מהי אנרגיה סולארית?

ההגדרה של אנרגיה סולארית היא האנרגיה שמגיעה ממנההשמשושאנחנו יכולים לתפוס בזכות קרינת השמש.הרעיון של אנרגיה סולארית משמש לרוב להתייחס לחשמל אואנרגיית תרמיתשמתקבל באמצעותקרינה סולארית.

מקור אנרגיה זה מייצג את הראשימקור אנרגיהעַלכדור הארץ.מכיוון שזה מקור בלתי נדלה, הוא נחשבאנרגיה מתחדשת.

מהאנרגיה הזו, רבים אחריםמקורות אנרגיהנגזרים, כגון:

• אנרגיית רוח, הרותמת את כוח הרוח.הרוח נוצרת כאשרשמשמחמם נפחי אוויר גדולים.
• דלקים מאובנים: הם מגיעים מתהליך ארוך במיוחד של פירוק של חלקיקים אורגניים.המפרקים האורגניים היו ברובם צמחים פוטוסינתזים.
• אנרגיה הידראולית, הרותמת את האנרגיה הפוטנציאלית של מים.ללא קרינת שמש, מחזור המים לא היה אפשרי.
• האנרגיה מביומסה, שוב, היא תוצאה שלפוטוסינתזהשל צמחים.

סוג זה של אנרגיה מתחדשת הוא אלטרנטיבהזה לא פולטגזי חממהכמו פחמן דו חמצני.

כמהדוגמאות לאנרגיה סולאריתכלול את הבאים:

• פוטו -וולטאיפנלים סולארייםלִיצוֹרחַשְׁמַל;מתקנים אלה משמשים בבתים, מקלטים הרים וכו '.
• תחנות כוח פוטו -וולטאיות: מדובר בתוספים משמעותיים של לוחות PV שמטרתם לייצר חשמל כדי לספק את רשת החשמל.
• מכוניות סולאריות משתמשות בתאי PV כדי להמיר קרינת שמש לחשמל כדי להניע מנוע חשמלי.
• כירי סולאריים: הם עשויים ממערכת פרבולית לריכזהשמשהאור לנקודה להעלות אתטֶמפֶּרָטוּרָהולהיות מסוגל לבשל.
• מערכות חימום: עםאנרגיה תרמית סולאריתניתן לחמם נוזל שניתן להשתמש בו במעגל חימום.
• חימום בריכת שחייה הוא מעגל נוזלים פשוט בו מים מסתובבים לאורך קבוצה שלאספנים תרמיים סולארייםנחשף לשמש.
• מחשבונים: לחלק מכשירים אלקטרוניים יש קטניםפנל סולארילספק כוח אלמעגל חשמלי.
• אוורור סולארי הוא סוג של אנרגיה סולארית המשתמשת בשמשחוֹםלאוורר חלל.לעתים קרובות הוא משמש בבתים ובבניינים לשיפור איכות האוויר ולהפחתת עלויות האנרגיה.ניתן להשתמש באוורור סולארי כדי לאוורר חדר יחיד או בניין שלם.
• פוטוסינתזה היא דרך טבעית בה משתמשים צמחים כדי להמיר אנרגיה סולארית לאנרגיה כימית.

סוגי אנרגיה סולארית

ישנם שלושה סוגים של טכנולוגיות אנרגיה סולארית:

• אנרגיה סולארית פוטו -וולטאית: PV פאנלים סולאריים מורכבים מחומר שכאשר קרינת השמש מכה, משחרר אלקטרונים ומייצרזרם חשמלי.
• אנרגיה סולארית תרמית: מערכת זו מנצלת אתקיבולת חוםשל קרני השמש.קרינת השמש מומר לאנרגיה תרמית לחימום נוזל שניתן להשתמש בו לחימוםמים חמים ביתיים.בתחנות כוח תרמיות סולאריות, נוצר קיטור, ובהמשך, חשמל.
• אנרגיה סולארית פסיבית היא משאב לנצל חום סולארי מבלי להשתמש במשאבים חיצוניים.לדוגמה, אדריכלים יכולים לכוון בתים ולהחליט היכן לשים חלונות, בהתחשב היכן תתקבל קרינת השמש.טכניקה זו ידועה בשםארכיטקטורה ביו -קלימטית.

כיצד מייצרת אנרגיה סולארית?

מנקודת מבט פיזית, אנרגיה סולארית מיוצרת בשמש באמצעות רצף של תגובות גרעיניות.כאשר אנרגיה זו מגיעה אלינו על כדור הארץ, אנו יכולים לנצל אותה במובנים רבים:

• פאנלים סולאריים עםתאים פוטו-וולטאיים.לוחות פוטו -וולטאיים עשויים מחומר שכאשר מקבלים אור, מיינה ישירות ומשחרר אלקטרון.באופן זה, קרינת השמש הופכת לאנרגיה חשמלית.
• באמצעותאספנים סולארייםשנועדו להמיר קרינת שמש לאנרגיה תרמית.מטרתו היא לחמם נוזל המסתובב פנימה.במקרה זה, אין לנו חשמל, אך יש לנו נוזלים בטמפרטורה גבוהה שניתן להשתמש בה ביישומים רבים.
• אנרגיה סולארית מרוכזת היא מערכת המשקפת את כל התאורה הסולארית למוקד להגיע לגובהטמפרטורות.טכנולוגיה זו משמשת במפעלים תרמוסולריים לייצור אנרגיה.
• מערכות אנרגיה סולארית פסיבית משתמשות באנרגיה סולארית ללא קלט אנרגיה חיצוני.לדוגמה, עיצובים אדריכליים מאפשרים קרינת סולארית מקסימאלית בחורף ולהימנע מחום עודף בקיץ.

סוגי פאנלים סולאריים

המונח לוחות סולאריים משמש לשתי השיטות (פוטו -וולטאי ותרמי).בכל מקרה, העיצוב שונה באופן משמעותי בהתאם לאיזה סוג טכנולוגיית סולארית הוא הולך לשמש:

• הפאנל התרמי הסולארי משתמש בקרני סולאריות כדי לחמם נוזל שמעביר חום לנוזל ואז מחמם מים.מחממי מים סולאריים משמשים בבתים להשגת מים חמים.
• הלוח פוטו -וולטאימנצל את המאפיינים של אלמנטים מוליכים למחצה מסוימים המונחים בתאים סולאריים.תאים סולאריים מייצרים אנרגיה חשמלית כאשר הם נתונים לקרינת השמש.תודה למה שנקראאפקט פוטו -וולטאי, חשיפה לשמש גורמת לתנועת אלקטרונים ברכיב (בדרך כללסִילִיקוֹן), יצירת זרם חשמלי רציף.
• הפאנל הסולארי המרוכז משתמש גם בסדרה של מראות פרבוליות עם מבנה ליניארי.מטרת המראות הללו היא לרכז קרינת השמש למוקד כדי להגיע לטמפרטורות גבוהות מספיק כדי לייצר קיטור של אנרגיה סולארית
  לאנרגיה סולארית יש שימושים ויישומים רבים שניתן לסכם בשלוש נקודות:

  מים חמים ביתי DHW
  חימום מים סולאריים משמש לאספקת מים חמים ביתיים (DHW) וחימום לבתים ומתחמי בניין קטנים.נבנו תחנות כוח סולאריות אשר בעזרת טורבינות קיטור ממיירות את החום המאוחסן לחשמל.

  עם זאת, אבות -טיפוס אלה לא נעשה שימוש נרחב בגלל הביצועים הנמוכים של תחנות כוח אלה בהשוואה לעלויות הגבוהות ולאספקת החשמל הלא סדירה.
  ייצור חשמל
  לוחות פוטו-וולטאיים משמשים במערכות סולאריות מבודדות למכשירי חשמל הרחק מרשתות חשמל (בדיקות שטח, חוזרי טלפון בגובה גבוה וכו ').הם משמשים גם ביישומים עם דרישות אנרגיה נמוכות כאלה עד שחיבור לרשת החשמל לא יהיה חסכוני (אותות קלים, מד חניה וכו ').

  מכשירים אלה חייבים להיות מצוידים במצברים המסוגלים לצבור עודף חשמל המיוצר במהלך היום להפעלת הציוד בלילה ובתקופות מעוננות, בדרך כלל סוללות סולאריות.

  הם משמשים גם במערכות גדולות המחוברות לרשת, אם כי אספקת החשמל משתנה בתנאים יומיים ועונתיים.לכן קשה לחזות ולא ניתן לתכנות.

  אי -רציפות זו הופכת את המאתגרת לעמוד בביקוש החשמל בכל עת, למעט ייצור עם מרווח רחב של בטיחות מעל פסגות הביקוש השנתיות.עם זאת, בהיותו שיא הייצור של תחנות כוח סולאריות בקיץ, הוא מצליח לקזז את הביקוש הפנימי הגדול יותר בגלל מזגנים.

  מהם היתרונות והחסרונות של כוח סולארי?
  השימוש באנרגיה סולארית כולל יתרונות וחסרונות ספציפיים.

  הביקורות העיקריות או החסרונות הם:

  עלות השקעה גבוהה לקילוואט שהושגה.
  זה מציע יעילות גבוהה מאוד.
  הביצועים המתקבלים תלויים בלוח הזמנים השמש, במזג האוויר ובלוח.מסיבה זו, קשה לדעת איזה כוח חשמלי נוכל להשיג ברגע נתון.החיסרון הזה נעלם עם מקורות אנרגיה אחרים, כמו אנרגיה גרעינית או מאובנים.
  כמות האנרגיה שנדרשת כדי ליצור פאנל סולארי.הפקת לוחות פוטו-וולטאיים דורשת אנרגיה רבה, לרוב באמצעות מקורות אנרגיה לא מתחדשים כמו פחם.
  מצד שני, עליכם לקחת בחשבון את היתרונות של אנרגיה סולארית:

  תומכיו תומכים ברווחי הפחתת עלויות ויעילות בגלל יתרונות הגודל והשיפורים הטכנולוגיים במערכות סולאריות עתידיות.
  לגבי היעדרו של מקור אנרגיה זה בלילה, הם גם מציינים כי השיא המרבי של צריכת החשמל מושג במהלך היום, כלומר במהלך הייצור המרבי של אנרגיה סולארית.
  זהו מקור אנרגיה מתחדש.במילים אחרות, זה לא נדלה.
  זוהי אנרגיה שאינה מבטקת: היא אינה מייצרת גזי חממה, ולכן אינה תורמת להחמרה של בעיית שינויי האקלים.