Definiția energiei solare cu exemple și utilizări

Definiția energiei solare cu exemple și utilizări
Definiția energiei solare este energia care provine de la soare și pe care o putem surprinde datorită radiațiilor solare. Conceptul de energie solară este adesea utilizat pentru a se referi la energia electrică sau termică obținută folosind radiații solare.

Această sursă de energie reprezintă sursa de energie primară de pe Pământ. Deoarece este o sursă inepuizabilă, este considerată energie regenerabilă.

Din această energie, sunt derivate multe alte surse de energie, cum ar fi:

Energia eoliană, care valorifică puterea vântului. Vântul este generat atunci când soarele încălzește volume mari de aer.
Combustibili fosili: provin dintr -un proces extrem de lung de descompunere a particulelor organice. Decompozitorii organici au fost în mare parte plante fotosintetizate.
Energia hidraulică, care valorifică energia potențială a apei. Fără radiații solare, ciclul apei nu ar fi posibil.
Energia din biomasă, încă o dată, este rezultatul fotosintezei plantelor.
Acest tip de energie regenerabilă este o alternativă la combustibilii fosili care nu emit gaze cu efect de seră, cum ar fi dioxidul de carbon.

Exemple de energie solară
Câteva exemple de energie solară includ următoarele:

Panourile solare fotovoltaice generează energie electrică; Aceste facilități sunt utilizate în case, adăposturi de munte etc.
Centrale fotovoltaice: sunt extensii semnificative ale panourilor fotovoltaice al căror obiectiv este generarea de energie electrică pentru a furniza rețeaua de energie electrică.
Mașinile solare folosesc celule PV pentru a converti radiațiile solare în electricitate pentru a conduce un motor electric.
Aragamente solare: sunt confecționate dintr -un sistem parabolic pentru a concentra lumina soarelui până la un punct pentru a ridica temperatura și a putea găti.
Sisteme de încălzire: cu energie termică solară, se poate încălzi un fluid care poate fi utilizat într -un circuit de încălzire.
Încălzirea la piscină este un circuit simplu de lichid în care apa circulă de -a lungul unui set de colectoare termice solare expuse la soare.
Calculatoare: Unele dispozitive electronice au un panou solar mic pentru a furniza energie electrică circuitului electric.
Ventilația solară este un tip de energie solară care folosește căldura soarelui pentru a ventila un spațiu. Este adesea utilizat în case și clădiri pentru a îmbunătăți calitatea aerului și a reduce costurile de energie. Ventilația solară poate fi folosită pentru a ventila o singură cameră sau o întreagă clădire.
Fotosinteza este un mod natural pe care plantele îl folosesc pentru a transforma energia solară în energie chimică.
Tipuri de energie solară
Există trei tipuri de tehnologii energetice solare:

Energie solară fotovoltaică: Panourile solare PV sunt compuse dintr -un material care, atunci când radiația solară lovește, eliberează electroni și generează un curent electric.
Energie solară termică: Acest sistem profită de capacitatea de căldură a razelor soarelui. Radiația solară este transformată în energie termică pentru a încălzi un fluid care poate fi utilizat pentru încălzirea apei calde domestice. În centralele solare cu energie termică, aburul este generat și, ulterior, electricitate.
Energia solară pasivă este o resursă pentru a profita de căldura solară fără a utiliza resurse externe. De exemplu, arhitecții pot orienta case și pot decide unde să pună ferestre, având în vedere unde vor fi primite radiații solare. Această tehnică este cunoscută sub numele de arhitectură bioclimatică.
Cum se produce energia solară?
Din punct de vedere fizic, energia solară este produsă la soare printr -o succesiune de reacții nucleare. Când această energie ajunge la noi pe Pământ, putem profita de ea în multe feluri:

Panouri solare cu celule fotovoltaice. Panourile fotovoltaice sunt confecționate dintr -un material care, atunci când primesc lumină, ionizează direct și eliberează un electron. În acest fel, radiațiile solare sunt transformate în energie electrică.
Utilizarea colectoarelor solare care sunt concepute pentru a converti radiațiile solare în energie termică. Scopul său este de a încălzi un fluid care circulă în interior. În acest caz, nu avem electricitate, dar avem lichid la o temperatură ridicată care poate fi utilizată în multe aplicații.
Energia solară concentrată este un sistem care reflectă toate iluminările solare într -un punct focal pentru a atinge temperaturi ridicate. Această tehnologie este utilizată în plantele termosolare pentru generarea de energie.
Sistemele de energie solară pasivă folosesc energie solară fără a fi de intrare externă de energie. De exemplu, modelele arhitecturale permit radiații solare maxime iarna și evită excesul de căldură vara.
Tipuri de panouri solare
Termenul de panouri solare sunt utilizate pentru ambele metode (fotovoltaice și termice). În orice caz, designul este semnificativ diferit în funcție de tipul de tehnologie solară pentru care va fi utilizat:

Panoul termic solar folosește raze solare pentru a încălzi un lichid care transferă căldura într -un lichid și apoi încălzește apa. Încălzitoarele de apă solară sunt utilizate în case pentru a obține apă caldă.
Panoul fotovoltaic exploatează proprietățile anumitor elemente semiconductoare plasate în celulele solare. Celulele solare produc energie electrică atunci când sunt supuse radiațiilor solare. Datorită așa-numitului efect fotovoltaic, expunerea la soare determină mișcarea electronilor într-o componentă (de obicei siliciu), generând un curent electric continuu.
Panoul solar de concentrare folosește, de asemenea, o serie de oglinzi parabolice cu o structură liniară. Obiectivul acestor oglinzi este de a concentra radiațiile solare într -un punct focal pentru a atinge temperaturi suficient de ridicate pentru a genera abur.
Utilizarea energiei solare

Introducerea puterii soarelui: un ghid pentru fotovoltaică
Energia solară are multe utilizări și aplicații care pot fi rezumate în trei puncte:

Apă caldă domestică DHW
Încălzirea cu apă solară este utilizată pentru a furniza apă caldă internă (DHW) și încălzirea la case și complexe mici de construcții. Au fost construite centrale solare care au fost construite care, folosind turbine cu aburi, transformă căldura depozitată în electricitate.

Cu toate acestea, aceste prototipuri nu au fost utilizate pe scară largă datorită performanței scăzute a acestor centrale electrice în comparație cu costurile ridicate și alimentarea neregulată de energie electrică.

Generarea de energie electrică
Panourile fotovoltaice sunt utilizate în sisteme solare izolate pentru a alimenta dispozitive departe de rețelele electrice (sonde spațiale, repetatoare telefonice de mare altitudine etc.). De asemenea, sunt utilizate în aplicații cu cerințe atât de mici de energie, încât o conexiune la rețeaua electrică nu ar fi economică (semnale ușoare, contoare de parcare etc.).

Aceste dispozitive trebuie să fie echipate cu acumulatori capabili să acumuleze exces de energie electrică produsă în timpul zilei pentru a alimenta echipamentul noaptea și în perioadele înnorate, de obicei baterii solare.

De asemenea, sunt utilizate în sisteme mari conectate la rețea, deși sursa de alimentare este variabilă în condiții zilnice și sezoniere. Prin urmare, este dificil de prezis și nu este programabil.

Această discontinuitate face dificilă satisfacerea cererii de energie electrică în orice moment, cu excepția producției cu o marjă largă de siguranță peste vârfurile de cerere anuale. Cu toate acestea, fiind vârful producției de centrale solare vara, reușește să compenseze cererea internă mai mare din cauza aparatelor de aer condiționat.

Care sunt avantajele și contra contra energiei solare?
Utilizarea energiei solare implică pro și contra specifice.

Principalele critici sau dezavantaje sunt:

Costuri mari de investiții pe kilowatt obținut.
Oferă o eficiență foarte ridicată.
Performanța obținută depinde de programul solar, de vreme și de calendar. Din acest motiv, este dificil să știm ce energie electrică vom putea obține într -un moment dat. Acest dezavantaj dispare cu alte surse de energie, cum ar fi energia nucleară sau fosilă.
Cantitatea de energie necesară pentru a face un panou solar. Producerea panourilor fotovoltaice necesită multă energie, adesea folosind surse de energie neregenerabile, cum ar fi cărbunele.
Pe de altă parte, trebuie să luați în considerare beneficiile energiei solare:

Avocații săi susțin reducerea costurilor și câștigurile de eficiență din cauza economiilor de scară și îmbunătățiri tehnologice în sistemele solare viitoare.
În ceea ce privește absența acestei surse de energie noaptea, ei subliniază, de asemenea, că vârful maxim al consumului electric este atins în timpul zilei, adică în timpul producției maxime de energie solară.
Este o sursă de energie regenerabilă. Cu alte cuvinte, este inepuizabil.
Este o energie care nu poluează: nu generează gaze cu efect de seră și, prin urmare, nu contribuie la agravarea problemei schimbărilor climatice.
Autor: Oriol Planas - Inginer tehnic industrial