovoltaicos são fáceis de manusear e não possuem mecanismos móveis, mas as próprias células fotovoltaicas contêm sofisticados dispositivos semicondutores semelhantes aos usados ​​para fabricar circuitos integrados. O funcionamento das fotocélulas é baseado em um princípio físico em que uma corrente elétrica ocorre sob a influência da luz entre dois semicondutores com propriedades elétricas diferentes, que estão em contato um com o outro. A combinação de tais elementos forma um painel fotovoltaico, ou um módulo. Os módulos fotovoltaicos, devido às suas propriedades elétricas, geram corrente contínua e não alternada. Ele é usado em muitos dispositivos simples alimentados por bateria. A corrente alternada, por outro lado, muda sua direção em intervalos regulares. Esse tipo de eletricidade é fornecido por produtores de energia e é usado para a maioria dos aparelhos e dispositivos eletrônicos modernos. Nos sistemas mais simples, a corrente contínua dos módulos fotovoltaicos é usada diretamente. Onde a corrente alternada é necessária, um inversor deve ser adicionado ao sistema, que converte a corrente contínua em corrente alternada.

Nas próximas décadas, uma parcela significativa da população mundial se familiarizará com os sistemas fotovoltaicos. Eles eliminarão a necessidade tradicional de construir usinas de energia e sistemas de distribuição grandes e caros. À medida que o custo das células solares diminui e a tecnologia melhora, vários mercados potencialmente enormes de células solares se abrirão. Por exemplo, células fotovoltaicas embutidas em materiais de construção irão ventilar e iluminar as casas. Produtos de consumo - de ferramentas manuais a automóveis - se beneficiarão com o uso de componentes contendo componentes fotovoltaicos. As concessionárias também poderão encontrar novas maneiras de usar células solares para atender às necessidades da população.

Os sistemas fotovoltaicos mais simples incluem:

· Bombas solares - as unidades de bombeamento fotovoltaicas são uma alternativa bem-vinda aos geradores a diesel e às bombas manuais. Eles bombeiam água exatamente quando é mais necessária - em um dia claro e ensolarado. As bombas solares são simples de instalar e operar. Uma pequena bomba pode ser instalada por uma pessoa em algumas horas, e nem experiência nem equipamento especial é necessário para isso.

· Sistemas fotovoltaicos movidos a bateria - a bateria é carregada por gerador solar, armazena energia e a disponibiliza a qualquer momento. Mesmo nas condições mais desafiadoras e em locais remotos, a energia fotovoltaica armazenada em baterias pode alimentar equipamentos essenciais. Graças ao armazenamento de eletricidade, os sistemas fotovoltaicos funcionam como uma fonte confiável de energia, dia e noite, em qualquer clima. Sistemas fotovoltaicos alimentados por bateria em todo o mundo alimentam luzes, sensores, equipamentos de gravação, aparelhos, telefones, televisores e ferramentas elétricas.

· Sistemas fotovoltaicos com geradores - quando a eletricidade é necessária continuamente ou há períodos em que é necessário mais do que a bateria fotovoltaica sozinha pode produzir, ela pode ser complementada com eficácia por um gerador. Durante o dia, os módulos fotovoltaicos atendem às necessidades diárias de energia e carregam a bateria. Quando a bateria está descarregada, o gerador do motor liga e funciona até que as baterias sejam recarregadas. Em alguns sistemas, o gerador compensa a falta de energia quando o consumo de eletricidade ultrapassa a capacidade total das baterias. O gerador do motor gera eletricidade a qualquer hora do dia. Portanto, é uma excelente fonte de alimentação de backup para fazer backup de módulos fotovoltaicos à noite ou em um dia chuvoso, dependendo dos caprichos do tempo. Por outro lado, o módulo fotovoltaico é silencioso, livre de manutenção e não emite poluentes para a atmosfera. O uso combinado de células fotovoltaicas e geradores pode reduzir o custo inicial do sistema. Se não houver instalação de backup, os módulos fotovoltaicos e as baterias devem ser grandes o suficiente para fornecer energia à noite.

· Sistemas fotovoltaicos ligados à rede - em condições de alimentação centralizada, um sistema fotovoltaico ligado à rede pode fornecer parte da carga necessária, enquanto a outra parte provém da rede. Neste caso, a bateria não é usada. Milhares de proprietários de residências em todo o mundo usam esses sistemas. A energia das células fotovoltaicas é usada localmente ou alimentada na rede. Quando o proprietário do sistema precisa de mais eletricidade do que gera - por exemplo, à noite, o aumento da demanda é automaticamente atendido pela rede. Quando o sistema gera mais eletricidade do que a família pode consumir, o excedente é enviado (vendido) para a rede. Assim, a rede da concessionária atua como reserva para o sistema fotovoltaico, como bateria para uma instalação autônoma.

· Instalações fotovoltaicas industriais - as plantas fotovoltaicas funcionam silenciosamente, não consomem combustíveis fósseis e não poluem o ar e a água. Infelizmente, as usinas fotovoltaicas ainda não estão incluídas de forma muito dinâmica no arsenal das concessionárias, o que pode ser explicado por suas peculiaridades. Com o método moderno de cálculo do custo da energia, a eletricidade solar ainda é significativamente mais cara do que os produtos das usinas tradicionais. Além disso, os sistemas fotovoltaicos geram energia apenas durante o dia e seu desempenho depende do clima.

4. Arquitetura solar

Existem várias maneiras principais de aproveitar passivamente a energia solar na arquitetura. Usando-os, você pode criar muitos esquemas diferentes, obtendo assim uma variedade de projetos de construção. As prioridades para a construção de um edifício com uso passivo de energia solar são: boa localização da casa; um grande número de janelas voltadas para o sul (no hemisfério norte) para permitir a entrada de mais luz do sol no inverno (e vice-versa, um pequeno número de janelas voltadas para o leste ou oeste para limitar a luz solar indesejada no verão); cálculo correto da carga de calor no interior, a fim de evitar oscilações indesejadas de temperatura e manter aquecido à noite, estrutura de edifício bem isolada.

A localização, o isolamento, a orientação das janelas e a carga térmica nas instalações devem ser um único sistema. Para reduzir as flutuações da temperatura interna, o isolamento deve ser colocado do lado de fora do edifício. Porém, em locais com aquecimento interno rápido, onde é necessário pouco isolamento, ou com baixa capacidade de armazenamento de calor, o isolamento deve ser no interior. Então, o projeto do edifício será ideal em qualquer microclima. É importante notar que o equilíbrio certo entre a carga térmica nas instalações e o isolamento leva não só à economia de energia, mas também à economia de materiais de construção. Edifícios solares passivos são o lugar perfeito para morar. Aqui é possível sentir mais plenamente a ligação com a natureza, numa casa como esta tem muita luz natural, poupa energia eléctrica.

O uso passivo da luz solar fornece aproximadamente 15% das necessidades de aquecimento ambiente em um edifício padrão e é uma importante fonte de economia de energia. Ao projetar um edifício, os princípios de construção solar passiva devem ser considerados para maximizar o uso da energia solar. Esses princípios podem ser aplicados em qualquer lugar e com pouco ou nenhum custo adicional.

Durante o projeto do edifício, o uso de sistemas solares ativos, como coletores solares e painéis fotovoltaicos também deve ser considerado. Este equipamento está instalado na parte sul do prédio. Para maximizar a quantidade de calor no inverno, os coletores solares na Europa e na América do Norte devem ser instalados mais de 50 ° da horizontal. As células fotovoltaicas fixas recebem a maior quantidade de radiação solar durante o ano quando o ângulo de inclinação em relação ao horizonte é igual à latitude em que o edifício está localizado. O ângulo de inclinação da cobertura de um edifício e sua orientação para o sul são aspectos importantes ao projetar um edifício. Os coletores solares para abastecimento de água quente e baterias fotovoltaicas devem estar localizados nas imediações do local de consumo de energia. É importante lembrar que a localização próxima do banheiro e da cozinha permite economizar na instalação de sistemas solares ativos (neste caso, pode-se usar um coletor solar para dois ambientes) e minimizar as perdas de energia no transporte. O principal critério na escolha do equipamento é a sua eficiência.

Conclusão

Atualmente, apenas uma pequena fração da energia solar é usada devido ao fato de que os painéis solares existentes têm uma eficiência relativamente baixa e são muito caros de fabricar. No entanto, não se deve abandonar imediatamente uma fonte quase inesgotável de energia limpa: de acordo com especialistas, a energia solar por si só poderia cobrir todas as necessidades imagináveis ​​da humanidade por milhares de anos. Também é possível aumentar várias vezes a eficiência das instalações solares e, ao colocá-las nos telhados das casas e junto a elas, forneceremos aquecimento de casas, aquecimento de água e funcionamento de eletrodomésticos mesmo em latitudes temperadas, não para mencionar os trópicos. Para as necessidades da indústria que exigem grande consumo de energia, você pode usar terrenos baldios e desertos com quilômetros de extensão, totalmente revestidos de potentes usinas solares. Mas a indústria solar enfrenta muitas dificuldades com a construção, colocação e operação de usinas de energia solar em milhares de quilômetros quadrados da superfície da Terra. Portanto, a parcela total da energia solar foi e permanecerá bastante modesta, pelo menos no futuro previsível.

Atualmente, estão sendo desenvolvidos novos projetos espaciais com o objetivo de estudar o Sol, estão sendo realizadas observações, das quais participam dezenas de países. Os dados sobre os processos que ocorrem no Sol são obtidos com o auxílio de equipamentos instalados em satélites artificiais da terra e foguetes espaciais, em picos de montanhas e nas profundezas dos oceanos.

Muita atenção deve ser dada ao fato de que a produção de energia, meio necessário para a existência e o desenvolvimento da humanidade, tem impacto sobre a natureza e o meio ambiente humano. Por um lado, o calor e a eletricidade entraram com tanta firmeza na vida e na atividade de produção de uma pessoa que ela nem mesmo pensa em sua existência sem eles e consome recursos inesgotáveis ​​como garantidos. Por outro lado, as pessoas estão cada vez mais focando sua atenção no aspecto econômico da energia e requer uma produção de energia amiga do ambiente. Isso indica a necessidade de resolver um conjunto de questões, incluindo a redistribuição de recursos para cobrir as necessidades da humanidade, o aproveitamento prático das conquistas da economia nacional, a busca e o desenvolvimento de novas tecnologias alternativas de geração de calor e eletricidade, etc.

Agora os cientistas estão investigando a natureza do Sol, descobrindo sua influência na Terra, trabalhando no problema do uso de energia solar praticamente inesgotável.

Lista de fontes usadas

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O sol é uma das fontes de energia mais seguras e inesgotáveis. Seu uso competente é questão de segurança ambiental e eficiência econômica de qualquer indústria ou país. Uma fonte de energia como o sol tem uma série de vantagens significativas sobre outras, populares. Não se apaga e pode dar a uma pessoa um grande número de quilowatts-hora, é ecologicamente correto e econômico, o Sol está disponível em qualquer canto da Terra e é capaz de preservar os recursos naturais que se esgotam a cada árvore cortada e cada quilograma de carvão extraído.

A energia solar é recuperável, ou seja, pode existir sem intervenção humana na natureza, ao contrário da energia atômica, o sol não pode agredir o meio ambiente e preserva a pureza das florestas e rios em sua forma original.

Exemplos de uso

Pegue um comum movido a energia solar - este é o exemplo mais elementar de como usar a energia solar e convertê-la em energia elétrica. As superfícies escuras são capazes de absorver efetivamente os raios e usar a energia de uma luminária, convertendo-a em calor. Tecnologias especiais, que são avanços avançados em ciência e tecnologia, há muito tempo são usadas para coletar e armazenar energia solar, que substituiu com sucesso a gasolina em carros e casas aquecidas e iluminadas.

A utilização das características geográficas da localização de determinados edifícios, aliada a materiais modernos, permite à humanidade mudar completamente para a energia solar, enquanto todos os meios de comunicação modernos: televisão, Internet e outras comodidades continuarão a funcionar normalmente. Esses edifícios são ecologicamente corretos e altamente eficientes.

Elementos especiais que convertem a energia solar são usados ​​com sucesso em tecnologias espaciais; satélites modernos e estações espaciais são equipados com baterias especiais alimentadas pelos raios da luminária comum. A energia solar é muito conveniente de usar e está disponível até nos cantos mais selvagens e remotos do mundo, onde as comunicações e as linhas de energia são muito difíceis ou impossíveis.

O uso da energia elétrica em sua forma pura nem sempre é conveniente, por isso muitos sistemas utilizam fontes mistas de eletricidade, combinando o sol com as formas tradicionais de energia.