7 populārākie saules enerģijas izmantošanas veidi | Priekšrocības un trūkumi

Kuram gan saule nav vajadzīga? Mēs apspriedīsim saules enerģijas izmantošanas veidus, kā arī tās priekšrocības un trūkumus.

Visas daļiņas izstaro zināma lieluma enerģiju, no kurām dažas var noteikt, bet dažas, iekārtas nav ražotas to noteikšanai.

Saule, piemēram, ir zvaigzne Piena ceļa galaktikā, un tāpat kā jebkura cita zvaigzne ir masīvs kodolreaktors. Dziļi Saules kodolā kodolsintēzes reakcijas rada milzīgu enerģijas daudzumu, kas gaismas un siltuma veidā izstaro uz āru no Saules virsmas un nonāk kosmosā.

Šī milzīgā enerģija gadu gaitā ir izmantota dažādiem mērķiem. Lielākoties nolūks ir izžāvēt drēbes un citas lietas.

Taču saules enerģija, kas ir vienkārši no saules iegūtā enerģija, kopš 19. gadsimta ir arvien biežāk lietota terminoloģija, jo ir vajadzīga atjaunojama un tīra enerģija (ti, enerģija, kas neizdala siltumnīcefekta gāzes, lai ilgstoši ietekmētu mūs. palaist).

21. gadsimtā saules enerģija ir kļuvusi pievilcīgāka un labāka izvēle, jo tā ir atjaunojama un nerada piesārņojumu salīdzinājumā ar fosilo kurināmo.

Pēdējā laikā saules enerģijas izmantošana ir paplašinājusies, jo arvien vairāk tiek izmantota saules starojuma radītā enerģija. Senos laikos paaugstināts saules starojums tika uzskatīts par dievu lāstu par mūsu nolaidību veikt rituālu, kurā daži cilvēki mirst, bet daži smagi saslimst.

Taču, ņemot vērā tehnoloģiju attīstību un lielāku interesi par šīs enerģijas izmantošanu, saules enerģija parasti netiek uzskatīta par lāstu, bet gan par svētību. Tā ir svētība un patvērums, kur meklēt atjaunojamo enerģiju, lai aizstātu fosilo kurināmo, piemēram, ogles, naftu un dabasgāzi, kas nav atjaunojami.

Saules enerģija pēdējā laikā ir īpaši izmantota dzīvojamos rajonos, lauksaimniecībā, kosmosa izpētē, transportā un daudz ko citu. Saules enerģiju nevar izsmelt, kāpēc gan neizmantot to mūsu labā?

Kas ir Saules enerģija?

Saules enerģiju sauc arī par saules starojumu, un tā ir enerģija, ko saule ražo gaismas veidā. Saules gaisma nāk kā ultravioletie, redzamie un infrasarkanie stari. Redzamā gaisma ir krāsu spektrs, ko mēs esam pieraduši redzēt, bet ultravioleto un infrasarkano staru nevar redzēt.

Saules enerģija, Saules starojums ir visizplatītākais enerģijas resurss uz Zemes un spēj ražot siltumu, izraisīt ķīmiskas reakcijas vai ģenerēt elektrību.

Saules enerģija ir galvenais vēja cirkulācijas katalizators, veidojot laikapstākļu sistēmas un enerģijas avotus šeit uz Zemes. Saskaņā ar pētījumiem saules enerģijas vai starojuma daudzums, kas stundas laikā sasniedz zemes virsmu, teorētiski aizpilda zemes enerģijas vajadzības uz visu gadu.

Kopējais saules enerģijas incidentu skaits uz Zemes ir ievērojami lielāks nekā pasaules pašreizējās un paredzamās enerģijas vajadzības. Ja tas ir atbilstoši izmantots, šis ļoti izkliedētais avots var apmierināt visas turpmākās enerģijas vajadzības.

Saules enerģiju var pārvērst siltumenerģijā vai elektroenerģijā. Saules enerģija ir viens no tīrākajiem un bagātīgākajiem pieejamajiem atjaunojamās enerģijas avotiem, un tas ir nozīmīgs spēlētājs mūsu globālajā enerģijas nākotnē, jo mēs cenšamies sasniegt ilgtspējību.

Saules enerģiju var uztvert un izmantot vairākos veidos, galvenokārt, lai ražotu elektrisko vai siltumenerģiju mājām, uzņēmumiem un komunālajiem pakalpojumiem. Saules enerģiju var izmantot arī ūdens vārīšanai, kas savukārt darbina tvaika turbīnu, lai ražotu līdzīgi kā ogļu vai atomelektrostacijas, kas ražo elektroenerģiju daudz plašākā mērogā.

Visizplatītākais saules enerģijas veids ir saules enerģijas izmantošana izmantojot saules paneļus vai fotoelementus kas ir radīti no pusvadītāju materiāliem. Šīs šūnas ir sakārtotas no malas līdz malai, lai uztvertu saules gaismu, pārveidojot tās elektriskās strāvās, kas tiek glabātas akumulatoros.

Tas notiek, kad saules stari skar pusvadītāju šūnas, tā zaudē elektronus no to atomiem, un šie elektroni plūst cauri šūnai un rada elektrību. To sauc par fotoelektrisko efektu. Šie paneļi ir redzami uz mājām un citām ēkām. Saules enerģiju var izmantot arī, lai nodrošinātu apgaismojumu komfortablam ēku iekštelpu klimatam, kā arī ūdens sildīšanai sadzīves, komerciālām un rūpnieciskām vajadzībām.

Saules enerģijas veidi

Ir divu veidu saules enerģija, un tie ir;

• Aktīvā saules enerģija
• Pasīvā saules enerģija

1. Aktīvā saules enerģija

Aktīvā saules enerģija ir enerģija, kas tiek pārraidīta caur saules paneļiem. Tos izmanto gan māju apkures sistēmām, gan elektroenerģijas ražošanai. Aktīvā saules enerģija tiek savākta, izmantojot plakanu PV paneļus, kurus var uzstādīt, lai savāktu saules enerģiju.

Gaiss vai šķidrums tiek izmantots, lai uztvertu saules siltumu (šķidrumu galvenokārt izmanto, jo tas ir labāks siltuma un enerģijas vadītājs gaisā, un tā priekšrocība ir tā, ka tas nesasalst). Pēc tam šķidrums tiek pārvietots uz ārēju ierīci, kas darbojas kā uzglabāšanas tvertne, kur to pārvērš enerģijā.

Aktīvo saules enerģiju var savākt, izmantojot saules kolektorus, kas novietoti uz ēku jumtiem, lai sildītu šķidrumus un sūknētu tos caur cauruļu sistēmu, lai apsildītu visu ēku.

Aktīvās saules enerģijas sistēmu priekšrocības

1. Viena no aktīvās saules enerģijas priekšrocībām ir tā, ka tām nav nepieciešams ārējs enerģijas avots. Tie izmanto ārējās ierīces (saules paneļus), kurām ir zema apkope un kuras ir ļoti uzticamas, lai savāktu enerģiju no saules.
2. Salīdzinot ar pasīvajām saules enerģijas sistēmām, īpaša ēkas būvniecība nav nepieciešama. Aktīvās saules enerģijas sistēmas var izmantot gandrīz jebkurā vietā un ēkā.
3. Nav oglekļa emisijas
4. PV paneļu apkure saglabā skaidru n, īpaši sliktos laika apstākļos.
5. Tie nerada troksni.

Mīnusi aktīvajām saules enerģijas sistēmām

1. Aktīvās saules enerģijas sistēmas iekārtas ir dārgas, un tās ir dārgas arī uzturēt.
2. Šķidrumi, kas uzglabā siltumu saules panelī, var izdalīt gaisā kaitīgas gāzes.

2. Pasīvā saules enerģija

Pasīvā saules enerģija ir enerģija, kas tiek pārnesta caur termodinamikas un siltuma pārnesi, savācot saules siltumu un pārvēršot to par enerģiju, ko izmanto siltumnīcas siltumnīcā), kur siltums tiek pārnests no saules un, kad tas nonāk siltumnīcā, stikls aiztur siltumenerģiju. un uzglabā to vēsākiem periodiem.

Tas ir tas pats mehānisms siltā patīkamā automašīnā aukstā dienā. Pasīvo saules enerģijas sistēmu vislabāk izmantot sistēmas apkurei un dzesēšanai, īpaši mazās mājās. Lai uztvertu šo saules siltumu, var izmantot īpašus logus, kuros var būt PV paneļi. Tādējādi enerģijas ražošanai tiek apvienotas gan aktīvās, gan pasīvās saules enerģijas sistēmas.

Pasīvās saules enerģijas sistēmas plusi

1. Pasīvās saules enerģijas sistēmas ir ne tikai lētas, bet arī nav nepieciešams ārējs aprīkojums, kas samazina jūsu enerģijas izdevumus līdz aptuveni 14%.
2. Salīdzinot ar aktīvajām saules enerģijas sistēmām, tie neizdala toksīnus.

Pasīvās saules enerģijas sistēmas mīnusi

1. Pasīvo saules enerģijas sistēmu efektivitāte lielā mērā ir atkarīga no laika apstākļiem. Ja laiks ir pārāk karsts, jūsu ēka var pārkarst.
2. Efektivitāte ir atkarīga arī no jūsu ēkas orientācijas pret sauli.
3. Pasīvās saules enerģijas sistēmās tiek izmantoti īpaši logi. Kļūda izvēle sabojās jūsu pūles.

Iepazīstoties ar saules enerģijas veidiem, apskatīsim tās izmantošanas veidus.

Saules enerģijas izmantošana

Tālāk ir norādīti saules enerģijas izmantošanas veidi.

• Saules elektrība
• Saules ūdens sildīšana 
• saules plīts
• Saules ierīces 
• Saules apgaismojums
• Saules apkure un ventilācija
• Saules transportēšana

1. Saules elektrība

Šis ir viens no saules enerģijas izmantošanas veidiem, kas pēdējos gados ir ieguvis apgriezienus. Lai gan saules paneļu cena ir diezgan augsta, jo populārāka kļūst saules elektrība, jo vairāk saules paneļu cenas kļūst zemākas.

Saules elektroenerģija rodas, kad saules stari skar saules paneļus, saules paneļi palīdz transportēt elektronus, pārvēršot tos elektroenerģijā, kas tiek pārraidīta pa vadiem un tiek izmantota elektroenerģijas ražošanai.

Saules paneļus un saules PV sistēmas var uzstādīt uz māju vai citu ēku jumtiem. Šīs saules enerģijas sistēmas ražo elektroenerģiju, lai kompensētu ēkas enerģijas patēriņu un nosūtītu lieko ražošanu elektrotīklam.

Saules baterijas tiek izmantotas saules enerģijas uzglabāšanai, tāpēc saules elektrību var izmantot pat tad, kad saule noriet, izmantojot EV barošanu. Tas ļauj iedzīvotājiem pilnībā atslēgties no tīkla, izmantojot saules enerģijas un akumulatoru sistēmu vai saules enerģijas un ģeneratoru sistēmu.

2. Saules ūdens sildīšana

Šis ir viens no saules enerģijas izmantošanas veidiem, un šeit saules enerģiju izmanto ūdens sildīšanas sistēmu sildīšanai. Saules starojumu izmanto, lai sildītu ūdeni, ko izmanto mājās.

Saules ūdens sildītāji izmanto jumta elementus, lai absorbētu saules siltumu un pārnestu to uz ūdens tvertni. Sauli var izmantot arī peldbaseina ūdens sildīšanai. Šeit ūdens tiek transportēts uz kolektoru, kur to silda saule un pēc tam tiek nosūtīts atpakaļ uz baseinu.

3. Saules plīts

Saules plītis vai krāsnis ir viens no saules enerģijas izmantošanas veidiem, kas kļūst arvien populārāks kā sadzīves tehnika. Lai gan saules krāsns ir lēna plīts, tā izmanto leņķveida atstarotājus, lai saules enerģiju novirzītu īpašā kamerā. Saules krāsns silda zemā temperatūrā dažas stundas (8-10) atkarībā no ēdiena.

4. Saules ierīces

Dažas citas ierīces arvien vairāk tiek pielāgotas saules enerģijas izmantošanai, lai tās darbotos, padarot tās par vienu no saules enerģijas izmantošanas veidiem. Dažas no šīm ierīcēm ietver ledusskapjus, veļas mazgājamās mašīnas/žāvējus un HVAC sistēmas, šīs ierīces patērē vairāk enerģijas, nekā paredzēts. Mums ir arī ar saules enerģiju darbināmi tālruņi un planšetdatoru lādētāji.

Šie ar saules enerģiju darbināmie lādētāji ir pārnēsājami, ļaujot lietotājiem tos ņemt līdzi, kur vien viņi vēlas. Dažas attīstītās valstis, piemēram, Japāna, ir izstrādājušas vieglas, ūdensizturīgas saules baterijas, kuras kādreiz varētu integrēt, lai darbinātu mūsu elektroniskās ierīces.

5. Saules apgaismojums

Saules enerģiju var izmantot arī āra apgaismojumam, padarot to par vienu no saules enerģijas izmantošanas veidiem. Saules gaismas arvien vairāk tiek izmantotas praktiski visur, sākot no drošības apgaismojuma līdz mājas ainavu veidošanai, pat ceļa zīmēm un ielu apgaismojumam. Tas, kas padara to diezgan labāku, ir tas, ka šīs saules gaismas ir lētas un viegli pieejamas.

6. Saules apkure un ventilācija

Saules apkure un ventilācija ir viens no daudzajiem saules enerģijas izmantošanas veidiem.

Saules apkure ir saules starojuma izmantošana māju apkurei, jo īpaši aukstajā vai ziemas periodā, vai nu padodot enerģiju starojošajām grīdām vai savienojot tās ar piespiedu karstā gaisa (FHA) sistēmu. Lai tas notiktu, īpaša uzmanība jāpievērš logu novietojumam uz sienām un materiālu izvēlei ēkai.

Saules ventilācija ietver ar saules enerģiju darbināmu bēniņu ventilatoru izmantošanu, lai vasarā atdzesētu māju. Šie saules sildītāji un ventilatori palīdz samazināt enerģijas izmaksas.

7. Saules transportēšana.

Saules transportēšana ir viens no saules enerģijas izmantošanas veidiem. Saules enerģija ir saules enerģijas izmantošana transportlīdzekļu darbināšanai.

Ar saules enerģiju darbināmi transportlīdzekļi ir nākotnes transportlīdzekļi, un ir vajadzīgas labākas inovācijas un tehnoloģijas, lai šie transportlīdzekļi būtu uz ceļa. Mums ir lieli transportlīdzekļi, kas joprojām atrodas testēšanas režīmā un netiek plaši ražoti. Lai gan elektromobiļus var uzlādēt ar saules paneļiem.

Saules enerģijas priekšrocības

Saules enerģija ir izdevīgāka un vēlamāka nekā parastās enerģijas sistēmas. Šeit ir saules enerģijas priekšrocības.

1. Tajā ir neierobežots izejvielu daudzums.

Tas ir galvenais iemesls saules enerģijas atjaunošanai. Pieejamās saules enerģijas daudzums ir 10,000 XNUMX reižu lielāks nekā pašlaik cilvēkam nepieciešamais daudzums.

Smieklīgākais ir tas, ka enerģija tiek nomainīta, un tikai aptuveni 0.02% no ienākošās saules gaismas pietiktu, lai aizstātu citus degvielas avotus, ja tos izmantotu.

2. Tīra enerģija

Saules enerģijai ir zemas emisijas, tāpēc tas ir viens no tīrākajiem enerģijas avotiem. Negatīvā ietekme uz vidi ir niecīga, salīdzinot ar tradicionālajiem enerģijas avotiem, kas ir fosilā kurināmā dedzināšana.

Saules enerģijas izmaksas uz vidi Saules enerģija ir lielisks fosilā kurināmā enerģijas aizstājējs, jo fosilā kurināmā sadedzināšana atmosfērā katru gadu izdala aptuveni 21.3 miljardus tonnu oglekļa dioksīda.

3. Elektrības nodrošināšana ārpus tīkla iedzīvotājiem

Aptuveni 1.8 miljardi cilvēku dažādu iemeslu dēļ ir ārpus tīkla. Dažas no tām var būt saistītas ar politiku vai vides problēmām, bet lielākoties nav piekļuves tīkla elektrībai, un tas ir daudzās jaunattīstības valstīs.

Saules enerģija būtu piemērota šiem ārpus tīkla esošajiem iedzīvotājiem, lai piekļūtu elektrībai, jo viņiem var uzstādīt saules paneļus, lai tie saņemtu elektroenerģiju tieši no saules.

4. Elektroenerģijas ražošanas izdevumu samazināšana

Saules enerģija palīdz uzlabot dzīves kvalitāti miljoniem cilvēku, jo tiek samazināti izdevumi. Miljoniem cilvēku jaunattīstības valstīs dzīvo tumsā, kā rezultātā dzīves kvalitāte ir zema.

Saules enerģijas izmantošana var ievērojami uzlabot viņu dzīves kvalitāti, jo tā ne tikai labāk aizstāj parasto enerģijas ražošanu, jo samazina ievērojamas sociālās un vides izmaksas, bet arī veicinātu attīstību tajās jomās, kurās tiek nodrošinātas videi draudzīgas darbavietas, kā arī veicināta rūpnieciskā ražošana.

5. Nav trokšņa piesārņojuma

Saules enerģijas ražošana ir bez trokšņa, un tāpēc tā nevar radīt trokšņa piesārņojumu, salīdzinot ar vēja turbīnu enerģijas ražošanu.

6. Ekonomiskāks ilgstošai elektroenerģijas ražošanai

Lai gan saules enerģijas uzstādīšana maksā augstas izmaksas, ilgtermiņā saules enerģija ir ekonomiska salīdzinājumā ar parastajiem tīkla enerģijas rēķiniem.

7. Uzticamāks

Saules enerģija ir uzticamāka nekā parastā komunālo pakalpojumu uzņēmumu enerģija. Tas ir svarīgi, jo tos var ierobežot politiski vai ekonomiski satricinājumi, terorisms, dabas katastrofas vai pārslodze, ko izraisa pārmērīga izmantošana, kas izraisa elektroenerģijas padeves pārtraukumus, taču tas tā nav ar saules enerģiju.

8. Palīdz ietaupīt ārvalstu enerģijas izdevumus

Saules enerģijas palīdzība ietaupa ārvalstu enerģijas izdevumus, un tas ir saistīts ar pārsteidzošajām naftas importa un arī naftas urbšanas izmaksām.

Saules enerģijas trūkumi

1. Augstas uzstādīšanas izmaksas

Saules enerģijas izmantošanai un uzstādīšanai ir augstas sākotnējās izmaksas, lai gan tas attiecas uz visu atjaunojamo enerģiju. Sākotnējās saules enerģijas izmantošanas izmaksas var pat segt vairākus gadus ilgus enerģijas rēķinus.

Saules enerģijas izmaksas laika gaitā, iespējams, ir samazinājušās, taču cenas joprojām ir nežēlīgas, jo saules enerģija arvien vairāk tiek izmantota ar jaunākām tehnoloģijām, mēs noteikti redzēsim, ka šīs cenas samazināsies vēl vairāk.

2. Saules enerģija ir atkarīga no laikapstākļiem

Enerģiju var ģenerēt tikai tad, kad saules gaisma saskaras ar paneļa virsmu un tiek pārveidota, lai tie vislabāk darbotos saulainās dienās. Tā teikt, ja nebūtu saules, būtu elektrība.

Arī mākoņainās dienās netiek ražots tik daudz enerģijas, un naktī nav saules, tāpēc ir vajadzīgas lielas akumulatoru bankas, lai ietaupītu tos, kas saņem dienā. Tie ierobežo valstis, kurās ir zems saules starojums un arī saules paneļu veiktspēja.

3. Zems enerģijas pārveidošanas līmenis

Saules paneļiem ir zems enerģijas pārveidošanas koeficients, salīdzinot ar līdzīga izmēra tradicionālo spēkstaciju jaudu, kur vismodernākajiem saules paneļiem jāpārvērš tikai 20-25%.

Tas parāda, cik daudz vēl ir nepieciešama attīstība saules enerģijas ražošanas nozarē.

4. Nepieciešams daudz vietas

Saules enerģijas ražošana patērē daudz vietas. Liela mēroga ražošanai saules paneļu uzstādīšanai ir nepieciešams daudz vietas, tāpēc zemes tiek izklātas, apdraudot savvaļas dabu, kur novietot saules paneļus.

Lielākas komunālo pakalpojumu mēroga PV sistēmām var būt nepieciešami līdz 3.5 līdz 10 akriem uz megavatu, un CSP iekārtām ir nepieciešami no 4 līdz 16.5 akriem uz megavatu.

Lai gan to var atrisināt, masveidā uzstādot saules paneļus neapdzīvotās vietās, lai apmierinātu liela mēroga ražošanas pieprasījumu. Tāpat ir nepieciešami lieli jumti, lai saules paneļus varētu novietot sadzīves vajadzībām.

5. Izdala elektroniskos atkritumus

Lai gan saules enerģijas ražošanai nav būtiskas ietekmes uz vidi, saules paneļu ražošanas process var kaitēt videi, radot emisijas no fosilā kurināmā un plastmasas atkritumu sadedzināšanas.

Turklāt saules enerģijas ražošanā tiek izdalīti elektroniskie atkritumi, tāpat kā cita elektronika, kas padara šo bīstamo atkritumu iznīcināšanu par problēmu.

6. Materiāli, kas nav viegli pieejami

Saules tehnoloģiju ražošanā izmantotie materiāli ir reti, lai gan tā ir PV tehnoloģiju, nevis CSP tehnoloģiju problēma.

FAQ

Kādi ir īpašie saules enerģijas izmantošanas veidi mājās?

Daži no īpašiem saules enerģijas izmantošanas veidiem mājās ietver:

• Ar saules enerģiju darbināmi ventilācijas ventilatori: saules enerģiju var izmantot ventilatoru darbināšanai mājas lietošanai.
• Saules apkure peldbaseiniem: saules enerģiju var izmantot peldbaseinu apsildīšanai mājās, lai tie būtu silti un patīkami atpūtai.
• Saules māju apkure: saules enerģiju var izmantot arī mājas apkurei ziemas periodos.
• Ar saules enerģiju darbināmi sūkņi: saules enerģiju var izmantot ūdens sūkņu darbināšanai.
• Akumulatoru uzlāde ar saules enerģiju: saules enerģiju var izmantot arī tālruņu un citu ierīču uzlādēšanai.
• Saules enerģija ēdiena gatavošanai: saules enerģiju var izmantot cepeškrāsns darbināšanai.

Kādi ir īpašie saules enerģijas izmantošanas veidi lauksaimniecībā?

Daži no īpašajiem saules enerģijas izmantošanas veidiem lauksaimniecībā ietver:

• Saules enerģiju var izmantot, lai uzsildītu ūdeni, kas tiek izmantots lauksaimniecības vajadzībām.
• Saules enerģiju var izmantot arī saules siltumnīcas darbībai, kas veicina labības augšanu un uzlabo ražu.
• Saules enerģiju var izmantot arī labības un graudu žāvēšanai.
• Saules enerģiju var izmantot ūdens sūknēšanai.

Ieteikumi

• Lietas, kas jāpatur prātā, veidojot saules ielu apgaismojuma sistēmu
  .
• Klimata pārmaiņas | Definīcija, cēloņi, sekas un risinājumi
  .
• 6 labākie videi draudzīgākie enerģijas avoti
  .
• 10 populārākās vides problēmas un risinājumi
  .
• 5 labākās vides inženierzinātņu universitātes
  .
• 5 veidi, kā izveidot videi draudzīgu biznesu