Солнечная энергия и ее применение

Солнечная энергия: история от Альфа до Омега

С древних времен человек использовал энергию Солнца в своих бытовых нуждах: подогреть воду, зажечь огонь и т. д. Во времена начала развития физического знания по оптике люди использовали зеркала и линзы для фокусировки солнечных лучей на объект. Они конструировали несложные установки для того, чтобы поджечь сухое дерево или выпарить воду для получения соли.

В Новое Время, когда науку перестала преследовать церковь, таких установок ставало все больше, а их качество выше. Первым самым толковым прибором для плавки чугуна и гранита было стекло с идеально ровной поверхностью. Оно было двояковыпуклой формы и могло расплавить эти твердые вещества в считанные секунды.

После следовали изобретения, которые не только использовали солнечный свет для нагрева чего-либо, но и для превращения солнечных лучей непосредственно в механическую энергию. Хотя идея их конструкции не «перепрыгивала» этап нагрева воды: лучи грели паровой котел, а с его помощью можно было делать механическую работу. Мощности таких установок колебалились в пределах 11 кВт.

В XIX веке было обнаружено и изучено удивительное явление – фотоэлектрический эффект. С его помощью было возможно преобразовать солнечный свет в электричество. Суть явления в том, что под действием электромагнитной волны твердое тело высвобождало электроны. На этом принципе был сконструирован первый фотоэлемент – вакуумный диод.

Позже, в середине XX века, когда в науку ворвались полупроводниковые материалы, то ученые (в том числе Абрам Федорович Иоффе), принялись изготовлять фотоэлементы из кремния. Они были гораздо компактнее и обладали более приемлемыми характеристиками для практического применения. К сожалению, технологии изготовления полупроводниковых устройств в то время было слаборазвитым и современные академики достигли низких показателей КПД своих образцов. Использовать первые солнечные батареи оказалось целесообразно лишь на космических спутниках.

Сегодня конструкция солнечных батарей совершенствованы и с каждым днем все шире используются. Особенно в странах, где световой день довольно длин и не слишком укорачивается с переменой времени года, солнечная энергия обеспечивает около 10% потребляемого электричества. В Сиднее в ближайшие два года планируется установить солнечные системы общей мощностью 12,5 МВт. В странах бывшего СНГ сфера развития альтернативных источников энергии на порядок заторможена, поэтому похвастаться мы ничем не можем к сожалению.

Почему именно солнечная энергия ?

Многие люди уже не один раз убедились в том, насколько популярной среди большинства людей, стала электроэнергия, которую человек получает именно от нашего светила, солнца. И к тому же, отдельно необходимо напомнить о том, что стоимость такой электроэнергии намного ниже, нежели стандартная электрическая энергия, которая доставляется людям от атомных и тепловых электростанций. К тому же, электроэнергия которая получается именно от солнца, абсолютно не несет никакого вреда экологии, нежели вышеупомянутые электростанции.

Возьмем к примеру чернобыльскую АЭС, взрыв на которой нанес не только большой удар по карман государства, но и нанес невосполнимый вред как человеческому здоровью, так и нормальной жизни большинства людей который проживали не только возле очага взрыва, но и далеко за его пределами

Именно поэтому, человечество стареться полностью заменить стандартную электроэнергию, которая вырабатывается электростанциями, на такую которая не будет нести вреда человечеству. Свое глубокое применение солнечные батареи нашли в многих областях.

Именно поэтому, уже сейчас необходимо определиться с суммой денег, и постепенно переходить на солнечную энергетику. Но почему же, до сих пор солнечная энергетика не внедрена по максимуму и не заменило стандартную, если она настолько дешевая? В первую очередь, потому что большая часть людей думает, что для монтажа таких систем потребуется очень много денег, и сомневаться в ее эффективности, что как раз является просто огромным тормозом. Но это очень ошибочное мнение так как уже не раз было доказано, что практически каждый человек может позволить себе установить установку такого рода источника энергии.

Ведь уже сегодня можно наблюдать, что большая часть новых устройств, способна работать как от стандартного источника электроэнергии, так и от солнечных элементов. Что касается монтажа такого рода систем, то можете быть абсолютно уверены в том, что данную процедуру осуществлять специалисты в довольно короткое время, и скоро вы сможете безо всяких опасений испытать на себе преимущества солнечной энергии. В завершение, необходимо напомнить, что большая часть стран мира, отдают свое предпочтение именно солнечной энергетики, так как ученые доказали, что такой вид энергии, наиболее проще использовать по назначению, нежели получать электрическую энергию. Используя для этого другие источники.

Солнечные батареи, устройство и применение

Совсем недавно мысль о бесплатном получении электричества казалась фантастикой. Но современные технологии постоянно совершенствуются и альтернативная энергетика также развивается. Многие начинают пользоваться новыми разработками, находясь вдали от электромагистралей, обретая полную автономность, и не теряя при этом городского комфорта. Одним из таких источников электроэнергии являются солнечные батареи.
Область применения таких батарей в основном предполагается для энергообеспечения загородных коттеджей, домов и дачных небольших поселков, которые находятся вдали от электролиний. То есть в местах, где требуются дополнительные источники электроэнергии.

Что представляет собой батарея, работающая от солнечных лучей – это многочисленные проводники и фотоэлементы, соединенные в одну систему, которые преобразуют энергию, полученную от лучей солнца в электроток. Эффективность данной системы достигает в среднем сорок процентов, но для этого требуются подходящие погодные условия.

Устанавливать солнечные системы имеет смысл только в тех районах, где солнечная погода составляет большинство дней в году. Также стоит учесть географическое положение дома. Но в основном при благоприятных условиях батарей существенно снижают потребление электричества из общей сети.

Почему нужно выбрать именно солнечные батареи?

Солнечное освещение есть в любых районах, и это дает доступ к получению бесплатного электричества.
Полная независимость, от завышенных цен, установленных местными энергетическими магнатами, а это экономия общих средств уходящих на содержание своего дома.

Порой дешевле обойдется установка солнечных систем, чем провести линию электропередач к удаленной ферме или небольшому поселку. Подсчитайте оплату работы техники и рабочих, также стоимость кабелей, столбов, плюс различные разрешения местных бюрократов и придете к выводу, что можно получить такую же услугу без всякой волокита и быть при этом хозяином.

Экологическая чистота

Основное превосходство данной системы. Фотоэлементы не имеют свойства производить выбросы  канцерогенов, не могут влиять на повышение уровня парниковых газов, не загрязняет окружающую среду.
Ненужность лицензирования. Пока государством не принято решения о наличии лицензии на право использовать фотоэлементы для получения электроэнергии — этим нужно пользоваться.
Бесплатное электричество, экономия средств и экологическая чистота – вот три важных критерия для выбора солнечных батарей.

Виды солнечных батарей

Системы, работающие на солнечном тепле можно  разделить на три больших вида:

Пленочные батареи

Выполняются из тонких  натянутых на каркас пленок, легко устанавливается в удобных местах. При облачной погоде у них понижается эффективность производства электроэнергии процентов на  двадцать, также при установке занимает большую площадь, но достаточно дешевая.

  Батареи монокристаллические.

Состоят из множества отдельных ячеек залитых силиконом, благодаря этому имеют повышенную гидроизоляцию. Такие батареи с успехом применяются в судоходстве, устанавливаются на кровлях. Эффективно работают с солнечной стороны крыши, но в случае, когда нет для этого возможности, можно их расположить со стороны затененного ската, только результат отдачи энергии  будет мало результативен.

Эти батареи имеют небольшой вес и размер. Очень удобны при сборке и установке. От остальных их отличает малый вес, гибкость, компактность, долговечность и надежность.

Батареи на основе поликристаллов.

Отличаются способностью улавливать даже самый рассеянный свет и минимальной зависимости от прямого солнечного света. Все это благодаря кристаллам находящимся в ячейках и направленным во все стороны. Эти батареи получили самое широкое распространение из-за их надежности и эффективности по производству электричества. С успехом используются для освещения  домов, административных помещений и улиц.

Использование солнечных  батарей в частном секторе.
Батареи, работающие за счет  поглощения солнечных лучей можно не только использовать  в  масштабе промышленности, но также с успехом применять в частном секторе. В последнее время наша промышленность наращивает производство солнечных батарей рассчитанных на длительную эксплуатацию сроком более двадцати пяти лет. Благодаря этому, цены на них стали ниже западной аналогичной продукции, и постепенно продолжают понижаться, становясь более доступными.

Выгодно ли использование солнечных батарей вообще?

Перед тем как решится на приобретение и установку солнечной электростанции у себя в частном доме, стоит все хорошо просчитать. Это сделать довольно просто. Сумму стоимости оборудования и его установки следует разделить на гарантийный срок 25 лет и все солнечные дни за год, и примерно станет ясно, стоит ли использовать такую установку в данном случае. Также нужно учесть площадь батарей, чтобы получить 1 кВт энергии, эту информацию можно уточнить у консультантов-продавцов в магазине, продающих солнечные батареи.