Quyosh energiyasi - bu quyosh tomonidan yaratilgan har qanday energiya.

Quyosh energiyasi yadroviy sintez tufayli yaratilgan.FUSUMS Whdoden atomining protonlari Quyoshning yadroida zo'ravonlik bilan harakatlansa va geliy atomini yaratishda sug'urta qilsa.

Ushbu jarayon PP (Priton-Proton) zanjir reaktsiyasi deb nomlanuvchi bu jarayon juda katta energiya miqdorini chiqaradi.Uning yadroida quyosh har soniyada 620 million metrik vodorodni uyg'otadi.PP zanjiri reaktsiyasi quyoshimizning o'lchami bilan bog'liq boshqa yulduzlarda sodir bo'ladi va ularga uzluksiz energiya va issiqlik bilan ta'minlaydi.Ushbu yulduzlarning harorati Kelvin shkalasi bo'yicha 4 million daraja (qariyb 4 million daraja, 7 million daraja Farengeyt).

Yulduzlardagi yulduzlarda 1,3 marta katta bo'lgan, Cno tsikl energiya yaratishni boshqaradi.CNO tsikli vodorodni geliyga o'zgartiradi, ammo uglerod, azot va kislorodga (C, N, O) buni amalga oshirish uchun ishonadi.Hozirgi vaqtda Quyosh energiyasining ikki foizidan kamrog'i CNO tsikllari tomonidan yaratilgan.

HP zanjiri reaktsiyasi yoki Cno tsiklining yadroviy sinishi juda katta miqdordagi energiyani to'lqinlar va zarrachalar shaklida chiqaradi.Quyosh energiyasi doimo quyoshdan va quyosh tizimidan uzoqlashmoqda.Quyosh energiyasi erni isitadi, shamol va ob-havoga olib keladi va o'simlik va hayvonlar hayotini ta'minlaydi.

Quyoshning energiya, issiqlik va yorug'lik elektromagnit nurlanish (EMR) shaklida oqadi.

Elektromagnit spektr har xil chastotalar va to'lqin uzunliklarining to'lqinlari kabi mavjud.To'lqinning chastotasi to'lqin birligi bir qismida necha marta takrorlanadiganini anglatadi.Juda qisqa to'lqin uzunliklari bilan to'lqinlar ma'lum vaqt birligi ichida bir necha bor takrorlanadi, shuning uchun ular yuqori chastotadir.Bundan farqli o'laroq, past chastotali to'lqinlar ancha to'lqin uzunliklarga ega.

Elektromagnit to'lqinlarning aksariyati bizga ko'rinmas.Quyosh tomonidan chiqarilgan eng yuqori chastotali to'lqinlar Gamma nurlari, rentgen va ultrabinafsha nurlanishlari (UV nurlari).Eng zararli UV nurlari deyarli Yer atmosferasi tomonidan so'riladi.Kuchsiz UB nurlari atmosfera orqali sayohat qiladi va quyosh yonishi mumkin.

Quyosh shuningdek, to'lqinlar ancha past chastotali bo'lgan infraqizil nurlanishni chiqaradi.Quyoshdan eng qizg'in infrimed energiya sifatida keladi.

Infraqizil va UV o'rtasida sendvich sen erda ko'rgan barcha ranglarni o'z ichiga olgan ko'rinadigan spektr.Rang qizil rang uzunligi (infraqizilga yaqin) va binafsha rangga ega (UV eng yaqin) eng qisqa.

Tabiiy quyosh energiyasi

Issiqxona effekti
Erga erishgan infraqizil, ko'rinadigan va UB to'lqinlari sayyorani isitish va "issiqxona effekti" deb ataladigan hayotni amalga oshirish jarayonida qatnashadi.

Erga yetadigan quyosh energiyasining taxminan 30 foizi kosmosga ko'rinadi.Qolgan qismi er atmosferasiga singib ketgan.Radiatsiyaning er yuzasi isishi va sirt bir qismini infraqizil to'lqinlar shaklida chiqaradi.Ular atmosferadan ko'tarilishganda, ular suv bug'lari va karbonat angidrid kabi issiqxona gazlari bilan ushlanadi.

Issiqxona gazlari atmosferaga zaxiralaydigan issiqlikni tuzatadi.Shu tarzda ular issiqxonaning shisha devorlariga o'xshab ishlaydi.Ushbu issiqxona ta'siri Yerni hayotni ta'minlash uchun etarli darajada iliqlikni saqlaydi.

Fotosintez
Er yuzidagi deyarli barcha hayot to'g'ridan-to'g'ri yoki bilvosita oziq-ovqat uchun quyosh energiyasiga tayanadi.

Ishlab chiqaruvchilar to'g'ridan-to'g'ri quyosh energiyasiga tayanadilar.Ular quyosh nurlarini fotosintez deb ataladigan jarayon orqali ozuqa oladilar va uni ozuqa moddalariga aylantiradi.Ishlab chiqaruvchilar ham avtotroflar deb ataladi, o'simliklar, yalang'och, bakteriyalar va zamburug'lar kiradi.Avtotroflar oziq-ovqat veb-saytining asosidir.

Iste'molchilar ozuqa moddalari ishlab chiqaruvchilarga ishonishadi.O'simliklar, avliyorlar, Omborlar va detritivorlar munosib ravishda quyosh energiyasiga egilib.O'simliklar o'simliklar va boshqa ishlab chiqaruvchilarni iste'mol qiladilar.Karnivores va mevalilar ham ishlab chiqaruvchi va o'tlar ham iste'mol qiladilar.Detritores o'simlik va hayvonlarning moddalarini iste'mol qilish orqali parchalanadi.

Yoqilg'i moyi
Fotosintez, shuningdek, er yuzidagi toshqin yoqilg'ilar uchun javobgardir.Olimlar taxminan uch milliard yil oldin, birinchi avtotroflar suvli sharoitlarda rivojlangan birinchi avtotroflar.Quyosh nuri o'simlik hayotini gullab-yashnash va rivojlanishi mumkin.Avtotroflar vafot etgandan so'ng, ular er yuzida, ba'zan minglab metrni kesib, silliqlashdi.Bu jarayon million yillar davomida davom etdi.

Qattiq bosim va yuqori harorat sharoitida bu qoldiqlar bizning qazilma yoqilg'iga bilgan narsalarga aylandi.Mikroorganizmlar neft, tabiiy gaz va ko'mirga aylandi.

Odamlar ushbu toshqin yoqilg'isini qazib olish va ularni energiya uchun ishlatish jarayoni ishlab chiqdilar.Biroq, toshqotma yoqilg'i keltirib bo'lmaydigan manba.Ular hosil bo'lish uchun millionlab yillar olishadi.

Quyosh energiyasidan foydalanish

Quyosh energiyasi qayta tiklanadigan manba bo'lib, u boshqa texnologiyalar to'g'ridan-to'g'ri uylarda, korxonalar, maktablarda va kasalxonalarda foydalanish uchun yig'im-teridan oladi.Ba'zi quyosh energiyasining tabiiy texnologiyalari, fotovoltaik hujayralar va panellar, konsentrlangan quyosh energiyasi va quyosh me'morchiligini o'z ichiga oladi.

Quyosh nurlanishining turli xil usullari mavjud va uni utilizatsiya qilish uchun energiya bilan aylantirish.Usullar juda faol quyosh energiyasidan yoki passiv quyosh energiyasidan foydalanadi.

Faol quyosh texnologiyalari quyosh energiyasini energiya yoki elektr energiyasi bilan faol ravishda aylantirish uchun elektr yoki mexanik qurilmalardan foydalanadilar.Passiv quyosh texnologiyalari hech qanday tashqi qurilmalardan foydalanmaydi.Buning o'rniga ular qish paytida issiqlik tuzilmalari uchun mahalliy iqlimdan foydalanishadi va yozda issiqlikni aks ettiradi.

Fotovoltactika

Fotovoltacs 1839 yilda 19 yoshli frantsuz fizikasi Aleksandr-Edmond Bekkel tomonidan kashf etilgan faol quyosh texnologiyalarining shaklidir.Bekkelni kislotali eritmada sepetik eritmaga qo'yganida, u elektr tokini yaratgan platina elektrodlari paydo bo'lganligini aniqladi.Elektr nurlanishidan to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurlanishidan to'g'ridan-to'g'ri ishlab chiqarish jarayoni fotovoltaik ta'sir yoki fotovoltaciya deb ataladi.

Bugungi kunda fotovoltacs, ehtimol, quyosh energiyasining eng yaxshi usuli.Fotovoltaik massalar odatda quyosh panellarini, o'nlab yoki hatto yuzlab quyosh hujayralari to'plami bilan bog'liq.

Har bir quyosh hujayrasida odatda kremniydan yasalgan yarimo'tkazgich mavjud.Yarimo'tkazgichlar quyosh nuri bo'lganida, u elektronni bo'shatadi.Elektr maydoni ushbu bo'sh elektronni bir yo'nalishda oqadigan elektr toki ichiga yo'naltiradi.Quyosh hujayrasining yuqori va pastki qismida metall kontaktlar tashqi ob'ektga qarab yo'naltiring.Tashqi ob'ekt quyosh energetik kalkulyatori yoki elektr stantsiyasi sifatida katta bo'lishi mumkin.

Fotooltacs birinchi navbatda kosmik kemada ishlatilgan.Ko'pgina sun'iy yo'ldosh, shu jumladan xalqaro kosmik stantsiya (ISS), quyosh panellarining keng, aks ettirilgan "qanotlari" xususiyati.ISSda ikkita quyosh massivlari qanotlari bor, ularning har biri 33000 ga yaqin quyosh hujayralari mavjud.Ushbu fotovoltaik hujayralar barcha elektr energiyasini golislarga etkazib beradi, bir vaqtning o'zida bir necha oylar davomida kosmosda xavfsiz joyda va ilmiy va muhandislik tajribalarini olib borishga imkon beradi.

Fotooltaik elektr stantsiyalari butun dunyoda qurilgan.Eng katta stantsiyalar AQSh, Hindiston va Xitoyda joylashgan.Ushbu elektr stantsiyalari uylar, korxonalar, maktablar va kasalxonalarni etkazib berish uchun yuzlab megavattlarni chiqaradi.

Fotovoltaik texnologiyani kichikroq darajada o'rnatilishi mumkin.Quyosh panellari va hujayralar elektr energiyasini elektr energiyasi uchun elektr energiyasini etkazib berish, elektr energiyasini etkazib berish.Ular yengil magistral yo'llar bo'ylab yo'l bo'ylab joylashtirish mumkin.Quyosh hujayralari kalkulyator, to'xtash o'lchagichlari, axlat o'lchagichlari va suv nasoslari kabi kichikroq moslamalar uchun etarlicha kichikroq moslamalar.

Konsentratsiyalangan quyosh energiyasi

Faol Solar texnologiyasining yana bir turi - quyosh energiyasi yoki konsentrlangan quyosh energiyasi (CSP).CSP texnologiyasi katta maydondan kichikroq joyga yo'naltirilgan (konsentratsiyani) quyosh nuri (konsentratsiya) ni katta maydonchadan ajratib turadi.Radiatsiyaning bu qizg'in maydoni suyuqlikni hosil qiladi, bu esa elektr energiyasini hosil qiladi yoki boshqa jarayonni keltirib chiqaradi.

Quyosh pechlari konsentrlangan quyosh energiyasiga misoldir.Quyosh elektr toklari, parabolik novdalar, parabolik novdalar va frezel reflektorlarining turli xil turlari juda ko'p.Ular energiya olish va konvertatsiya qilish uchun bir xil umumiy usuldan foydalanadilar.

Quyosh energiyasi minoralarlari geliostatlardan foydalanadilar, osmon orqali quyosh yoyini kuzatadigan tekis nometall.Ko'zgularda "Kollektorlar minorasi" atrofida tashkil etilgan va quyosh nurini minoradagi fokusli markazda yoritilgan yorug'lik nuriga aylantiradi.

Oldingi quyosh energiyasini minoralar dizaynida konsentrlangan quyosh nuri turli xil suv idishini isitib, turbinani ishlab chiqaradigan bug 'hosil qildi.Yaqinda, ba'zi quyosh elektri minoralar suyuq natriydan foydalanadi, bu yuqori darajadagi issiqlik quvvatiga ega va uzoqroq vaqt davomida issiqlikni saqlaydi.Bu shuni anglatadiki, suyuqlik nafaqat 773 dan 1,273 k gacha (yoki 932 ° C dan 1,82 °) gacha (1,832 °) (1,832 °) gacha (1,822 °) gacha, lekin u quyosh porlamayotganida, suvni qaynatishda davom ettirishi mumkin.

Parabolik novdalar va frezel regonlari, shuningdek, CSP-dan ham foydalaniladi, ammo ularning ko'zgulari boshqacha shakllanadi.Parabolik nometall egri, egarga o'xshash shaklga ega.Fresnet reforativlari quyosh nurini ushlash uchun tekis, ingichka chiziqlardan foydalanadi va uni suyuqlik naychaga yo'naltiradi.Fresnel reforatsiyalari parabolik novdalarga qaraganda ko'proq sirt maydoni bor va quyosh energiyasini normal intensivligi 30 baravarga yaqinlashtirishi mumkin.

1980-yillarda birinchi quyosh elektr stantsiyalari ishlab chiqilgan.Dunyodagi eng katta inshoot AQShning Kaliforniya shtatidagi Mojave cho'lida bir qator zavodlar.Ushbu quyosh energiyasini ishlab chiqarish tizimi (SEGS) har yili 650 dan ortiq elektr energiyasini ishlab chiqaradi.Ispaniya va Hindistonda boshqa katta va samarali o'simliklar ishlab chiqilgan.

Konsentrlangan quyosh energiyasidan kichikroq hajmda ham foydalanish mumkin.Masalan, quyosh qaynatgichlar uchun issiqlik hosil qilishi mumkin.Butun dunyodagi qishloqlar butun dunyodagi odamlar suvni sanitariya uchun qaynatishga va ovqat pishirish uchun foydalanadilar.

Quyosh qaynatgichlar o'tin yonayotgan pechkalaridan ko'p afzalliklarini ta'minlaydilar: ular yong'inga olib kelmaydilar, yonilg'i olish uchun yonilg'i talab qilmaydi va daraxtlar yoqilg'i uchun yig'ib olinadigan o'rmonlarda yashash joyini yo'qotishni kamaytiradi va daraxtlar etishmaydi.Quyosh qaynatgichlar o'tin yig'ish uchun ilgari ishlatilgan vaqt davomida qishloq aholisiga ta'lim, biznes, sog'liq yoki oila uchun vaqt olishlariga imkon beradi.Quyosh qaynatgichlari Chad, Isroil, Hindiston va Peru kabi turli sohalarda qo'llaniladi.

Quyosh me'morchiligi

Kun davomida quyosh energiyasi issiqlik konvektsiya jarayonining bir qismidir, yoki issiqroq bo'shliqni iliq bo'shliqqa iliqroq qilish.Quyosh chiqganda, er yuzidagi narsalar va materiallarni iliqlasha boshlaydi.Kun davomida ushbu materiallar quyosh nurlanishidan issiqlikni o'z ichiga oladi.Kechasi quyosh botirganda va atmosferani soviganida, materiallar o'zlarining issiqligini atmosferaga qaytaradi.

Passiv quyosh energiyasi texnikasi ushbu tabiiy isitish va sovutish jarayonidan foydalanmoqda.

Uylar va boshqa binolar issiqlik uchun unumdor va arzonlik bilan tarqatish uchun passiv quyosh energiyasidan foydalanadi.Binoning "issiq massasi" ni hisoblash bunga misoldir.Binoning issiqlik massasi kun davomida isitiladigan materialning asosiy qismi hisoblanadi.Binoning termal massasiga misollar, metall, beton, loy, tosh yoki loydir.Kechasi issiqlik massasi uning issiqligini xonaga qaytaradi.

Passiv quyosh texnologiyalari ko'pincha bino dizayniga jalb qilinadi.Masalan, qurilishning rejalashtirish bosqichida muhandis yoki arxitekton quyosh nurlari uchun quyosh nuri tushishi uchun quyoshning kunlik yo'li bilan tekislashishi mumkin.Ushbu usul ma'lum bir hududning kenglik, balandlik va odatiy bulutli qopqog'ini hisobga oladi.Bundan tashqari, issiqlik izolatsiyasi, termal massa yoki qo'shimcha soyaga ega bo'lish uchun binolar qurilishi yoki qazish mumkin.

Passiv quyosh arxitekturasining boshqa namunalari salqin tomlar, yorqin to'siqlar va yashil tomlar.Salqin tomlar oq rangga bo'yalgan va uni yutish o'rniga quyosh nurlanishini aks ettiradi.Oq sirt binoning ichki qismiga etib boradigan issiqlik miqdorini kamaytiradi, bu esa binoni sovutish uchun zarur bo'lgan energiya miqdorini kamaytiradi.

Yorqin to'siqlar shunga o'xshash salqin tomlarga o'xshaydi.Ular alyuminiy folga kabi yuqori aks ettiruvchi materiallar bilan izolyatsiyani ta'minlaydilar.Folya yutqazish, issiqlik va sovutish xarajatlarini 10 foizgacha qisqartirish o'rniga aks ettiradi.Romlar va chodirlarga qo'shimcha ravishda, rang-barang to'siqlar ham pollar ostida o'rnatilishi mumkin.

Yashil tomlar butunlay o'simliklar bilan qoplangan tom.Ular o'simliklar va o'simliklarni qo'llab-quvvatlash uchun tuproq va sug'orishni talab qiladi va ostidagi suv o'tkazmaydigan qatlam.Yashil tomlar nafaqat so'rilgan yoki yo'qolgan issiqlik miqdorini kamaytiradi, ammo o'simliklarni ham ta'minlaydi.Fotosintez orqali yashil tomlardagi o'simliklar karbonat angidrid va kislorodni chiqaradi.Ular ifloslantiruvchi moddalarni yomg'ir suvidan va havodan chiqarib olishadi va ushbu makonda energiyadan foydalanishning ba'zi oqibatlarini qoplaydilar.

Yashil tomlar asrlar davomida Skandinaviyada an'anaga aylangan va yaqinda Avstraliyada, G'arbiy Evropa, Kanada va AQShda mashhur bo'lib kelgan.Masalan, Ford Motor Company 42 ming kvadrat metr (450 kvadrat metr), uni o'sgan, michigan, vegetatsiya bilan yig'ish.Issiqxona gazlari chiqindilarini kamaytirish bilan bir qatorda tomlar bo'ronli suv oqimini kamaytiradi.

Yashil tomlar va salqin tomlar, shuningdek, "Shahar Issiqlik orol" effektiga qarshi turishi mumkin.Band shaharlarda harorat atrofdagi joylarga qaraganda doimiy ravishda yuqori bo'lishi mumkin.Bunga ko'plab omillar hissa qo'shadi: shaharlar asfalt va asfalt va beton kabi buyumlardan qurilgan;baland binolar shamol va uning sovutish effektlari;Va yuqori miqdori sanoat, trafik va yuqori populyatsiyalar tomonidan ishlab chiqariladi.Daraxt ekish yoki oq tomlar bilan issiqlikni aks ettirish uchun tomning ustidagi bo'sh joydan foydalanish, shaharlarda mahalliy haroratning o'sishini qisman ko'payishi mumkin.

Quyosh energiyasi va odamlar

Quyosh nuri faqat kunning yarmiga qadar porlaydi, Dunyoning ko'p qismida quyosh energiyasi texnologiyalari qorong'u soatlarda energiyani saqlash usullarini o'z ichiga olishi kerak.

Issiqlik massa tizimlari energiyani issiqlik shaklida saqlash uchun kerosin mumi yoki har xil tuz shakllaridan foydalanadi.Fotovoltaik tizimlar mahalliy elektr tarmog'iga ortiqcha elektr energiyasini yuborishi yoki energiyani qayta zaryadlanuvchi batareyalarda saqlash mumkin.

Quyosh energiyasidan foydalanish uchun juda ko'p ijobiy va kamchiliklar mavjud.

Afzalliklar
Quyosh energiyasidan foydalanishning asosiy afzalligi shundaki, bu qayta tiklanadigan manba.Bizda yana besh milliard yil davomida barqaror, cheksiz quyosh nuri bor.Bir soat ichida er atmosferasi har bir insonning er yuzida bo'lgan har bir insonning elektr energiyasini elektr energiyasini quvvatlantiradi.

Quyosh energiyasi toza.Quyosh energiyasi texnologiyasi asbob-uskunalar qurilib, qurish, quyosh energiyasi ish uchun yoqilg'i kerak emas.Bu issiqxona gazlari yoki toksik materiallarni chiqarmaydi.Quyosh energiyasidan foydalanish atrof-muhitga bo'lgan ta'sirni keskin kamaytirishi mumkin.

Quyosh energiyasi amaliy bo'lgan joylar mavjud.Yuqori miqdordagi quyosh nuri bo'lgan joylar va binolar quyoshning kam energiyasini ishlatish imkoniyatiga ega.

Quyosh qaynatgichlar yog'och o'yma mashinalari bilan pishirish uchun ajoyib alternativa - ikki milliard kishi hali ham tayanadi.Quyosh qaynatgichlar suvni tozalaydi va ovqat pishirishni ta'minlaydi va ovqat pishiradi.

Quyosh energiyasi shamol yoki gidrotexnika energiyasi kabi qayta tiklanadigan energiya manbalarini to'ldiradi.

Muvaffaqiyatli quyosh panellarini o'rnatadigan uylar yoki korxonalar ortiqcha elektr energiyasini ishlab chiqarishi mumkin.Ushbu uy-joy mulkdorlari yoki biznes egalari elektr ta'minotini elektr provayderiga qaytarish, kamaytirish yoki hatto quvvatni bartaraf etishlari mumkin.

Kamchiliklari
Quyosh energiyasidan foydalanishning asosiy omillari talab qilinadigan uskunalardir.Quyosh texnologiyasi uskunalari qimmat.Uskunalarni sotib olish va o'rnatish individual uylar uchun o'n minglab dollar xarajatlari bo'lishi mumkin.Hukumat ko'pincha quyosh energiyasidan foydalangan holda odamlar va korxonalarga soliqlarni taklif etadi va elektr energiyasining to'lovlarini bartaraf qilishi mumkin, chunki boshlang'ich narxlar ko'pchilikni ko'rib chiqishga juda qiyin.

Quyosh energiyasi uskunalari ham og'ir.O'rnatish yoki qazish panellarini binoning tomida o'rnatishi uchun, tom yopish kuchli, katta va quyosh yo'liga yo'naltirilgan bo'lishi kerak.

Faol va passiv quyosh texnologiyalari bizning boshqaruvimizdan tashqarida bo'lgan omillarga bog'liq, masalan iqlim va bulut qoplami.Mahalliy joylarda quyosh energiyasi ushbu sohada yoki yo'qligini aniqlash uchun o'rganilishi kerak.

Quyosh nuri samarali tanlov bo'lish uchun ko'p va quyosh energiyasiga mos bo'lishi kerak.Er yuzidagi ko'p joylarda quyosh nuri o'zgaruvchanligi yagona energiya manbai sifatida amalga oshirishni qiyinlashtiradi.