Exemplos de energia solar. Como a energia solar pode ser aproveitada

A vida de uma pessoa moderna é simplesmente impensável sem energia. Uma queda de energia parece uma catástrofe, uma pessoa não consegue mais imaginar a vida sem transporte, e cozinhar, por exemplo, comida no fogo, e não em um conveniente fogão a gás ou elétrico, já é um hobby.

Até agora, usamos combustíveis fósseis (petróleo, gás, carvão) para gerar energia. Mas suas reservas em nosso planeta são limitadas, e nem hoje nem amanhã chegará o dia em que se esgotarão. O que fazer? A resposta já existe - procurar outras fontes de energia, não convencionais, alternativas, cujo suprimento seja simplesmente inesgotável.

Essas fontes alternativas de energia incluem o sol e o vento.

O uso de energia solar

O sol- o fornecedor de energia mais poderoso. Usamos algo por causa de nossas características fisiológicas. Mas milhões, bilhões de quilowatts são desperdiçados e desaparecem ao anoitecer. A cada segundo, o Sol dá à Terra 80 bilhões de quilowatts. Isso é várias vezes mais do que todas as usinas de energia do mundo geram.

Imagine quais benefícios o uso da energia solar trará para a humanidade:

. Infinito no tempo... Os cientistas preveem que o sol não se apagará por mais alguns bilhões de anos. E isso significa que haverá o suficiente para nosso século e para nossos descendentes distantes.

. Geografia... Não há lugares em nosso planeta onde o sol não brilhe. Em algum lugar mais brilhante, em algum lugar mais escuro, mas o Sol está em toda parte. Isso significa que não será necessário envolver a Terra em uma teia infinita de fios, tentando levar eletricidade a cantos remotos do planeta.

. Quantidade... Existe energia solar suficiente para todos. Mesmo que alguém comece a armazenar essa energia imensamente para uso futuro, isso não mudará nada. O suficiente para recarregar as baterias e tomar sol na praia.

. Benefício económico... Você não precisará mais gastar dinheiro na compra de lenha, carvão, gasolina. A luz solar gratuita será responsável pelo funcionamento do abastecimento de água e do carro, ar condicionado e TV, geladeira e computador.

. Ambientalmente amigável... O desmatamento total se tornará uma coisa do passado, não haverá necessidade de aquecer fogões, construir novos "Chernobyls" e "Fukushima", queimar óleo combustível e óleo. Por que colocar tanto esforço na destruição da natureza quando existe uma fonte maravilhosa e inesgotável de energia no céu - o sol.

Felizmente, não são sonhos. Os cientistas estimam que até 2020, 15% da eletricidade na Europa será fornecida pela luz solar. E isso é só o começo.

Onde a energia solar é usada?

. Painéis solares... As baterias instaladas no telhado da casa já não surpreendem. Ao absorver a energia do sol, eles a convertem em energia elétrica. Na Califórnia, por exemplo, qualquer novo projeto residencial requer o uso de um painel solar. E na Holanda, a cidade de Herhugovard é chamada de "Cidade do Sol", porque aqui todas as casas são equipadas com painéis solares.

. Transporte.

Já agora, todas as espaçonaves durante o vôo autônomo se abastecem com eletricidade da energia do sol.

Veículos movidos a energia solar. O primeiro modelo desse tipo de carro foi lançado em 1955. E já em 2006 a empresa francesa Venturi iniciou a produção em série de carros "solares". Suas características ainda são modestas: apenas 110 quilômetros de corrida autônoma e uma velocidade não superior a 120 km / h. Mas praticamente todos os líderes mundiais na indústria automotiva estão desenvolvendo suas próprias versões de carros ecologicamente corretos.

. Usinas de energia solar.

. Aparelhos... Já existem carregadores para muitos dispositivos movidos a energia solar.

Tipos de energia solar (usinas de energia solar)

Atualmente, vários tipos de usinas de energia solar (SPP) foram desenvolvidos:

. Torre... O princípio de operação é simples. Um enorme espelho (heliostático) gira para seguir o sol e direciona os raios do sol para um dissipador de calor cheio de água. Então tudo acontece como em um CHP convencional: a água ferve, vira vapor. O vapor gira uma turbina que alimenta um gerador. Este último gera eletricidade.

. Boneco... O princípio de operação é semelhante ao das torres. A diferença está no próprio design. Em primeiro lugar, não se utiliza um espelho, mas sim vários espelhos redondos, semelhantes a pratos enormes. Os espelhos são instalados radialmente ao redor do receptor.

Cada SES em forma de prato pode ter vários módulos semelhantes ao mesmo tempo.

. Fotovoltaico(usando baterias fotográficas).

. SES com concentrador cilíndrico-parabólico... Um grande espelho em forma de cilindro, onde um tubo com um refrigerante (na maioria das vezes é usado óleo) é instalado no foco da parábola. O óleo aquece até a temperatura desejada e libera calor para a água.

. Vácuo Solar... O terreno é coberto com um telhado de vidro. O ar e o solo aquecem ainda mais. Uma turbina especial conduz o ar quente para a torre receptora, perto da qual um gerador elétrico está instalado. A eletricidade é gerada por diferenças de temperatura.

Uso de energia eólica

Outro tipo de fonte de energia alternativa e renovável é o vento. Quanto mais forte o vento, mais energia cinética ele gera. E a energia cinética sempre pode ser convertida em energia mecânica ou elétrica.

A energia mecânica do vento é usada há muito tempo. Por exemplo, ao moer grãos (famosos moinhos de vento) ou bombear água.

A energia eólica também é usada:

Em turbinas eólicas que geram eletricidade. As lâminas carregam a bateria, a partir da qual a corrente é fornecida aos conversores. Aqui, a corrente contínua é convertida em corrente alternada.

Transporte. Já existe um carro movido a energia eólica. Uma turbina eólica especial (pipa) permite que a embarcação também se mova.

Tipos de energia eólica (usinas eólicas)

. Terrestre- o tipo mais comum. Esses parques eólicos são instalados em colinas ou elevações.

. No mar... Eles são construídos em águas rasas, a uma distância considerável da costa. A eletricidade é fornecida para a terra por meio de cabos submarinos.

. Costeiro- instalado a alguma distância do mar ou oceano. Os parques eólicos costeiros aproveitam a força das brisas.

. Flutuando... A primeira turbina eólica flutuante foi instalada em 2008 na costa da Itália. Os geradores são instalados em plataformas especiais.

. Elevados parques eólicos colocado em uma altura em almofadas especiais feitas de materiais não inflamáveis ​​e cheias de hélio. A eletricidade para o solo é fornecida por cordas.

Perspectivas e desenvolvimento

Os planos de longo prazo mais sérios para o uso de energia solar são definidos pela China, que até 2020 planeja se tornar líder mundial neste campo. Os países da CEE estão desenvolvendo um conceito que permitirá receber até 20% da eletricidade de fontes alternativas. O Departamento de Energia dos EUA cita um número menor - em 2035 a 14%. Existe uma usina de energia solar na Rússia. Um dos mais poderosos foi instalado em Kislovodsk.

Com relação ao uso da energia eólica, aqui estão alguns números. A European Wind Energy Association divulgou dados que mostram que as turbinas eólicas fornecem eletricidade para muitos países ao redor do mundo. Assim, na Dinamarca, 20% da energia elétrica consumida é proveniente dessas instalações, em Portugal e Espanha - 11%, na Irlanda - 9%, na Alemanha - 7%.

Atualmente, os parques eólicos estão instalados em mais de 50 países ao redor do mundo e sua capacidade cresce a cada ano.

Desde os tempos antigos, as pessoas falam do Sol como poderoso e grande, elevando-o em suas religiões a um objeto animado. O luminar era adorado, ele era elogiado, mediam o tempo e sempre o consideravam a fonte primária de bênçãos terrenas.

A necessidade de energia solar

Milênios se passaram. A humanidade entrou em uma nova era de desenvolvimento e está desfrutando dos frutos do rápido desenvolvimento do progresso tecnológico. Porém, até hoje, é o Sol a principal fonte natural de calor e, conseqüentemente, de vida.

Como a humanidade usa o Sol em suas atividades diárias? Vamos considerar esse problema com mais detalhes.

"Trabalho" do Sol

O corpo celeste serve como a única fonte de energia necessária para a fotossíntese das plantas. O sol põe em movimento o ciclo da água, e somente graças a ele existem todos os combustíveis fósseis conhecidos pela humanidade em nosso planeta. E as pessoas também usam o poder desta estrela brilhante para suprir suas necessidades de energia elétrica e térmica. Sem isso, a vida no planeta seria simplesmente impossível.

A principal fonte de energia

A natureza sabiamente garante que a humanidade receba seus dons do corpo celestial. A energia solar é entregue à Terra transmitindo ondas de radiação para a superfície dos continentes e das águas. Além disso, de todo o espectro enviado a nós, apenas:

1. Ondas ultravioleta. Eles são invisíveis ao olho humano e representam cerca de 2% do espectro total.

2. Ondas de luz. Esta é aproximadamente a metade da energia do Sol que atinge a superfície da Terra. Graças às ondas de luz, uma pessoa vê todas as cores do mundo ao seu redor.

3. Ondas infravermelhas. Eles representam aproximadamente 49% do espectro e aquecem a superfície da água e da terra. São essas ondas que têm maior demanda no uso da energia solar na Terra.

Princípio de conversão de onda infravermelha

Como ocorre o processo de uso da energia do Sol na Terra? Como qualquer outra ação semelhante, é realizada de acordo com o princípio da transformação direta. Isso requer apenas uma superfície especial. Subindo, a luz solar passa pelo processo de conversão em energia. Para obter calor neste circuito, um coletor deve estar envolvido. Ele absorve ondas infravermelhas. Além disso, em um dispositivo que usa a energia do Sol, certamente existem dispositivos de armazenamento. Para aquecer o produto final, trocadores de calor especiais são instalados.

O objetivo da energia solar é obter o calor e a luz tão necessários para a humanidade. A nova indústria é às vezes chamada de energia solar. Afinal, Helios é traduzido do grego como o sol.

Operação complexa

Em teoria, cada um de nós pode calcular uma instalação solar. Afinal, sabe-se que, passado o caminho da única estrela do nosso sistema galáctico para a Terra, o fluxo dos raios de luz trará consigo uma carga energética igual a 1367 W por metro quadrado. Essa é a chamada constante solar, que existe na entrada das camadas atmosféricas. Essa opção só é possível em condições ideais, que simplesmente não existem na natureza. Depois de passar pela atmosfera, os raios do sol trarão 1020 watts por metro quadrado ao equador. Mas devido à mudança do dia e da noite, conseguiremos obter três vezes menos valor. Quanto às latitudes temperadas, aqui não só muda a duração do dia, mas também a sazonalidade. Assim, a produção de eletricidade em locais distantes do equador, durante o cálculo, precisará ser reduzida pela metade.

Geografia da radiação do corpo celeste

Onde a energia solar pode funcionar de maneira eficaz? As condições naturais para a localização das plantas desempenham um papel importante nesta indústria em crescimento.
A distribuição da radiação solar na superfície da Terra é desigual. Em algumas regiões, o raio do Sol é um hóspede raro e há muito esperado, em outras é capaz de deprimir todos os seres vivos.

A quantidade de radiação solar que uma determinada área recebe depende da latitude de sua localização. As maiores doses de energia de uma luminária natural são recebidas pelos estados localizados próximos ao equador. Mas isso não é tudo. A quantidade de fluxo solar depende do número de dias claros, que mudam com a transição de uma zona climática para outra. As correntes de ar e outras características da região podem aumentar ou diminuir o grau de radiação. Os benefícios da energia solar são mais familiares:

Os países do nordeste da África e algumas regiões do sudoeste e centro do continente;
- residentes da Península Arábica;
- a costa leste da África;
- noroeste da Austrália e algumas ilhas da Indonésia;
- costa oeste da América do Sul.

Quanto à Rússia, como mostram as medições feitas em seu território, as regiões limítrofes com a China, assim como as zonas setentrionais, são as que gozam das maiores doses de radiação solar. E onde em nosso país o Sol aquece menos a Terra? Esta é a região noroeste, que inclui São Petersburgo e as regiões adjacentes.

Usinas de energia

É difícil imaginar nossa vida sem usar a energia do Sol na Terra. Como faço para aplicá-lo? Você pode usar raios de luz para gerar eletricidade. A demanda por ele cresce a cada ano, e as reservas de gás, petróleo e carvão diminuem em ritmo acelerado. É por isso que, nas últimas décadas, as pessoas começaram a construir usinas de energia solar. Afinal, essas instalações permitem o uso de fontes alternativas de energia, economizando significativamente os recursos naturais.

As usinas solares funcionam graças às células solares embutidas em sua superfície. Além disso, nos últimos anos, tem sido possível aumentar significativamente a eficiência de tais sistemas. As instalações solares começaram a ser produzidas com materiais de última geração e utilizando soluções criativas de engenharia. Isso aumentou muito seu poder.

Segundo alguns pesquisadores, em um futuro próximo, a humanidade pode abandonar as formas tradicionais de obtenção de eletricidade atualmente existentes. As necessidades das pessoas irão satisfazer totalmente o corpo celestial.

As usinas de energia solar vêm em uma variedade de tamanhos. Os menores deles são privados. Existem apenas alguns painéis solares nesses sistemas. As instalações maiores e mais complexas cobrem áreas de mais de dez quilômetros quadrados.

Todas as usinas de energia solar são divididas em seis tipos. Entre eles:

Torre;
- instalações com fotocélulas;
- em forma de disco;
- parabólico;
- vácuo solar;
- misturado.

O tipo mais comum de usina de energia é uma torre. Esta é uma construção alta. Externamente, ele se assemelha a uma torre com um reservatório localizado nela. O recipiente é cheio de água e pintado de preto. Existem espelhos em volta da torre, cuja área ultrapassa os 8 metros quadrados. Todo este sistema está conectado a um único painel de controle, graças ao qual você pode direcionar o ângulo de inclinação dos espelhos para que reflitam constantemente a luz solar. As vigas apontadas para o reservatório aquecem a água. O sistema produz vapor, que é enviado para gerar eletricidade.

Ao operar usinas fotovoltaicas, são usados ​​painéis solares. Essas instalações se tornaram especialmente populares hoje. Afinal, os painéis solares podem ser instalados em pequenos blocos, o que permite a sua utilização não só em empreendimentos industriais, mas também em habitações privadas.

Se você vir uma série de antenas parabólicas enormes, no interior das quais placas espelhadas estão instaladas, então você deve saber que se trata de usinas parabólicas alimentadas por radiação solar. Seu princípio de operação é semelhante ao dos mesmos sistemas do tipo torre. Eles captam o feixe de luz e aquecem o receptor com o líquido. Além disso, o vapor é gerado, que é usado para gerar eletricidade.

As estações Poppet funcionam da mesma forma que as que pertencem ao tipo torre e parabólica. As diferenças residem apenas nas características de design da instalação. À primeira vista, parece uma enorme árvore de metal, cujas folhas são espelhos redondos achatados. A energia solar está concentrada neles.

Um método incomum de geração de calor é usado em uma usina de energia solar a vácuo. Sua estrutura é um terreno coberto por uma cobertura redonda. No centro desta estrutura, ergue-se uma torre oca, na base da qual estão instaladas as turbinas. A rotação das pás dessa usina ocorre devido ao fluxo de ar, que ocorre quando ocorre a diferença de temperatura. O telhado de vidro deixa entrar os raios do sol. Eles aquecem a terra. A temperatura do ar interno aumenta. A diferença entre as leituras das colunas do termômetro interna e externa cria uma corrente de ar.

A energia solar também usa usinas de energia de tipo misto. Podemos falar sobre tais sistemas quando, por exemplo, fotocélulas adicionais são usadas nas torres.

Vantagens e desvantagens da energia solar

Cada ramo da economia nacional tem seus lados positivos e negativos. Eles também estão disponíveis ao usar fluxos de luz. As vantagens da energia solar são as seguintes:

Respeito ao meio ambiente, pois não polui o meio ambiente;
- a disponibilidade dos componentes principais - fotocélulas, que são implementadas não só para uso industrial, mas também para a criação de pequenas centrais elétricas pessoais;
- inesgotabilidade e autorrecuperação da fonte;
- preço de custo constantemente decrescente.

Entre as desvantagens da energia solar estão:

Influência da hora do dia e das condições climáticas no desempenho das usinas;
- a necessidade de armazenamento de energia;
- diminuição da produtividade em função da latitude em que se encontra a região e da estação do ano;
- grande aquecimento de ar, que ocorre na própria usina;
- a necessidade de limpeza periódica da poluição, de que o sistema de baterias solares necessita, o que é problemático devido às grandes áreas onde estão instaladas as fotocélulas;
- custo relativamente alto do equipamento, que, embora diminua a cada ano, ainda não está à disposição do grande consumidor.

Perspectivas de desenvolvimento

Quais são as outras possibilidades de usar a energia do Sol na Terra? Hoje, um grande futuro está previsto para este complexo alternativo.

As perspectivas para a energia solar são brilhantes. Na verdade, já hoje nessa direção uma grande escala de trabalho está em andamento. A cada ano, mais e mais usinas solares surgem em diferentes países do mundo, cujas dimensões são marcantes em suas soluções técnicas e escala. Além disso, os especialistas do setor não param de realizar pesquisas científicas, cujo objetivo é multiplicar a eficiência das fotocélulas utilizadas em tais instalações.

Os cientistas fizeram um cálculo interessante. Se fotocélulas fossem instaladas na terra do planeta Terra, que estaria localizada em setecentos avos de seu território, então elas, mesmo tendo uma eficiência de 10%, dariam a toda a humanidade o calor e a luz de que necessita. E esta não é uma perspectiva muito distante. Afinal, as fotocélulas que hoje são utilizadas têm uma eficiência igual a 30%. Ao mesmo tempo, os cientistas esperam trazer esse valor para 85%.

O desenvolvimento da energia solar está ocorrendo a um ritmo bastante elevado. As pessoas estão seriamente preocupadas com o esgotamento dos recursos naturais e procuram fontes alternativas de calor e luz. Tal decisão ajudará a prevenir uma crise energética inevitável para a humanidade, bem como uma catástrofe ambiental iminente.

O sol fez um ótimo trabalho enviando sua energia para nós, então vamos agradecer! Um feixe 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 . HumaGReTb 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 . COMOcrie 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 em seu telhado vai 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 desidratador solar para 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?

Chernyshova Olya, aluno da 8ª série

Relatório de física na 8ª série.

Download:

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 de 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 à Terra toda a energia 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 incendiaram-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 vários outros navios dos atacantes, até que eles fugiram confusos para mais longe, fora do alcance de armas formidáveis.por séculos esta história foi considerada uma bela ficção. No entanto, alguns pesquisadores modernos da história da tecnologia realizaram 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 "ficam de frente 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 pelo fato de suas janelas estarem posicionadas de forma a captar os raios do sol baixo de inverno". foram concebidos segundo um único plano e foram localizados de forma a que no inverno se pudesse apanhar o máximo de sol e, no verão, pelo contrário, evite-os. As salas de estar 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 um diâmetro muito grande no estudo do calor dos raios da lua. Professor francês A.-B. Musho aproveitou a ideia de Tyndall para aplicá-la aos raios do sol e obteve calor suficiente para criar vapor. A invenção, aprimorada pelo engenheiro Pif, foi levada a tal perfeição por ele que a questão do uso do calor solar pode ser considerada definitivamente resolvida de forma positiva. ”O otimismo dos engenheiros que construíram o“ insolador ”acabou por 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 proveniente do sol, ela representa muito pouco para cada metro quadrado da superfície da Terra - de 100 a 200 watts, dependendo das coordenadas geográficas. Durante as horas de insolação, esta potência atinge 400-900 W / m2 e, portanto, para obter uma potência perceptível, é necessário primeiro coletar este fluxo de uma grande superfície e, em seguida, 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 alta), ou para obter outros tipos de energia, principalmente elétrica. A armadilha para uso direto do calor solar é bastante simples. Para a sua fabricação, 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 são construídas todas as estufas, canteiros, estufas e jardins de inverno. 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. Tirar essa energia do mesmo sol que drena, destrói, transforma o sol em um aliado humano, é uma tarefa muito importante e interessante.

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 esta 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 quedas, 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 essa água não pode ser usada - 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 for 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 cálculos de 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 se condensa na tampa do refrigerador. 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 muito 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 usinas de energia solar que podem 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, como 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 ampla 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. A Índia, por exemplo, desenvolveu todo um programa 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 até 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 fornecem calor para 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. Os 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 da usina solar original, disputa o direito de ser chamado 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 forem reconectados, é liberado calor que pode ser usado para operar uma usina de energia da mesma forma que o calor obtido da queima de combustível convencional. Este 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 com um diâmetro de 1 metro, que é constantemente direcionado para o sol com a ajuda de sofisticados sistemas de rastreio. 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 acionará o gerador da turbina. 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 energia adicional pode ser obtida, além disso, quando o sol está coberto por nuvens ou à noite. Estão sendo considerados projetos para usar a energia solar para armazenar hidrogênio, que se supõe ser 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.

Existem também formas 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 muito 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 diferentes tipos de bactérias demonstraram 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 quebrar a cabeça.

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 um gerador de vapor está instalada em uma enorme torre, com mais de oitenta metros de altura. 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, sendo que o coração de cada uma é um grande espelho, com uma área de mais de 25 quadrados metros. 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 está localizada a caldeira a vapor (razão pela qual a torre é feita 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 coloca a turbina em rotação, que - o gerador elétrico, e um novo fio de energia gerado pelo sol é derramado 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 seu 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 - por isso é chamada de experimental, porque com sua ajuda os cientistas terão 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. A Usina Experimental de Energia Solar da Crimeia dará esse passo para obter quantidades significativas de eletricidade do sol.

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 heliostático 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 de outra caldeira comum será fornecido à turbina.

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 eletricidade 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 apenas 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 solares. 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.

Desde os tempos antigos, a humanidade usa a energia solar. Graças a ela, a vida em nosso planeta é sustentada. O impacto dos raios solares na superfície de nosso planeta em rotação leva a um aquecimento desigual da superfície da água dos oceanos, mares, rios, lagos e continentes. As diferenças de pressão atmosférica daí resultantes, que põem em movimento as massas de ar, contribuem para a criação de condições de vida para as diversas espécies da flora e da fauna. Na verdade, o sol é a fonte da vida com sua energia.

Recentemente, vêm se desenvolvendo tecnologias para o aproveitamento dessa energia infinita, que podem facilmente substituir as fontes tradicionais de energia (carvão, gás, petróleo), que são caras para serem utilizadas em diversas condições climáticas. A utilização de instalações solares apresenta uma série de vantagens incomparáveis ​​com outras fontes de energia. Usando algumas das vantagens, a empresa Sveton http://220-on.ru/ resolve com sucesso o problema de garantir uma qualidade de vida confortável por meio de instalações de alimentação autônomas e sistemas de alimentação ininterrupta para proprietários de imóveis suburbanos.

Vantagens principais

Inesgotabilidade das reservas de energia, que se dá praticamente em vão. As instalações utilizadas são totalmente seguras e autônomas. Pode-se observar a relação custo-benefício, já que apenas o equipamento da instalação é adquirido. Além disso, a estabilidade da fonte de alimentação é garantida sem surtos de tensão. Iremos complementá-lo com indicadores como longa vida útil e facilidade de uso.

Se alguns anos atrás, principalmente o calor solar era usado para o aquecimento natural da água sob os raios solares, então, atualmente, pode-se enumerar uma série de áreas da atividade humana onde a energia solar é aplicada diretamente.

Aplicações de energia solar

Em primeiro lugar, está no setor agrícola da economia nacional - para a geração de eletricidade, aquecimento de estufas, viveiros, instalações e edifícios.

Em segundo lugar, para fornecer eletricidade a instituições de medicina, saúde e esportes.

Em terceiro lugar, na aviação e na espaçonave.

Em quarto lugar, como fontes de luz à noite nas cidades.

Quinto, no fornecimento de eletricidade aos assentamentos.

Sexto, no fornecimento de energia para equipamentos de fornecimento de água quente para instalações residenciais.

Sétimo, para atender às necessidades domésticas.

Existem maneiras passivas e ativas de converter a luz solar em energia térmica.

Formas passivas de converter energia solar em calor

Este método baseia-se no facto de a paisagem e o clima locais serem tidos em consideração na construção dos edifícios. Durante sua construção, são estudadas as peculiaridades do clima, o que permite a utilização de tais recursos de materiais de construção e tecnologias de forma a obter o máximo efeito (principalmente em países quentes) da instalação em construção no consumo de energia elétrica e garantindo a segurança ambiental do edifício. Portanto, em países quentes, eles se esforçam para usar efetivamente as condições locais para tais edifícios.

Usos ativos de energia solar

Coletores e fotocélulas especiais, bombas, acumuladores e várias tubulações de fornecimento de calor são as ferramentas por meio das quais a energia solar é convertida. Considere os coletores solares que convertem a energia do sol de várias maneiras que determinam o tipo de coletor apropriado.

1. Para as necessidades domésticas, é amplamente utilizado um coletor plano, que aquece a água sob a influência da luz solar em recipientes apropriados.

2. Para altas temperaturas, são utilizados coletores solares a vácuo, que funcionam aquecendo a água que passa por tubos de vidro localizados na área iluminada pelo sol. Essas instalações são usadas em condições domésticas.

3. Em plantas de secagem, coletores de ar são usados ​​para aquecer as massas de ar sob os raios solares.

4. Coletores de tipo integrado, nos quais a água aquecida em sistemas domésticos é coletada em um tanque comum com posterior utilização para diversas necessidades, por exemplo, para caldeiras a gás.

Uma fotocélula (célula solar, bateria) é um semicondutor no qual uma corrente é gerada na luz sem nenhuma reação química, proporcionando uma vida útil suficientemente longa. Essas células solares (baterias) são amplamente utilizadas no campo espacial, mas podem ser amplamente utilizadas em outros.

Os painéis solares são muito econômicos e estão ganhando popularidade nas residências. Por exemplo, em fazendas, lotes familiares, eles estão cada vez mais demonstrando interesse por eles. Além disso, hoje estão sendo desenvolvidos locais de difícil acesso de novas regiões e terras agrícolas, especialmente na parte asiática de nosso país. O automóvel e o transporte aéreo também têm a oportunidade de utilizar painéis solares no futuro. É preciso destacar também a qualidade ambientalmente correta desses sistemas, que não prejudicam a saúde.