Неисчерпаемые источники энергии. Солнце

Солнце - неисчерпаемый

источник энергии

О’ц

іноч

ки

ЭНЕРГИЯ СОЛНЦАО’ц

іноч

ки

Энергия Солнца- чистая и неисчерпаемая. Солнечная энергетика — направление альтернативной энергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Солнечная энергетика использует возобновляемые источники энергии является «экологически чистой», то есть не производящей вредных отходов во время активной фазы использования.Достоинства:• Перспективность.• Доступность.• Неисчерпаемость.• Безопасность для окружающей среды.• Дешевая в условиях постоянного роста цен на традиционные источники энергоносителей.Недостатки:• Зависимость от погоды и времени суток.• Сезонность. Несовпадение периодов выработки и потребности потребления, как следствие, необходимость в аккумуляции.• Высокая стоимость конструкции (использование редких элементов индий, теллур).• Необходимость в постоянной очистке отражающей или поглощающих поверхностей.Через 30 лет необходимо утилизировать фотоэлектрические элементы. Они содержат большое количество кадмия, что вызывает необходимость создания утилизационных станций.

Карта солнечного излученияО

’цін

очки

Поток солнечного излучения, проходящий через площадку в 1 м², расположенную перпендикулярно потоку излучения на расстоянии одной астрономической единицы от центра Солнца (на входе в атмосферу Земли), равен 1367 Вт/м² (солнечная постоянная). Из-за поглощения, при прохождении атмосферной массы Земли, максимальный поток солнечного излучения на уровне моря (на Экваторе) — 1020 Вт/м². Однако следует учесть, что среднесуточное значение потока солнечного излучения через единичную горизонтальную площадку как минимум в три раза меньше (из-за смены дня и ночи и изменения угла солнца над горизонтом). Зимой в умеренных широтах это значение в два раза меньше. Возможная выработка энергии уменьшается из-за глобального затемнения — уменьшения потока солнечного излучения, доходящего до поверхности Земли. Карта показывает регионы Земли с наивысшей солнечной активностью.

Карта солнечного излучения — ЕвропаО

’цін

очки

Украина имеет серьёзные перспективы использования энергии Солнца.

О’ц

іноч

ки

Год от года потребление энергии Солнца растёт.

О’ц

іноч

ки

Лидеры: по мощности – Европа; среди стран – Китай; на душу населения – Германия. К 2050 году – 20-25% потребности человечества будет обеспечена солнечной энергией.

Солнечные панелиО’ц

іноч

ки

Солнечная энергия фиксируется и преобразовывается в электрическую или тепловую при помощи фотоэлементов, которые ежегодно усовершенствуются: 1 поколение (кристаллические); 2 поколение (тонкопленочные); 3 поколение (наноантенны). Используют электромагнитную энергию солнечного излучения. Современные фотоэлементы имеют КПД до 85%при более низкой стоимости.

Солнечная установка тарельчатого типа О

’цін

очки

Солнечные электростанции башенного типа с центральным приемником

О’ц

іноч

ки

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫО’ц

іноч

ки

Используют в аэрокосмической отрасли.

О’ц

іноч

ки

В жарких регионах строят дома с эффектом термоса,

чтобы не допустить перегрев жилища, но они тёмные и некомфортные.

С помощью солнечного света люди научились

освещать помещения без окон в дневное время

суток. Для этого применяются световые

колодцы. Простейший вариант светового колодца — отверстие в потолке.

Световые колодцы

О’ц

іноч

ки

Простейший световой колодец для развивающихся стран - двухлитровая бутылка из прозрачного пластика, заполненная водой, в крыше.

Световые колодцы

О’ц

іноч

ки

Световые колодцы

Световой колодец в Пантеоне, РимО

’цін

очки

Схема светового колодцаО

’цін

очки

Световой колодец диаметром 30см способен освещать площадь 8 м². Один колодец позволяет в европейских условиях предотвратить ежегодный выброс в атмосферу свыше 7 тонн СО2.

Световой колодец на станции метро в Берлине. Верхняя часть

Нижняя часть колодца

О’ц

іноч

ки

Световые колодцы

Израильский институт имени Вейцмана в 2005 году испытал технологию получения неокисленного цинка в солнечной башне. Оксид цинка в присутствии древесного угля нагревался зеркалами до температуры 1200 °С на вершине солнечной башни. В результате процесса получался чистый цинк. Далее цинк можно герметично упаковать и транспортировать к местам производства электроэнергии.

О’ц

іноч

ки

Швейцарская компания Clean Hydrogen Producers (CHP) разработала технологию производства водорода из воды при помощи параболических солнечных концентраторов. Площадь зеркал установки составляет 93 м². В фокусе концентратора температура достигает 2200°С. Вода начинает разделяться на водород и кислород при температуре более 1700 °С.

О’ц

іноч

ки

Беспилотный самолёт Helios с фотоэлементами на крыльях

О’ц

іноч

ки

Солнечный транспорт

В Италии и Японии фотоэлектрические элементы устанавливают на крыши поездов. Они производят электричество для кондиционеров, освещения и аварийных систем.

О’ц

іноч

ки

Солнечный транспорт

Электромобили на солнечных батареяхО’ц

іноч

ки

О’ц

іноч

ки

Солнечный транспорт

Солнечная кухняСолнечные коллекторы могут применяться для приготовления пищи. Температура в фокусе коллектора достигает 150 °С. Традиционные очаги для приготовления пищи активно используются дрова. Использование дров для приготовления пищи приводит к массированной вырубке лесов и вреду для здоровья. Например, в Индии от сжигания биомассы ежегодно поступает в атмосферу более 68 млн тонн СО2. В Уганде среднее домохозяйство ежемесячно потребляет 440 кг дров. Существуют различные международные программы распространения солнечных кухонь. Например, в 2008 г. Финляндия и Китай заключили соглашение о поставках 19 000 солнечных кухонь в 31 деревню Китая. Это позволило сократить выбросы СО2 почти на 2млн тонн в 2008—2012 гг.

О’ц

іноч

ки

Солнечная жаровня

Ящичные солнечные печи состоят из хорошо изолированной коробки, окрашенной внутри в черный цвет, в которую помещают черные кастрюли с едой. Коробка накрывается двухслойным "окном", которое пропускает солнечное излучение в ящик и удерживает тепло внутри. Вдобавок к нему крепится крышка с зеркалом на внутренней стороне, которая, будучи откинутой, усиливает падающее излучение, а в закрытом виде улучшает теплоизоляцию печи.

О’ц

іноч

ки

Они легки в обращении. Умеренные температуры делают помешивание не обязательным. Еда остается теплой целый день. Их легко изготовить и отремонтировать

С их помощью можно готовить только в дневное время. Из-за умеренной температуры на приготовление пищи требуется продолжительное время. Такие печи "не умеют" жарить.

Зеркальные печи (с отражателем)

Перечисленным достоинствам сопутствуют и некоторые недостатки:

В зависимости от фокусного расстояния, печь должна поворачиваться за Солнцем примерно каждые 15 минут.

Используется только прямое излучение, а рассеянный солнечный свет теряется.

Даже при небольшой облачности возможны большие потери тепла.

Отраженное рефлектором излучение очень ярко, слепит глаза, и может привести к получению ожога при контакте с фокальным пятном.

Приготовление пищи ограничивается дневными часами.

Повару приходится работать на жарком солнце .

О’ц

іноч

ки

Преимущества зеркальных печей: Способность достигать высоких температур и,

соответственно, быстрое приготовление пищи.

Энергия Солнца - чистая и неисчерпаемаяДостоинства:

• Перспективность.

• Доступность.

• Неисчерпаемость.

• Безопасность для окружающей среды.

• Дешевая в условиях постоянного роста цен на традиционные источники энергоносителей.

О’ц

іноч

ки

Ученые считают, что уже сегодня 40 % энергетических потребностей Украины могут обеспечить возобновляемые источники. А значит, необходимо научиться использовать эту энергию, чтобы ее хватало для современных масштабов потребления.

О’ціночкиО

’цін

очки

В презентации использованы материалы:

Гидроэнергетика https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0

Солнечная энергетика

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0

Энергосбережение

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%BE%D1%81%D0%B1%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5

Ветроэнергетика

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0

Строительство Днепрогэс (Запорожье). Как это было на самом деле

http://serg.rybalka.com/blog/view/4683/

Ветряные монстры Тео Янсена

http://www.liveinternet.ru/community/2420181/post300256679/

http://ocinochki.com.ua/https://www.facebook.com/ocinochkihttps://vk.com/ocinochki

О’ціночки

http://ocinochki.com.ua/https://www.facebook.com/ocinochki

https://vk.com/ocinochki

https://play.google.com/store/apps/details?id=ua.com.hitmax.ocinochky.full&hl=ru

Ділимось знаннями і досвідом, щоб вчитись краще і не відбивати в дитини бажання ходити до школи.