Sólarorku - þetta ... Using sólarplötur

Á undanförnum árum, eru vísindamenn sérstaklega áhuga á val orkugjafa. Olía og gas mun enda fyrr eða síðar, svo að hugsa um hvernig við ætlum að lifa af í þessu ástandi, það er nauðsynlegt núna. Í Evrópu eru vindmyllur mikið notaðar, sem er að reyna að vinna orku úr sjónum, og við tölum um sólarorku. Eftir allt saman, stjarnan, sem við sjáum nánast á hverjum degi á himni, getur hjálpað okkur að vernda óendurnýjanlegum auðlindum og bæta umhverfið. Verðmæti sólar til jarðar er ekki hægt að ofmetið - það gefur hita, ljós, og gerir virkni alls lífs á jörðinni. Svo hvers vegna ekki að finna hann annað forrit?

Smá saga

Um miðja 19. öld eðlisfræðingur Aleksandr Edmon Bekkerel uppgötvað photovoltaic áhrif. Við lok aldarinnar Charlz Fritts þróaði fyrsta tæki fær um að vinna sólarorku í rafmagn. Við notuðum selen húðuð með þunnu lagi af gulli. Áhrifin var veik, en það er þetta uppfinning er oft í tengslum við upphaf sólarorku tímum. Sumir fræðimenn ekki sammála þessu lyfjaformi. Þeir kallast stofnandi tímum sólarorku heimsþekktur vísindamaður Alberta Eynshteyna. Árið 1921 fékk hann Nóbelsverðlaunin fyrir skýringar hans á lögum ytra Ljósröfun.

Það virðist sem sólarorku - þetta er efnilegur leið þróun. En það eru margar hindranir í því skyni að það passar inn í öll heimili - aðallega efnahagsleg og umhverfisleg. Hvað er innifalið í kostnaði við sólarplötur, hversu mikið mein þeir geta valdið umhverfi og hvað annað það eru leiðir til að búa orku, lærum við síðar.

uppsöfnun aðferðir

Mikilvægasta verkefni í tengslum við tamning orku sólarinnar, er ekki aðeins að taka á móti henni, en uppsöfnun. Og þetta er mest erfitt. Eins hafa vísindamenn verið þróuð aðeins 3 leiðir til fullur tamning sólarorku.

Í fyrsta lagi er byggt á notkun fleygboga spegil og smá eins og að spila með stækkunargler, sem er kunnuglegt öllum frá barnæsku. Ljós fer í gegnum linsu, safna á einum stað. Ef þú setur stykki af pappír, mun það ljós upp sem hitinn yfir geislum sólar er ótrúlega hár á þessum stað. The fleygboga spegill er íhvolfur diskur, líkist grunnu skál. Þessi spegill, ólíkt stækkunarglerið ekki senda, en endurspeglar sólarljósi safna því á einum tímapunkti, sem er yfirleitt beint til svartan vatn pípa. Þessi litur er notaður vegna þess að það dregur í sig besta ljósi. Vatn í gegn um rörið undir aðgerð af sólarljósi hitar upp og hægt er að nota til að búa til rafmagn eða til að hita litlum húsum.

íbúð hitari

Þessi aðferð notar allt öðruvísi kerfi. Sól móttakari lítur út eins og multi-lagskiptu uppbyggingu. vinna meginreglu hennar er sem hér segir.

Liggur í gegnum gler, geislum falla á myrkvuðu málmi sem er þekkt fyrir að vera betri gleypir ljós. Geislun sólar er breytt í varmaorku , og hitar vatnið, sem er undir járnplötu. Frekari, allt gerist eins og í fyrstu aðferð. The hituð vatn er hægt að nota annaðhvort til hitunar eða til að framleiða raforku. Hins vegar er árangur þessarar aðferðar er ekki nógu hátt til að nota það alls staðar.

Venjulega, sem þannig fæst, sólarorku - það er heitt. Fyrir rafmagn er miklu líklegri til að nota þriðja aðferð.

sól frumur

Flest okkar eru kunnugir þessum orkugjöfum. Það felur í sér notkun ýmissa rafhlöður eða sól spjöldum, sem hægt er að finna á þak mörgum heimilum í dag. Slík aðferð er flókið og áður er lýst, en er miklu vænlegri. Það er hann sem gefur þér möguleika á að umbreyta sólarorku í rafmagn á iðnaðar mælikvarða.

Sérstakar spjöldum ætlað að fanga geislum úr kísil-ríkur kristalla. Sólarljós fellur á þá, drepur rafeind út af sporbraut. Í hans stað, þegar leitast annað, sem þannig fæst samfelld áhrifamikill keðju, sem skapar straumur. Það er notað strax ef nauðsyn krefur til að veita tæki eða geymd í formi raforku í sérstökum rafhlöður.

Vinsældir þessa aðferð byggist á þeirri staðreynd að það er hægt að fá meira en 120 wött með aðeins einum fermetra sól spjaldið. Í þessu tilviki spjöldum hafa tiltölulega lítið þykkt, sem gerir þeim kleift að setja nánast hvar sem er.

Tegundir sílikon spjöldum

Það eru til nokkrar gerðir af sól frumur. Fyrsta gert með því að nota einn kristal kísill. skilvirkni þeirra er um það bil 15%. Þessar sólarplötur eru flest dýr.

Skilvirkni af frumum úr polycrystalline sílikon, nær 11%. Þeir kosta minna og efni fyrir þá fæst með einfaldaðri tækni. Þriðja tegund er hagsýnn og hefur lágmarks skilvirkni. Þetta spjaldið myndlaus sílikon, sem er ekki kristallað. Auk þess að lélegrar frammistöðu, þeir hafa einn stór galli - viðkvæmni.

Sumir framleiðendur að auka skilvirkni í sér báðar hliðar sól spjaldið - aftur og framan. Þetta gerir þér kleift að ná ljós í stórum bindum, og eykur magn af orku framleitt um 15-20%.

innlendir framleiðendur

Sólarorku er í heiminum er að verða algengari. Jafnvel í okkar landi og við erum áhuga á að læra um iðnaði. Þrátt fyrir þá staðreynd að Rússland hefur ekki verið mjög virk er þróun val orku, nokkur árangur hefur náðst. Eins og er, sköpun spjöldum fyrir sólarorku tekur nokkrar stofnanir - aðallega háskólastofnanir af ýmsu tagi og verksmiðjur til framleiðslu á rafbúnaði.

1. SPF "Quark".
2. JSC "Kovrov Mechanical Plant".
3. All-Russian Research Institute for Rafvæðing landbúnaðar.
4. Vél Building NPO.
5. AO Vien.
6. JSC "Ryazan Plant málm-keramik tæki."
7. JSC Pravdinsky tilraunaverksmiðju uppsprettur núverandi "jákvæð".

Þetta er aðeins lítill hluti af þeim fyrirtækjum, taka virkan þátt í þróun orkugjafa í Rússlandi.

Áhrif á umhverfið

Synjun um kol og olíu orkugjafa er ekki aðeins tengt við þá staðreynd að þessar auðlindir verði fyrr eða síðar hlaupa út. Sú staðreynd að þeir eru mjög skaðlegar umhverfinu - mengandi jarðvegi, loft og vatn, stuðla að þróun sjúkdóma í mönnum og draga ónæmi. Það er ástæðan fyrir aðra orkugjafa verður að vera öruggt frá umhverfis sjónarmiði.

Silicon, sem er notað til framleiðslu á sól frumur af fyrir sig er öruggt, vegna þess að það er náttúrulegt efni. En eftir hreinsun það er enn úrgangs. Þeir geta skaðað menn og umhverfi ef illa notuð.

Í samlagning, the staður er alveg ringulreið með sól spjöldum, geta truflað náttúrulega lýsingu. Þetta mun leiða til breytinga á núverandi vistkerfi. En almennt, áhrif á umhverfið af tækjum fyrir umbreytingu sólarorku er í lágmarki.

hagkerfi

Stærsta Kostnaður við að framleiða sólarorku frumur eru tengd við the hár kostnaður af hráefni. Eins og við höfum séð, eru sérstakar spjöld búin að nota sílikon. Þrátt fyrir þá staðreynd að þetta steinefni er víða dreift í náttúrunni, með bráð sína bundinn stór vandamál. Sú staðreynd að kísill, sem er meira en fjórðungur af massa jarðskorpunni, er ekki hentugur fyrir framleiðslu á sólarrafhlöðum. Í þessu skyni, hentar aðeins hreint efnið, sem fæst með því að iðnaðar aðferðum. Því miður, út af sandi til að fá hreint kísill er mjög erfið.

Fyrir verðið á þessu úrræði er sambærilegt við úran er notað í kjarnorkuverum. Þess vegna er kostnaður við sól frumur nú enn á nokkuð háu stigi.

nútíma tækni

Fyrstu tilraunir til að temja sólarorku þar í langan tíma. Síðan þá eru margir vísindamenn virkan þátt í leitinni að hagkvæmustu búnaði. Það verður ekki aðeins efnahagslega samkeppni, heldur einnig samningur. hagkvæmni þess verður leitast við að hámarki.

Fyrstu skrefin til að tilvalið tæki fyrir að taka við og umbreyta sólarorku hafa verið gerðar við uppfinninguna af rafhlöðum kísill. Að sjálfsögðu, verðið er mjög hátt, en spjöldum er hægt að setja á þak og veggi húsa, þar sem þeir vilja ekki trufla neinn. Skilvirkni slíkra rafhlöður er undeniable.

En besta leiðin til að auka vinsældir af sólarorku - gera það ódýrara. Þýska vísindamenn hafa nú þegar lagt til að skipta um sílikon, syntetískum trefjum, sem hægt er að samlaga inn í a efni eða önnur efni. Skilvirkni slíks sól klefi er ekki mjög mikil. En bolur fléttað syntetískum trefjum er hægt, að minnsta kosti, til að veita rafmagn í snjallsíma eða leikmaður. Virkur að vinna á sviði nanótækni. Sennilega munu þeir leyfa sun til að verða vinsæll uppspretta orku á þessari öld. Sérfræðingar fyrirtækisins Scates AS frá Noregi hefur þegar lýst því yfir að nanótækni muni draga úr kostnaði af sól spjöldum er 2 sinnum.

Sólarorku fyrir heimili

Um húsnæði, sem sjálft mun tryggja að draumur margra víst: það er engin ósjálfstæði á húshitunar, erfiðleikar borga reikninga og skemmdir á umhverfi. Nú þegar eru mörg lönd virkan byggja húsnæði, neyslu aðeins orku sem unnið er úr öðrum heimildum. A sláandi dæmi - svokölluðum sól hús.

Á byggingartíma mun það þurfa meiri fjárfestingar en hefðbundin. En eftir nokkur ár af rekstri, allur kostnaður verður greiddur til baka - að borga fyrir hita, heitu vatni og rafmagni. Í sól húsinu öll þessi samskipti eru bundin við ákveðin photovoltaic spjöldum sett á þaki. Og þannig fæst orka úrræði ekki bara eytt á núverandi þörfum, en einnig til að safna til notkunar á nóttunni og í skýjað veður.

Eins og er, byggingu slíkra húsa er fram ekki aðeins í löndum nálægt miðbaug þar sem orka sólar til að framleiða auðveldasta leiðin. Þeir reist einnig í Kanada, Finnlandi og Svíþjóð.

Kostir og gallar

Þróun tækni til að virkja sólarorku alls staðar, gæti verið virkari. En það eru nokkrar ástæður fyrir því að það er enn ekki í forgang. Eins og við höfum sagt hér að ofan, í framleiðslu á spjöldum framleitt af umhverfisvænni skaðlegum efnum. Að auki lokið búnaður inniheldur í samsetningu þess gallium, arsen, kadmíum og blý.

Það vekur upp fullt af spurningum og þörf fyrir endurvinnslu photovoltaic spjöldum. Eftir 50 ára vinnu sem þeir vilja vera óhæft til þjónustu, og þeir verða að einhvern veginn drepa. Er það valdið gríðarlega skaða náttúruna? Það ætti einnig að hafa í huga að sólarorku - er fickle úrræði skilvirkni framleiðslu sem byggist á þeim tíma dags og veður. Þetta er veruleg galli.

En kostir, að sjálfsögðu. Sólarorku er hægt að framleiða í nánast hvaða stað á jörðinni, og búnað fyrir gerð hennar og umbreytingu getur verið svo lítið að það muni passa á bak við snjallsímanum. Hvað er mikilvægara, það er endurnýjanleg auðlind, það er, að upphæð sólarorku mun haldast óbreytt að minnsta kosti þúsund ár.

horfur

Þróun sól tækni orku ætti að leiða til lægri kostnaðar til að búa til hluti. Nú þegar eru gler pallborð sem hægt er að setja á gluggum. Þróun örtækni hefur leyft að finna upp málningu sem er úðað á sólarplötur og gat skipta sílikon lag. Ef kostnaður við sólarorku virkar fellur nokkrum sinnum, vinsældir hennar mun einnig vaxa mörgum sinnum yfir.

Búa litla pallborð fyrir einstaka forrit leyfir fólk í öllum tilvikum að nota sólarorku - heima, í bílnum eða jafnvel í landinu. Þökk sé dreifingu þeirra til að draga úr álagi á Mið krafti, vegna þess að fólk verður að vera fær um að hlaða lítil raftæki.

Sérfræðingar Shell telja að árið 2040 um helming af orku heimsins verður til úr endurnýjanlegum auðlindum. Þegar í Þýskalandi, sól orkunotkun er í örum vexti, og rafhlaða rúmtak er meira en 35 gigawatts. Japan er einnig virkur að þróa þessa iðnaðar. Þessi tvö lönd - leiðtogar sólarorku í heiminum. Sennilega fljótlega til liðs við Bandaríkin.

Aðrir val orkugjafa

Vísindamenn hætta ekki að ráðgáta yfir þeirri staðreynd að þú getur samt verið notað til að framleiða rafmagn eða hita. Nefndu dæmi um efnilegustu val orkugjafa.

Vindmyllur má nú finna í nánast öllum löndum. Jafnvel á götum margra rússneskra borga setja upp ljósin sem eru sjálfbær í raforku frá vindorku. Vissulega er kostnaður við þeirra hærri en að meðaltali, en með tímanum munu þeir endurgreiða mismuninn.

A löngu síðan það var fundið tækni til að framleiða orku með því að nota hita vatn muninn yfirborð sjávar og á dýpt. Kína er virkur að fara að þróa þetta svæði. Á næstu árum, við strendur Kína eru að fara að smíða stærsta virkjun í gangi á þessari tækni. Það eru önnur not hafsins. Til dæmis, í Ástralíu, ætlar að koma á virkjun sem býr orku úr gildi straumi.

Það eru margar aðrar leiðir til að framleiða rafmagn eða hita. En gegn bakgrunn margra annarra valkosta sólarorku - það er í raun efnilegur svæði vísindi.