Solarenergiedefinition mit Beispielen und Verwendungen

Solarenergiedefinition mit Beispielen und Verwendungen
Die Definition von Sonnenenergie ist die Energie, die aus der Sonne kommt und die wir dank der Sonnenstrahlung erfassen können. Das Konzept der Sonnenenergie wird häufig verwendet, um sich auf die elektrische oder thermische Energie zu beziehen, die unter Verwendung von Sonnenstrahlung erhalten wird.

Diese Energiequelle repräsentiert die primäre Energiequelle auf der Erde. Da es sich um eine unerschöpfliche Quelle handelt, gilt es als erneuerbare Energien.

Aus dieser Energie werden viele andere Energiequellen abgeleitet, wie z. B.:

Windergie, die die Kraft des Windes nutzt. Der Wind wird erzeugt, wenn die Sonne große Luftmengen erwärmt.
Fossile Brennstoffe: Sie stammen aus einem extrem langen Prozess der Zersetzung organischer Partikel. Die organischen Zersetzer waren größtenteils photosynthetisierende Pflanzen.
Hydraulische Energie, die die potentielle Energie des Wassers nutzt. Ohne Sonnenstrahlung wäre der Wasserkreislauf nicht möglich.
Die Energie von Biomasse ist wieder einmal das Ergebnis der Photosynthese von Pflanzen.
Diese Art von erneuerbarer Energie ist eine Alternative zu fossilen Brennstoffen, die keine Treibhausgase wie Kohlendioxid emittieren.

Beispiele für Sonnenenergie
Einige Beispiele für Sonnenenergie umfassen Folgendes:

Photovoltaische Sonnenkollektoren erzeugen Strom; Diese Einrichtungen werden in Häusern, Bergunterkünften usw. eingesetzt.
Photovoltaikkraftwerke: Sie sind signifikante Erweiterungen von PV -Panels, deren Ziel es ist, Strom zur Versorgung des Stromnetzes zu erzeugen.
Solarautos verwenden PV -Zellen, um die Sonnenstrahlung in Strom umzuwandeln, um einen Elektromotor zu treiben.
Solarkocher: Sie bestehen aus einem Parabolsystem, um das Licht der Sonne auf einen Punkt zu konzentrieren, um die Temperatur zu erhöhen und kochen zu können.
Heizsysteme: Mit Solar -Wärmeenergie kann eine Flüssigkeit erhitzt werden, die in einem Heizkreis verwendet werden kann.
Die Heizung des Schwimmbeckens ist ein einfacher Flüssigkeitskreis, bei dem Wasser entlang eines Satzes von Solarthermiesammlern zirkuliert, die der Sonne ausgesetzt sind.
Taschenrechner: Einige elektronische Geräte verfügen über ein kleines Solarpanel, um den elektrischen Schaltkreis zu liefern.
Die Sonnenbelüftung ist eine Art Sonnenenergie, die mit der Hitze der Sonne einen Raum belüftet. Es wird häufig in Häusern und Gebäuden verwendet, um die Luftqualität zu verbessern und die Energiekosten zu senken. Die Sonnenbelüftung kann verwendet werden, um ein einzelnes Zimmer oder ein ganzes Gebäude zu belüften.
Die Photosynthese ist eine natürliche Art und Weise, wie Pflanzen Solarenergie in chemische Energie umwandeln.
Arten von Sonnenenergie
Es gibt drei Arten von Solartechnologien:

Photovoltaische Sonnenenergie: PV -Sonnenkollektoren bestehen aus einem Material, das, wenn Sonnenstrahlung schlägt, Elektronen freigibt und einen elektrischen Strom erzeugt.
Wärme Sonnenenergie: Dieses System nutzt die Wärmekapazität der Sonnenstrahlen. Die Sonnenstrahlung wird in Wärmeenergie umgewandelt, um eine Flüssigkeit zu erhitzen, die zum Erhitzen häuslicher heißer Wasser verwendet werden kann. In solaren Wärmekraftwerken wird Dampf erzeugt und anschließend Strom.
Passive Solarenergie ist eine Ressource, um die Sonnenwärme ohne Verwendung externer Ressourcen zu nutzen. Beispielsweise können Architekten Häuser orientieren und entscheiden, wo sie Fenster setzen sollen, wenn man bedenkt, wo Sonnenstrahlung empfangen wird. Diese Technik ist als bioklimatische Architektur bekannt.
Wie wird Solarenergie erzeugt?
Aus physischer Sicht wird die Sonnenenergie in der Sonne durch eine Abfolge von Kernreaktionen erzeugt. Wenn uns diese Energie auf der Erde erreicht, können wir sie auf viele Arten nutzen:

Sonnenkollektoren mit Photovoltaikzellen. Photovoltaikplatten bestehen aus einem Material, das beim Empfang von Licht direkt ein Elektron ionisiert und freigibt. Auf diese Weise wird die Sonnenstrahlung in elektrische Energie umgewandelt.
Verwenden von Sonnenkollektoren, die zur Umwandlung von Sonnenstrahlung in thermische Energie umwandelt werden. Sein Zweck ist es, eine Flüssigkeit zu erhitzen, die im Inneren zirkuliert. In diesem Fall haben wir keinen Strom, aber wir haben eine Flüssigkeit bei einer hohen Temperatur, die in vielen Anwendungen verwendet werden kann.
Konzentrierte Sonnenenergie ist ein System, das alle Sonnenbeleuchtung bis zu einem Brennpunkt reflektiert, um hohe Temperaturen zu erreichen. Diese Technologie wird in thermosolaren Pflanzen zur Energieerzeugung eingesetzt.
Passive Solarenergiesysteme verwenden Solarenergie ohne externe Energieeingabe. Beispielsweise ermöglichen architektonische Konstruktionen im Winter maximale Sonneneinstrahlung und vermeiden im Sommer überschüssige Hitze.
Arten von Sonnenkollektoren
Der Begriff Solarmodule wird für beide Methoden (Photovoltaik und Wärme) verwendet. In jedem Fall unterscheidet sich das Design erheblich, je nachdem, für welche Art von Solartechnologie es verwendet werden soll:

Das Solarthermie -Panel verwendet Solarstrahlen, um eine Flüssigkeit zu erwärmen, die Wärme an eine Flüssigkeit überträgt und dann Wasser erwärmt. Solarwarmwasserbereiter werden in Häusern verwendet, um heißes Wasser zu erhalten.
Das Photovoltaikpanel nutzt die Eigenschaften bestimmter Halbleiterelemente, die in Solarzellen platziert sind. Solarzellen erzeugen elektrische Energie, wenn sie einer Sonnenstrahlung ausgesetzt sind. Dank des sogenannten Photovoltaik-Effekts führt die Sonne aus, die die Bewegung von Elektronen in einer Komponente (normalerweise Silizium) zu einem kontinuierlichen elektrischen Strom erzeugt.
Das konzentrierende Solarpanel verwendet auch eine Reihe von parabolischen Spiegeln mit einer linearen Struktur. Das Ziel dieser Spiegel ist es, die Sonnenstrahlung auf einen Brennpunkt zu konzentrieren, um die Temperaturen zu erreichen, die hoch genug sind, um Dampf zu erzeugen.
Nutzung von Sonnenenergie

Nutzung der Kraft der Sonne: Ein Leitfaden zur Photovoltaik
Solarenergie hat viele Anwendungen und Anwendungen, die in drei Punkten zusammengefasst werden können:

Haushaltswasser DHW
Die Heizung von Sonnenwasser wird zur Versorgung mit Haushaltswasser (DHW) und Heizung und kleinen Gebäudekomplexen verwendet. Es wurden Solarkraftwerke gebaut, die mit Dampfturbinen die gespeicherte Wärme in Strom umwandeln.

Diese Prototypen wurden jedoch aufgrund der geringen Leistung dieser Kraftwerke im Vergleich zu den hohen Kosten und der unregelmäßigen Stromversorgung nicht weit verbreitet.

Stromerzeugung
Photovoltaikplatten werden in isolierten Sonnensystemen verwendet, um Geräte von elektrischen Netzwerken abzuschalten (Raumsonden, Telefon-Repeater mit hoher Höhe usw.). Sie werden auch in Anwendungen mit so geringen Energiebedarf verwendet, dass eine Verbindung zum Stromnetz nicht wirtschaftlich wäre (leichte Signale, Parkuhren usw.).

Diese Geräte müssen mit Akkumulatoren ausgestattet sein, die in der Lage sind, überschüssige Strom zu sammeln, die tagsüber erzeugt werden, um die Ausrüstung nachts und während der Wolkenperioden, in der Regel Solarzbatterien, mit Strom zu versorgen.

Sie werden auch in großen netzgebundenen Systemen verwendet, obwohl die Stromversorgung unter täglichen und saisonalen Bedingungen unterschiedlich ist. Daher ist es schwierig vorherzusagen und nicht programmierbar.

Diese Diskontinuität macht es schwierig, die Stromnachfrage jederzeit zu decken, mit Ausnahme der Produktion mit einer Vielzahl von Sicherheit über den jährlichen Nachfragespitzen. Im Sommer ist es jedoch der Höhepunkt der Produktion von Solarkraftwerken und schafft es jedoch, den höheren internen Nachfrage aufgrund von Klimaanlagen auszugleichen.

Was sind die Vor- und Nachteile von Solarenergie?
Die Verwendung von Sonnenenergie beinhaltet spezifische Vor- und Nachteile.

Die Hauptkritik oder Nachteile sind:

Hohe Investitionskosten pro Kilowatt erhalten.
Es bietet sehr hohe Effizienz.
Die erhaltene Leistung hängt vom Sonnenplan, dem Wetter und dem Kalender ab. Aus diesem Grund ist es schwierig zu wissen, welche elektrische Leistung wir zu einem bestimmten Zeitpunkt erhalten können. Dieser Nachteil verschwindet mit anderen Energiequellen wie nuklearen oder fossilen Energie.
Die Menge an Energie, die es braucht, um ein Solarpanel zu erstellen. Die Herstellung von Photovoltaik-Panels erfordert viel Energie und verwendet häufig nicht erneuerbare Energiequellen wie Kohle.
Andererseits müssen Sie die Vorteile der Sonnenenergie berücksichtigen:

Die Befürworter unterstützen die Kostensenkung und die Effizienzgewinne aufgrund von Skaleneffekten und technologischen Verbesserungen in zukünftigen Solarsystemen.
In Bezug auf das Fehlen dieser Energiequelle in der Nacht weisen sie auch darauf hin, dass der maximale Spitzenwert des elektrischen Verbrauchs tagsüber während der maximalen Produktion von Sonnenenergie erreicht wird.
Es ist eine erneuerbare Energiequelle. Mit anderen Worten, es ist unerschöpflich.
Es handelt sich um nicht beschlagnahmende Energie: Es erzeugt keine Treibhausgase und trägt daher nicht dazu bei, das Problem des Klimawandels zu verstärken.
Autor: Oriol Planas - industrieller technischer Ingenieur