Kinek nem kell a nap? Szó lesz a napenergia felhasználásáról, valamint előnyeiről és hátrányairól.
Minden részecske bizonyos nagyságrendű energiát bocsát ki, amelynek egy része detektálható, míg néhány részecske kimutatására nem készült a berendezés.
A Nap például egy csillag a Tejút-galaxisban, és mint bármely más csillag, egy hatalmas atomreaktor. Mélyen a Nap magjában a magfúziós reakciók hatalmas mennyiségű energiát termelnek, amely fény és hő formájában kifelé sugárzik a Nap felszínéről az űrbe.
Ezt a hatalmas energiát az idők során különböző célokra használták fel. A legtöbb cél a ruhák és egyéb dolgok szárítása.
De a napenergia, amely egyszerűen a napból nyert energia, a 19. század óta egyre gyakrabban használt terminológia a megújuló és tiszta energia (azaz olyan energia, amely nem bocsát ki üvegházhatású gázokat, amelyek hosszú távon károsan hat ránk) miatt. fuss).
A 21. század felé haladva a napenergia vonzóbbá és jobb választási lehetőséggé vált, mivel megújuló és nem szennyező jellegű a fosszilis tüzelőanyagokhoz képest.
Az utóbbi időben a napenergia felhasználása a napsugárzásból származó energia több felhasználásának köszönhetően bővült. A régi időkben a megnövekedett napsugárzást az istenek átkának tekintették, amiért hanyagságunk miatt olyan szertartást végeztünk, amelynek során egyesek meghalnak, mások pedig súlyosan megbetegednek.
De a technológia fejlődésével és az energia hasznosítása iránti nagyobb érdeklődéssel a napenergiát általában nem átokként, hanem áldásként tekintik. Áldás és menedék a fosszilis tüzelőanyagok, például a szén, a kőolaj és a földgáz használatának felváltására megújuló energiával, amelyek nem megújulóak.
A napenergiát az utóbbi időben különösen hasznosították a lakóövezetekben, a mezőgazdaságban, az űrkutatásban, a közlekedésben és még sok másban. A nap energiáját nem lehet kimeríteni, miért ne hasznosíthatnánk a magunk javára?
Tartalomjegyzék
Mi a napenergia?
A napenergiát napsugárzásnak is nevezik, és a nap által fény formájában termelt energia. A Nap fénye ultraibolya, látható és infravörös sugárzás formájában érkezik. A látható fény a színek spektruma, amelyet megszoktunk, de az ultraibolya és az infravörös nem látható.
A napenergia, a Nap sugárzása a legbőségesebb energiaforrás a Földön, és képes hőt termelni, kémiai reakciókat előidézni vagy elektromosságot termelni.
A napenergia a szelek keringésének elsődleges katalizátora, időjárási rendszereket és energiaforrásokat képezve itt a Földön. Tanulmányok szerint az egy óra alatt a Föld felszínét elérő napenergia vagy sugárzás elméletileg egy egész évre fedezi a Föld energiaszükségletét.
A Földön a napenergia-incidensek teljes mennyisége jóval több, mint a világ jelenlegi és várható energiaszükséglete. Megfelelő hasznosítás esetén ez a nagy diffúzorú forrás képes minden jövőbeli energiaszükséglet kielégítésére.
A napból származó napenergia hő- vagy elektromos energiává alakítható. A napenergia az egyik legtisztább és legbőségesebb megújuló energiaforrás, és fontos szereplője globális energetikai jövőnknek, mivel a fenntarthatóság elérésére törekszünk.
A napenergia többféle módon rögzíthető és felhasználható, elsősorban elektromos vagy hőenergia előállítására otthonok, vállalkozások és közművek számára. A napenergiát víz forralására is fel lehet használni, ami viszont egy gőzturbinát működtet, és hasonlóan a szén- vagy atomerőművekhez, amelyek sokkal nagyobb léptékben termelnek áramot.
A napenergia legelterjedtebb formája a napenergia hasznosítása napelemek vagy fotovoltaikus cellák használatával amelyeket félvezető anyagokból hoznak létre. Ezek a cellák éltől szélig vannak elrendezve, hogy felfogják a napfényt, elektromos árammá alakítva őket, amelyeket akkumulátorokban tárolnak.
Ez akkor fordul elő, amikor a nap sugarai elérik a félvezető cellákat, elveszítik az elektronokat az atomjaikból, és ezek az elektronok átfolynak a cellán, és elektromosságot termelnek. Ezt fotovoltaikus hatásnak nevezik. Ezek a panelek házak és egyéb épületek tetején láthatók. A napenergia felhasználható az épületek kényelmes belső klímájának megvilágítására, valamint a háztartási, kereskedelmi és ipari vízmelegítésre is.
A napenergia típusai
A napenergiának két típusa van, és azok;
- Aktív napenergia
- Passzív napenergia
1. Aktív napenergia
Az aktív napenergia a napelemeken keresztül továbbított energia. Használják mind az otthoni fűtési rendszerekhez, mind az elektromos áram előállításához. Az aktív napenergia gyűjtése lapos napelemes panelekkel történik, amelyekre felszerelhető a napenergia összegyűjtése.
Levegőt vagy folyadékot használnak a nap hőjének megkötésére (a folyadékot többnyire azért használják, mert jobb hő- és energiavezető a levegőben, és megvan az az előnye, hogy nem fagy meg). A folyadék ezután egy külső eszközbe kerül, amely tárolóedényként működik, ahol energiává alakítja.
Aktív napenergia gyűjthető az épületek tetején elhelyezett napkollektorok használatával a folyadékok melegítésére, és egy csőrendszeren keresztül szivattyúzva az egész épületet.
Az aktív napenergia rendszerek előnyei
- Az aktív napenergia egyik előnye, hogy nincs szükségük külső energiaforrásra. Külső eszközöket (napelemeket) használnak, amelyek kevés karbantartást igényelnek, és nagyon megbízhatóan gyűjtik a nap energiáját.
- A passzív napenergia rendszerekhez képest nincs szükség speciális épületépítésre. Az aktív napelemes rendszerek szinte minden helyen és épülettípusban alkalmazhatók.
- Nincs szén-dioxid-kibocsátás
- A PV panelek fűtése tiszta,n, különösen rossz időjárási körülmények között.
- Nem generálnak zajt.
Az aktív napelemes rendszerek hátrányai
- Az aktív napenergia-rendszer berendezései költségesek, és költséges a karbantartása is.
- A napelemben hőt tároló folyadékok káros gázokat bocsáthatnak ki a levegőbe.
2. Passzív napenergia
A passzív napenergia az az energia, amely a termodinamika és a hőátadás révén továbbadódik a naphő összegyűjtése és energiamá alakítása során, ahogyan azt az üvegházi üvegházban alkalmazzák), ahol a hő átadódik a napból, és amint belép az üvegházba, az üveg megfogja a hőenergiát. és hűvösebb időszakokra tárolja.
Ez ugyanaz a mechanizmus egy meleg, kellemes autóban egy hideg napon. A passzív napelemes rendszer a legjobban a rendszer fűtésére és hűtésére használható, különösen kis otthonokban. Speciális ablakok, amelyekben PV panelek lehetnek, használhatók ennek a napsugárzásnak a rögzítésére. Ezáltal az aktív és a passzív napenergia rendszereket kombinálják energiatermelés céljából.
A passzív napenergia rendszer előnyei
- A passzív napelemes rendszerek nem csak olcsók, de nincs szükség külső berendezésre, ami körülbelül 14%-ra csökkenti az energiaráfordítást.
- Az aktív napenergia-rendszerekhez képest nem bocsátanak ki toxinokat.
A passzív napenergia rendszer hátrányai
- A passzív napelemes rendszerek hatékonysága nagymértékben függ az időjárási viszonyoktól. Ha túl meleg az idő, akkor az épület túlmelegedhet.
- A hatásfok attól is függ, hogy az épület milyen tájolású a nap felé.
- Vannak speciális ablakok, amelyeket passzív napenergia-rendszerekhez használnak. Ha hibázik a választásban, az tönkreteszi erőfeszítéseit.
A napenergia fajtáinak megismerése után nézzük a felhasználási területeit.
A napenergia felhasználása
A napenergia felhasználási módjai a következők.
- Napenergia
- Szolár vízmelegítés
- Solar tűzhely
- Napelemes készülékek
- Napelemes világítás
- Napenergiával működő fűtés és szellőztetés
- Napenergia szállítás
1. Napenergia
Ez a napenergia egyik felhasználási módja, amely az elmúlt években lendületet kapott. Bár a napelemek ára meglehetősen magas, minél népszerűbbé válik a napelemes áram, annál inkább csökkennek a napelemek árai.
A napenergia akkor keletkezik, amikor a napsugarak elérik a napelemeket, a napelemek segítik az elektronok szállítását, átalakítva azokat elektromos árammá, amelyet vezetékeken továbbítanak és villamosenergia-termelésre használnak fel.
Napelemek és napelemes napelemes rendszerek telepíthetők otthonok vagy más épületek tetejére. Ezek a napelemes rendszerek villamos energiát termelnek, hogy ellensúlyozzák az épület energiafelhasználását, és a többlettermelést az elektromos hálózatba küldjék.
A napelemek a napenergia tárolására szolgálnak, így a napenergiát akkor is fel lehet használni, amikor a nap lemegy az elektromos jármű táplálásán keresztül. Ez lehetővé teszi a lakosok számára, hogy teljesen kikapcsolják a hálózatot napelemes és akkumulátoros rendszerrel vagy napelemes és generátoros rendszerrel.
2. Napenergiával működő vízmelegítés
Ez a napenergia egyik felhasználási módja, és itt a napenergiát vízmelegítő rendszerek fűtésére használják. A napsugárzást az otthonokban használt víz melegítésére használják.
A napenergiával működő vízmelegítők tetőcellákat használnak, hogy elnyeljék a nap hőjét, és átadják a víztartályba. A napsütést a medencehasználat melegítésére is használhatjuk. Itt a víz egy kollektorba kerül, ahol a nap felmelegíti, majd visszakerül a medencébe.
3. Napkollektoros tűzhely
A napelemes tűzhelyek vagy sütők a napenergia egyik felhasználási módja, mint háztartási készülékek egyre népszerűbbek. Noha lassú tűzhely, a szoláris sütő ferde reflektorokat használ, hogy a napenergiát egy speciális kamrába irányítsa. A szoláris sütő alacsony hőmérsékleten melegszik néhány órán keresztül (8-10) ételtől függően.
4. Napelemes készülékek
Egyes más eszközöket egyre inkább alkalmazzák a napenergia használatához, így a napenergia egyik felhasználási területévé válik. Néhány ilyen készülék hűtőszekrényt, mosó-/szárítógépet és HVAC-rendszert foglal magában, amelyek a vártnál több energiát fogyasztanak. Napelemes telefonjaink és táblagéptöltőink is vannak.
Ezek a napelemes töltők hordozhatóak, így a felhasználók bárhová magukkal vihetik őket. Egyes fejlett országok, például Japán, olyan könnyű, vízálló napelemeket fejlesztettek ki, amelyeket egy nap integrálni lehetne elektronikus eszközeink táplálására.
5. Napelemes világítás
A napenergia kültéri világításra is használható, így a napenergia egyik felhasználási területe. A napelemes lámpákat egyre gyakrabban használják gyakorlatilag mindenütt a biztonsági világítástól az otthoni tereprendezésig, még az útjelző táblák és az utcai lámpák számára is. Ami sokkal jobbá teszi, az az, hogy ezek a napelemes lámpák olcsók és könnyen elérhetőek.
6. Napenergiával működő fűtés és szellőzés
A szoláris fűtés és szellőztetés a napenergia számos felhasználási módja közé tartozik.
A szoláris fűtés a napsugárzás felhasználása otthonok fűtésére, különösen a hideg vagy téli időszakban a sugárzó padlók áramellátásával vagy a Forced Hot Air (FHA) rendszerrel való párosítással. Ennek érdekében különös figyelmet kell fordítani az ablakok falon történő elhelyezésére és az épület anyagainak kiválasztására.
A napkollektoros szellőztetés magában foglalja a napenergiával működő padlásventilátorok használatát a ház nyári hűtésére. Ezek a napkollektoros fűtőtestek és ventilátorok segítenek csökkenteni az energiaköltségeket.
7. Napenergia-szállítás.
A napenergia szállítása a napenergia egyik felhasználási módja. A napenergia a napenergia felhasználása járművek meghajtására.
A napenergiával hajtott járművek a jövő járművei, és jobb innovációkra és technológiákra van szükség ahhoz, hogy ezek a járművek az utakon közlekedhessenek. Jelentős járműveink vannak, amelyek még mindig tesztelési módban vannak, és nincsenek széles körben gyártva. Pedig az elektromos autókat napelemekkel is lehet tölteni.
A napenergia előnyei
A napenergia előnyösebb és előnyösebb, mint a hagyományos energiarendszerek. Íme a napenergia előnyei.
1. Korlátlan számú nyersanyagot tartalmaz.
Ez a fő oka a napenergia megújulásának. A rendelkezésre álló napenergia mennyisége 10,000 XNUMX-szerese annak, mint amennyire jelenleg az embernek szüksége lenne.
A vicces az, hogy az energiát kicserélik, és a beérkező napfénynek csak körülbelül 0.02%-a lenne elegendő más üzemanyagforrások pótlására, ha kihasználnák.
2. Tiszta energia
A napenergia alacsony kibocsátású, ezért az egyik legtisztább energiaforrás. A környezetre gyakorolt káros hatások elhanyagolhatóak a hagyományos energiaforrásokhoz képest, amelyek a fosszilis tüzelőanyagok elégetése.
A napenergia környezeti költsége A napenergia kiválóan helyettesíti a fosszilis tüzelőanyag-energiát, mivel a fosszilis tüzelőanyagok elégetése során évente körülbelül 21.3 milliárd tonna szén-dioxid kerül a légkörbe.
3. Villamosenergia-ellátás a hálózaton kívüli lakosok számára
Körülbelül 1.8 milliárd ember van, akik különböző okok miatt nem kapcsolódnak be a hálózatba. Néhány oka lehet a politika vagy a környezetvédelmi megfontolások, de főként a hálózati áramhoz való hozzáférés hiánya, és ezek sok fejlődő országban vannak.
A napenergia alkalmas lenne arra, hogy ezek a hálózaton kívüli lakosok hozzáférjenek az áramhoz, mivel felszerelhetik napelemeiket, hogy közvetlenül a naptól kapják az áramot.
4. Villamosenergia-termelési költségek csökkentése
A napenergia segít több millió ember életminőségének javításában a kiadások csökkentésével. Emberek milliói élnek sötétben a fejlődő országokban, ami az életminőség romlását eredményezi.
A napenergia felhasználása drasztikusan javíthatja életminőségüket, mivel nem csak a hagyományos energiatermelést helyettesíti jobban, mivel jelentős társadalmi és környezeti költségeket csökkent, hanem fejlődést is hozna a zöld munkahelyeket biztosító és az ipari termelést is fellendítő területeken.
5. Nincs zajszennyezés
A napenergia-termelés zajtalan, így nem okozhat zajszennyezést a szélturbinás energiatermeléshez képest.
6. Gazdaságosabb a hosszú távú villamosenergia-termeléshez
Bár a napenergia telepítése magas költségekkel jár, hosszú távon a napenergia gazdaságos a hagyományos hálózati energiaszámlákhoz képest.
7. Megbízhatóbb
A napenergia megbízhatóbb, mint a közüzemi társaságoktól származó hagyományos energia. Ez azért fontos, mert korlátozhatja őket a politikai vagy gazdasági zűrzavar, a terrorizmus, a természeti katasztrófák vagy a túlzott használatból eredő áramkimaradások, amelyek áramszüneteket okoznak, de ez nem így van a napenergia esetében.
8. Segít megtakarítani a külföldi energiakiadásokat
A napenergiával való segítség megtakarítja a külföldi energiakiadásokat, ennek oka az olajimportból és az olajfúrásból származó kirívó költségek.
A napenergia hátrányai
1. Magas telepítési költség
A napenergia felhasználásának és telepítésének kezdeti költsége magas, bár ez minden megújuló energiára vonatkozik. A napenergia használatának kezdeti költsége akár több éves energiaszámlát is fedezhet.
A napenergia költsége az idő múlásával csökkenthetett, de az árak továbbra is felháborítóak, mivel az újabb technológiákkal egyre többet használnak napenergiát, biztosan látni fogjuk, hogy ezek az árak még tovább csökkennek.
2. A napenergia időjárásfüggő
Energia csak akkor állítható elő, ha a napfény éri a panel felületét, és átalakul, így a napsütéses napokon teljesítenek a legjobban. Ez azt jelenti, hogy ha nincs nap, akkor lenne áram.
Ezenkívül a felhős napok nem termelnek annyi energiát, és éjszaka nincs napsütés, ezért nagy akkumulátorbankokra van szükség, hogy megmentsék a nappal érkezőket. Ezek korlátozzák azokat az országokat, ahol alacsony a napsugárzás és a napelemek teljesítménye is.
3. Alacsony energiakonverziós ráta
A napelemek energiaátalakító képessége alacsony a hasonló méretű hagyományos erőművek teljesítményéhez képest, ahol a legfejlettebb napelemeknek mindössze 20-25%-ot kell átalakítaniuk.
Ez azt mutatja, hogy mennyi további fejlesztésre van még szükség a napenergia-előállító iparágban.
4. Sok hely kell
A napenergia-termelés sok helyet foglal el. A nagyüzemi termeléshez sok hely szükséges a napelemek telepítéséhez, ezért a földeket kiterítik, veszélyeztetve az élővilágot a napelemek elhelyezésére.
A nagyobb közüzemi méretű napelemes rendszerek megawattonként akár 3.5–10 hektárt, a CSP-berendezések pedig megawattonként 4–16.5 hektárt igényelnek.
Bár ez megoldható napelemek tömeges telepítésével az elhagyatott területeken, hogy kielégítsék a nagyszabású termelési igényeket. Ezenkívül nagy tetőkre van szükség a napelemek otthoni használatra történő elhelyezéséhez.
5. Elektronikai hulladékot bocsát ki
Bár a napenergia-termelésnek nincs jelentős környezeti hatása, a napelemek gyártási folyamata károsíthatja a környezetet, ami a fosszilis tüzelőanyagok és a műanyaghulladék égetéséből származó kibocsátást okoz.
Ezenkívül a napenergia termelése során elektronikai hulladékok szabadulnak fel, ahogyan más elektronikai termékek is, ami problémát jelent ennek a veszélyes hulladéknak az ártalmatlanítása.
6. Nem elérhető anyagok
A napenergia-technológiák gyártásához használt anyagok ritkák, bár ez a PV-technológiák és nem a CSP-technológiák problémája.
GYIK
Mik a napenergia speciális felhasználási otthonai?
A napenergia otthoni speciális felhasználási módjai közé tartozik;
- Napenergiával működő szellőzőventilátorok: a napenergiát otthoni szellőztetők táplálására lehet használni.
- Szolárfűtés uszodákhoz: a napenergiát otthoni úszómedencék fűtésére lehet használni, hogy melegek és kellemesek legyenek a kikapcsolódáshoz.
- Napelemes házfűtés: a téli időszakban a napenergiát a ház fűtésére is lehet használni.
- Napenergiával működő szivattyúk: a napenergiát vízszivattyúk meghajtására lehet használni.
- Akkumulátorok töltése napenergiával: a napenergia telefonok és egyéb kütyük töltésére is használható.
- Napenergia főzéshez: a napenergia felhasználható sütők áramellátására.
Mik a napenergia speciális felhasználási területei a mezőgazdaságban?
A napenergia mezőgazdasági felhasználási területei közé tartozik;
- A napenergia felhasználható a mezőgazdasági célokra használt víz melegítésére.
- A napenergia felhasználható szoláris üvegház üzemeltetésére is, ami segíti a növények növekedését és javítja a termést.
- A napenergia felhasználható termények és gabona szárítására is.
- A napenergia felhasználható víz szivattyúzására.
ajánlások
- Amit szem előtt kell tartania napelemes utcai világítási rendszer tervezésekor
. - Klímaváltozás | Meghatározás, okok, hatások és megoldások
. - A legjobb 6 környezetbarát energiaforrás
. - A 10 legjobb környezetvédelmi probléma és megoldás
. - 5 legjobb környezetmérnöki egyetem
. - 5 módszer a környezetbarát üzlethez
Szívből szenvedélyes környezetvédő. Vezető tartalomíró az EnvironmentGo-nál.
Arra törekszem, hogy a közvéleményt felvilágosítsam a környezettel és annak problémáival kapcsolatban.
Mindig is a természetről volt szó, védenünk kell, nem pusztítani.