Energia słoneczna

Słońce

Sonne

•

Jest jedną z miliarda gwiazd. Jest

źródłem energii wszystkich znanych istot

żyjących na Ziemi.

•

Energia słoneczna docierająca

na Ziemię w ciągu 40 minut

pokryłaby zapotrzebowanie

całoroczne człowieka.

•

Paliwa naturalne, takie jak węgiel i ropa naftowa, eksploatowane

nadal w takim samym tempie jak obecnie wyczerpią się w

przyszłym stuleciu. Elektrownie jądrowe, które wydawały się być

dobrą alternatywą są dość ryzykowne, jak pokazała katastrofa w

Czarnobylu (Ukraina) w 1986 r . Ze wszystkich źródeł energii,

energia słoneczna jest najbezpieczniejsza.

Paliwa naturalne

Betriebsstoffs natürliches

Promieniowanie

słoneczne

Ausstrahlen sonnige

•

Około 30% promieniowania słonecznego dochodzącego do naszej planety jest

odbijanie przez atmosferę, 20% jest przez nią pochłaniane, a tylko 50%

energii dociera do powierzchni.

•

Wiele pożarów w gorących regionach

Ziemi jest wywołane przez ogniskowanie

promieni słonecznych w porannej rosie.

Już 400 lat p.n.e., Grecy wykorzystywali promienie słoneczne, skupione w

szklanej kuli wypełnionej wodą, do rozniecania ognia. Chińczycy 200 lat p.n.e.,

wykorzystywali zakrzywione zwierciadła do skupienia promieni słonecznych.

•

nowoczesnych

kuchenkach

słonecznych

skupiane

nowoczesnych

kuchenkach

słonecznych

skupiane

promienie służą do podgrzewania żywności. Zakrzywiony

koncentrator ogniskuje promienie słoneczne na produktach.

Niektóre kuchenki, zamiast zakrzywionego zwierciadła,

wykorzystują płaskie reflektory, ustawione pod odpowiednim

kątem.

•

Podobna technika jest stosowana w piecach przemysłowych.

W Mount Louis, we Francji wielopiętrowa konstrukcja małych

reflektorów, odpowiednio ustawionych, tworzy gigantyczne,

zakrzywione zwierciadło. W punkcie skupienia uzyskuje się

temperaturę do 3000 st. C- właściwą do obróbki wielu

metali

Ogrzewanie domów

Erwärmung häuser

•

Wszystkie domy są ogrzewane przez słońce , ale tylko niektóre są

skonstruowane w taki sposób, aby uzyskać jak najwięcej energii

cieplnej. Umożliwia to znaczną redukcję zapotrzebowania energii.

W takich domach duże okna projektuje się od strony najbardziej

nasłonecznionej, a małe od przeciwnej.

W niektórych rozwiązaniach stosuje

się zasłony izolujące ciepło, które

zamykane na noc nie pozwalają

na ucieczkę ciepła nagromadzonego

w dzień. Takie rozwiązanie jest tzw.

systemem pasywnym

Baterie słoneczne

Sonnenbatterie

•

Są to urządzenia elektroniczne, które wykorzystują zjawisko

fotowoltaniczne do zmiany światła na prąd elektryczny. Każde

małe ogniwo wytwarza mały prąd, ale duża liczba ogniw

wzajemnie połączonych jest w stanie wytworzyć prąd o

użytecznej mocy. Ogniwa są zbudowane z cienkich warstw

półprzewodników, zwykle z krzemów. Często wykorzystuje się

arszenik galu, ponieważ pozwala na

pracę ogniw o wysokich temperaturach.

Jest to istotne w zastosowaniach w

przestrzeni kosmicznej, gdzie

promieniowanie słoneczne jest dużo

silniejsze.

Ciekawostka

Merkwürdigkeit

•

W 1981 r słoneczny samolot Solar

Chalenger przeleciał nad kanałem La

Manche

wykorzystując

jako

źródło

Manche

wykorzystując

jako

źródło

zasilania

tylko

energię

słoneczną.

zasilania

tylko

energię

słoneczną.

Skrzydła tego samolotu pokryte były

bateriami słonecznymi, które zasilały

silnik elektryczny.

Energia w odległych

regionach

Energie in entferntes Regionen

•

W odległych regionach baterie słoneczne są

używane na co dzień w domu. Energia

słoneczna służy do ładowania akumulatorów,

umożliwia

korzystanie

energii

umożliwia

korzystanie

energii

elektrycznej również w nocy. Ogniwa

słoneczne są niezawodne. Raz montowane

nie wymagają konserwacji przez wiele lat.

Ogniwa słoneczne

Solarzelle

•

Ogniwa słoneczne były wykorzystywane w komunikacji

satelitarnej od lat 60. Najnowsza technologia ogniw

fotowoltanicznych ma być zastosowana w stacji

kosmicznej

Freedom

konstruowanej

Stanach

kosmicznej

Freedom

konstruowanej

Stanach

Zjednoczonych. Ma być ona wyposażona w 8 skrzydeł

fotowoltanicznych, które umożliwiają wytworzenie energii

elektrycznej o mocy 75 kW. Możliwe, że w następnym

stuleciu, dzięki projektowi amerykańskiego inżyniera dr

Petera Glasera będziemy korzystać z energii dostarczanej

z przestrzeni kosmicznej.

•

Ten projekt zakłada wystrzelenie na orbitę okołoziemską

zestawu 40 satelitarnych elektrowni słonecznych (SPS-

SOLAR POWER SATELITES), wyposażonych w olbrzymie

panele baterii słonecznych. Wytworzona elektryczność ma

być

zamieniana

promieniowanie

mikrofalowe,

być

zamieniana

promieniowanie

mikrofalowe,

transmitowane do odbiorników na Ziemi, gdzie nastąpi

znowu zamiana mikrofal w prąd elektryczny. Zdaniem

Europejskiej Agencji Przestrzeni Kosmicznej 40 SPS-ów

zaspokoi ¼ zapotrzebowania na energię elektryczną

Zjednoczonej Europy do 2040 roku. Niestety, mikrofalowe

wiązki energii z satelitarnych elektrowni słonecznych

spaliłyby wszystkie napotkane na drodze nie metalowe

przedmioty oraz żywe

istoty. Wielu naukowców

uważa, że w niedalekiej

przyszłości będziemy

korzystać z energii

wytworzonej w przestrzeni

okołoziemskiej.

Zalety i wady energii słonecznej.

Vorteile und Nachteile Solarenegie.

ZALETY:

•

Bezpłatne źródło

energii,

•

Mniejsze zużycie paliw

naturalnych,

•

Czyste źródło energii,

•

Przy wykorzystaniu

lokalnym odpadają

straty energii podczas

transportu, zmniejsza

się zależność od

dużych przedsiębiorstw

energetycznych

WADY:

•

Wyprodukowanie

jednego ogniwa jest

drogie,

•

Długi proces produkcji,

•

25-letnie (krótkotrwałe)

działanie ogniwa,

•

Brak możliwości

kumulacji energii,

•

Skumulowany proces

wytworzenia,

•

Duże uzależnienie od

promieniowania,

pogody i pory roku.

Document Outline