Солнце как источник энергии
проект на тему

Фролова Екатерина Степановна

Актуальность работы: Качество нашей жизни зависит от энергопотребления, поэтому каждый из нас энергозависим. Это связано с тем, что за пределами больших городов энергоснабжение является нестабильным. Существуют природные факторы. Примером могут послужить сильные ветра, ледяной дождь, которые приводят к обрыву электропроводов. 2)Поскольку нефть считается черным золотом, мы невольно задумываемся о людях будущего. Поскольку возможности природы не безграничны, следует работать в этом направлении и использовать возможности других природных видов энергии и в частности солнечной энергии. Солнечная энергия представляет собой сферу значимых инвестиций в условиях снижения запасов нефти и газа.

Цель проекта:Изучить способы использования солнечной энергии и определить насколько данная энергия эффективна, экологически безопасна и не дорога.

Задачи:

·        Изучить научную литературу по теме использования солнечной энергией

·        Познакомиться с историей использования солнечной энергии.

·        Выяснить, как и где можно использовать солнечную энергию и определить на сколько эффективна солнечная энергетика в Самаре.

·        Узнать что такое фотоэлемент, солнечные батареи и как их использовать.

·         Выяснить, как развивается солнечная энергетика в нашей стране и мире.

·        Определить плюсы и минусы данной энергии.

 

Проблема:Существует много направлений альтернативной энергии, но в настоящее время существует проблема в области использования гелиоэнергетики, так как получение этой энергии будет возможно еще более 4-х миллиардов лет, стоит задуматься об её использовании в различных сферах деятельности человека.

Объект: Солнце

Предмет:Солнечная энергия

Скачать:

ВложениеРазмер
Файл solntse_kak_istochnik_energii.docx712.26 КБ

Предварительный просмотр:

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ                 ”СЕРГИЕВСКИЙ ГУБЕРНСКИЙ ТЕХНИКУМ

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ

на тему:

СОЛНЦЕ КАК ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 35.02.16 ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ

Выполнил: студент 19 группы,                                                                                       Яшин Василий Михайлович                                                                                            Дисциплина:ОУД.08.Физика                                                                                                      Преподаватель:Фролова Екатерина Степановна

Сергиевск, 2018 г.

Содержание

Введение3-4

Глава 1.Энергия солнца

1.1 Солнечная энергетика                                                                                 5

  1. География солнечного излучения                                                                6

1.3 История применения солнечной энергии                                                  6-7

Глава 2. Использование солнечной энергии

2.1Солнечная энергия как альтернативный источник энергии                       8

2.2 Энергия солнца и её характеристики                                                       9-10

2.3 Проблемы связанные с солнечной энергией                                                11

Глава 3. Солнечные панели

3.1 Фотовольтаика                                                                                             12            

3.2 Конструкция батарей                                                                                   13

3.3 ФЕП                                                                                                             13-15

3.4 Где используются солнечные батареи                                                 15-16        

3.5Солнечная электростанция в Самарской области                                    16-17  

3.6 Неудобства и дороговизна                                                                     17-18

Заключение                                                                                                        19

Список источников литературы                                                                      20

Приложение 1                                                                                                   21

Приложение 2                                                                                                  22

Введение

Сколько еще на планете остается главного ресурса, благодаря которому стала возможной современная цивилизация? По оценке Всемирного энергетического совета, запасов нефти в мире хватит на 56 лет, а газа - на 55 лет. По мнению большинства экспертов, мир движется к катастрофическому кризису в области энергетики. Растущий дефицит традиционных энергоносителей начнет ощущаться значительно раньше, чем через 50 лет. Дефицит нефти может создать острую нехватку и других необходимых для жизнедеятельности человечества ресурсов.

 Единственный выход из данной ситуации - применение альтернативных источников энергии. Альтернативная энергетика — сочетание перспективных способов получения, передачи и использования энергии, которые распространены, не так широко, как традиционные. Они представляют интерес из-за выгодности их использования и не причинения вреда окружающей среде. Энергия для таких способов называется - возобновляемая или «Зеленая энергия».

 Существует много направлений альтернативной энергетики,   гелиоэнергетика. Так как получение этой энергии будет возможно еще более 4-х миллиардов лет.

 Актуальность работы: Качество нашей жизни зависит от энергопотребления, поэтому каждый из нас энергозависим. Это связано с тем, что за пределами больших городов энергоснабжение является нестабильным. Существуют природные факторы. Примером могут послужить сильные ветра, ледяной дождь, которые приводят к обрыву электропроводов. 2)Поскольку нефть считается черным золотом, мы невольно задумываемся о людях будущего. Поскольку возможности природы не безграничны, следует работать в этом направлении и использовать возможности других природных видов энергии и в частности солнечной энергии. Солнечная энергия представляет собой сферу значимых инвестиций в условиях снижения запасов нефти и газа.

3

 Цель проекта:Изучить способы использования солнечной энергии и определить насколько данная энергия эффективна, экологически безопасна и не дорога.

Задачи:

  • Изучить научную литературу по теме использования солнечной энергией
  • Познакомиться с историей использования солнечной энергии.
  • Выяснить, как и где можно использовать солнечную энергию и определить на сколько эффективна солнечная энергетика в Самаре.
  • Узнать что такое фотоэлемент, солнечные батареи и как их использовать.
  •  Выяснить, как развивается солнечная энергетика в нашей стране и мире.
  • Определить плюсы и минусы данной энергии.

Проблема:Существует много направлений альтернативной энергии, но в настоящее время существует проблема в области использования гелиоэнергетики, так как получение этой энергии будет возможно еще более 4-х миллиардов лет, стоит задуматься об её использовании в различных сферах деятельности человека.

Объект: Солнце

Предмет:Солнечная энергия

4

Глава 1. Энергия солнца

 1.1.Солнечная энергетика — направление нетрадиционной энергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Еще одно название данной отрасли – гелиоэнергетика. Произошло от греческого слова helios – солнце.

               Солнечная энергетика является экологически чистой, то есть не производящей ни каких вредных отходов и не наносит вред окружающей среде.

               Солнечная энергетика использует неисчерпаемый источник энергии – Солнце. Излучение Солнца — основной источник энергии на Земле. Эта энергия может использоваться в различных естественных и искусственных процессах. Так, растения, используя её, синтезируют органические соединения с выделением кислорода. Прямое нагревание солнечными лучами может быть использовано для производства электроэнергии (солнечными электростанциями) или выполнения другой полезной работы. Ультрафиолетовое излучение Солнца имеет антимикробные свойства, позволяющие использовать его для обеззараживания воды и различных предметов. Оно также вызывает загар и имеет другие биологические эффекты — например, стимулирует производство в организме витамина D.

Энергия Солнца, которая в основном выделяется в виде лучистой энергии, так велика, что её трудно даже себе представить. Достаточно сказать, что на Землю поступает только одна двухмиллиардная доля этой энергии, но она составляет около 2,5*1018 кал./мин. По сравнению с этим все остальные источники энергии, как внешние (излучение луны, звёзд, космические лучи), так и внутренние (внутренние тепло Земли, радиоактивное излучение, запасы каменного угля, нефти и т.д.) пренебрежительно малы.

Большая часть солнечной энергии, достигающей поверхности планеты, превращается непосредственно в тепло. Это тепло служит движущей силой круговорота воды, воздушных потоков.

5

1.2. География солнечного излучения

 Солнечное излучение распределяется по территории Земли неравномерно. Ведь если в одних местах солнечный свет – это достаточно редкий и долгожданный гость, то в других, его избыток действует на все живое угнетающе. Среднегодовое количество солнечного излучения зависит от широты, на которой находится тот или иной район. Рекордные дозы дневного света получают страны, приближенные к экватору. Объемы солнечного света во многом связаны и с числом ясных дней, а они,  определяются климатом местности. Кроме того, многое зависит от течений, направлений воздушных потоков и других особенностей региона. Наибольшую дозу солнечного излучения ежегодно получает:

  • северо-восточная Африка, некоторые центральные и юго-западные области континента;
  • восточное побережье Африки;
  • Аравийский полуостров;
  • южные субэкваториальные участки Атлантического и Тихого океанов;
  • северо-запад Австралии, некоторые острова Индонезии;
  • западное побережье Южной Америки.

               Замеры в России показали, что наибольшие дозы солнечного излучения получают вовсе не черноморские курорты страны. На самом деле, рекордсменами по данному показателю оказались пограничные с Китаем территории и Северная Земля. Минимальная доза солнечного света приходится на северо-западный регион России – Санкт-Петербург и прилегающие к нему районы.

1.3. История применения солнечной энергии.

Раскопки древнего греческого города Олинфа показали, что весь город и его дома были спроектированы по единому плану и располагались так, чтобы зимой можно было поймать как можно больше солнечных лучей, а летом, наоборот, избегать их. Жилые комнаты обязательно располагались окнами к

6

солнцу, а сами дома имели два этажа: один - для лета, другой - для зимы. В Олинфе, как и позже в Древнем Риме, запрещалось ставить дома так, чтобы они заслоняли от солнца дома соседей, - урок этики для сегодняшних создателей небоскребов!

Кажущаяся простота получения тепла при концентрации солнечных лучей не однажды порождала неоправданный оптимизм. Немногим более ста лет назад, в 1882 году, русский журнал «Техник» опубликовал заметку об использовании солнечной энергии в паровом двигателе: «Инсолатором назван паровой двигатель, котел которого нагревается при помощи солнечных лучей, собираемых для этой цели особо устроенным отражательным зеркалом. Английский ученый Джон Тиндаль применил подобные конические зеркала очень большого диаметра при исследовании теплоты лунных лучей. Французский профессор А.-Б. Мушо воспользовался идеей Тиндаля, применив ее к солнечным лучам, и получил жар, достаточный для образования пара. Изобретение, усовершенствованное инженером Пифом, было доведено им до такого совершенства, что вопрос о пользовании солнечной теплотой может считаться окончательно решенным в положительном смысле».

Оптимизм инженеров, построивших «инсолатор», оказался неоправданным. Слишком много препятствий предстояло еще преодолеть ученым, чтобы энергетическое использование солнечного тепла стало реальным. Лишь сейчас, через сто с лишним лет, начала формироваться новая научная дисциплина, занимающаяся проблемами энергетического использования солнечной энергии, — гелиоэнергетика. И лишь сейчас можно говорить о первых реальных успехах в этой области.

7

Глава 2. Использование солнечной энергии

2.1.Солнечная энергия как альтернативный источник энергии

Способы преобразования энергии солнца для получения различных видов энергии, используемой человеком, можно разделить по видам получаемой энергии и способам ее получения.

Во первых, преобразование в электрическую энергию. Путем применения фотоэлектрических элементов Фотоэлектрические элементы используются для изготовления солнечных панелей, которые служат приемниками солнечной энергии в системах солнечных электрических станций. Принцип работы основан на получении разности потенциалов внутри фотоэлемента при попадании на него солнечного света. Панели различаются по структуре (поликристаллические, монокристаллические, с напылением кремния), габаритным размерам и мощности. Путем применения термоэлектрических генераторов. Термоэлектрический генератор – это техническое устройство, позволяющее получать электрическую энергию из тепловой энергии. Принцип действия основан на преобразовании энергии получаемой из-за разности температур на разных частях элементов конструкции (термоэлектродвижущая сила).

Во вторых, Преобразование в тепловую энергию. Путем использования коллекторов различных типов и конструкций. Вакуумные коллекторы — трубчатого вида и в виде плоских коллекторов. Принцип действия — под воздействием солнечных лучей, нагревается специальная жидкость, которая при достижении определённых параметров, начинает испаряться, после чего пар передает свою энергию теплоносителю. Отдав тепловую энергию пар конденсируется и процесс повторяется. Плоские коллекторы – представляют из себя каркас с теплоизоляцией и абсорбер покрытые стеклом, с патрубками для входа и выхода теплоносителя. Принцип действия — потоки солнечного света попадают на абсорбер и нагревают его, тепло с абсорбера переходит теплоносителю.

8

2.2 Энергия Солнца и её характеристика

 

Солнце – это основной источник энергии на земле и первопричина, создавшая большинство других энергетических ресурсов нашей планеты, таких, как запасы каменного угля, нефти, газа, энергии ветра и падающей воды, электрической энергии и т.д.

Энергия Солнца, которая в основном выделяется в виде лучистой энергии, так велика, что её трудно даже себе представить. Достаточно сказать, что на Землю поступает только одна двухмиллиардная доля этой энергии, но она составляет около 2,5*1018 кал./мин. По сравнению с этим все остальные источники энергии, как внешние (излучение луны, звёзд, космические лучи), так и внутренние (внутренние тепло Земли, радиоактивное излучение, запасы каменного угля, нефти и т.д.) пренебрежительно малы.

Большая часть солнечной энергии, достигающей поверхности планеты, превращается непосредственно в тепло, нагревая воду или почву, от которых, в свою очередь, нагревается воздух. Это тепло служит движущей силой круговорота воды, воздушных потоков и океанических течений, определяющих погоду, и постепенно излучается в космическое пространство, где и теряется.

Дадим более детально каждую из перечисленных характеристик солнечной энергии.

Плюсы и минусы
К достоинствам солнечной энергетики относятся:

  • Экологическая безопасность установок;
  • Неисчерпаемость источника энергии в далекой перспективе;
  • Низкая себестоимость получаемой энергии;
  •  Доступность производства энергии;
  • Хорошие перспективы развития отрасли, обусловленные развитием технологий и производством новых материалов с улучшенными характеристиками.

   9

Недостатками являются:

  • Прямая зависимость количества вырабатываемой энергии отпогодные условия, времени суток и времени года;
  •  Сезонность работы, которую определяет географическое расположение;
  •  Низкий КПД;
  •  Высокая стоимость оборудования.

10

2.3 Проблемы, связанные с солнечной энергией

В чем же сложность? Прежде всего, вот в чем. При общей огромной энергии, поступающей от солнца, на каждый квадратный метр поверхности земли ее приходится совсем немного — от 100 до 200 ватт, в зависимости от географических координат. В часы солнечного сияния эта мощность достигает 400—900 Вт/м2, и поэтому, чтобы получить заметную мощность, нужно обязательно сначала собрать этот поток с большой поверхности и затем сконцентрировать его. Ну и конечно, большое неудобство составляет то очевидное обстоятельство, что получать эту энергию можно только днем. Ночью приходится использовать другие источники энергии или каким-то образом накапливать, аккумулировать солнечную энергию.
Поймать энергию солнца можно по-разному. Первый путь — наиболее прямой и естественный: применить солнечное тепло для нагрева какого-нибудь теплоносителя. Потом нагретый теплоноситель можно использовать, скажем, для отопления или горячего водоснабжения (здесь не нужна особенно высокая температура воды), или же для получения других видов энергии, в первую очередь электрической.
Ловушка для непосредственного использования солнечного тепла совсем проста. Для ее изготовления понадобится, прежде всего, коробка, закрытая обычным оконным стеклом или подобным ему прозрачным материалом. Оконное стекло не представляет препятствия для солнечных лучей, но удерживает тепло, нагревшее внутреннюю поверхность коробки. Это, по существу, парниковый эффект, принцип, на котором построены все теплицы, парники, оранжереи и зимние сады.
«Малая» гелиоэнергетика очень перспективна. На земле есть множество мест, где солнце нещадно палит с небосклона, иссушая почву и выжигая растительность, превращая местность в пустыню. Сделать такую землю плодородной и обитаемой в принципе можно. Нужно «только» обеспечить ее водой, построить селения с комфортабельными домами. Для всего этого потребуется, прежде всего, много энергии.

11

Глава 3. Солнечные панели

3.1 Фотовольтаика

Фотовольтаика означает обычный рабочий режим фотоэлемента, при котором электрический ток возникает благодаря преобразованной энергии света. Фактически, все фотовольтаические устройства являются разновидностями фотодиодов.Фотоэлемент — электронный прибор, который преобразует энергию света в электрическую энергию.  Первый фотоэлемент, основанный на внешнем фотоэффекте, создал русский физик Александр Столетов в конце XIX века. Наиболее эффективными являются фотоэлектрические преобразователи (ФЭП).В зависимости от материала, конструкции и способа производства принято различать три поколения ФЭП:

  • ФЭП первого поколения на основе пластин кристаллического кремния;
  • ФЭП второго поколения на основе тонких пленок;
  • ФЭП третьего поколения на основе органических материалов.

ФЭП собираются в модули. Такие модули называют «солнечная батарея». Солнечные батареи бывают различного размера: от встраиваемых в микрокалькуляторы до занимающих крыши автомобилей и зданий. Для установки и передачи электроэнергии солнечные модули комплектуются различными устройствами:

  • инверторами, для создания напряжения нужного потребителю
  • аккумуляторами, для накопления электрической энергии,
  • прочими элементами электрической и механической подсистем.

 В зависимости от применения различают следующие виды установки солнечных систем:

  • частные станции малой мощности, размещаемые на крышах домов;
  • коммерческие станции малой и средней мощности, располагаемые, как на крышах, так и на земле;
  • промышленные солнечные станции, обеспечивающие энергоснабжение многих потребителей.

12

3.2 Конструкция батарей

Если вы хотите детальнее ознакомиться с тем, что такое солнечные батареи, а также изучить процесс преобразования энергии, рекомендуем посмотреть интересный видеоролик.

Конструкция самой батареи обычно имеет плоскую форму, подобную пластине, которая изготавливается из кристаллического кремня. На ней также есть специальные желобки, выполняющие функцию проводника. Множество таких пластин соединяются между собой при помощи спайки. Пластины предварительно проходят обязательное очищение в специальном оборудовании. Возле модуля также крепят металлическую пластину. Соединенные модули покрывают прозрачным материалом (стекло или др.), которое одновременно служит каркасом батареи и выполняет защитную функцию устройства. Далее следует процесс ламинирования всей поверхности в вакуумной печи при температуре 80 С. Благодаря этому, конструкция станет надежной.

Конструкция и материал в некоторых случаях может отличаться, зависит от производителя. Однако в любом случае сама сборка солнечных модулей – процесс достаточно кропотливый. Один неверный шаг при изготовлении деталей или сборке, и вся система работать не будет. Компании, которые занимаются изготовлением таких модулей, перед их монтированием проводят ряд тестирований для определения и устранения каких-либо недостатков.

3.3 ФЕП

ФЭП первого поколения

ФЭП первого поколения на основе кристаллических пластин на сегодняшний день получили наибольшее распространение. В последние два года производителям удалось сократить себестоимость производства таких ФЭП, что обеспечило укрепление их позиций на мировом рынке.

13

Виды ФЭП первого поколения:

  • монокристаллический кремний (mc-Si),
  • поликристаллический кремний (m-Si),
  • на основе GaAs,
  • ribbon-технологии (EFG, S-web),
  • тонкослойный поликремний (Apex).

ФЭП второго поколения

Технология выпуска тонкопленочных ФЭП второго поколения подразумевает нанесение слоев вакуумным методом. Вакуумная технология по сравнению с технологией производства кристаллических ФЭП является менее энергозатратной, а также характеризуется меньшим объемом капитальных вложений. Она позволяет выпускать гибкие дешевые ФЭП большой площади, однако коэффициент преобразования таких элементов ниже по сравнению с ФЭП первого поколения.

Виды ФЭП второго поколения:

  • аморфный кремний (a-Si),
  • микро- и нанокремний (μc-Si/nc-Si),
  • кремний на стекле (CSG),
  • теллурид кадмия (CdTe),
  • (ди)селенид меди-(индия-)галлия (CI(G)S).

ФЭП третьего поколения

Идея создания ФЭП третьего поколения заключалась в дальнейшем снижении себестоимости ФЭП, отказе от использования дорогих и

токсичных материалов в пользу дешевых и перерабатываемых полимеров и электролитов. Важным отличием также является возможность нанесения слоев печатными методами.

14

В настоящее время основная часть проектов в области ФЭП третьего поколения находятся на стадии исследований.

Виды ФЭП третьего поколения:

  • фотосенсибилизированные красителем (DSC),
  • органические (OPV),
  • неорганические (CTZSS).

3.4Где используются солнечные батареи

Солнечные батареи пользуются все большей популярностью не только в военном деле, на производстве или при проектировании транспортных средств. Их преимущества давно оценили те, кто заинтересован в экономии электроэнергии и стремится к созданию комфортных условий для жизни в собственном доме.

1. Солнечные батареи давно и с успехом применяются в космонавтике. Они становятся незаменимыми автономными источниками энергии, способными питать бортовые системы космических аппаратов. Чтобы аппаратура пилотируемых кораблей и спутников могла работать без перебоев, в том числе и на теневых участках орбиты, космические корабли оснащают аккумуляторами, которые подзаряжаются от солнечных батарей.

2. Вторая перспективная область применения солнечных батарей – авиационная техника. При полетах в светлое время суток солнечные панели аккумулируют энергию, после чего постепенно отдают ее бортовым системам самолета. Авиационные комплексы, которые проектируются для научных целей, в будущем, возможно, будут летать только с использованием энергии, полученной с помощью солнечных батарей.

3. Известны случаи использования энергии Солнца для поддержания работы уличного освещения. Солнечными батареями оснащают также автономные технические объекты, расположенные вдали от стационарных линий электропередач, например, маяки, датчики для съема метеорологической информации, надводные буи и разного рода информационные указатели.

15

4. Большое значение солнечные батареи имеют для жизнеобеспечения жилых зданий и промышленных сооружений. Такие устройства могут быть источниками резервного питания, например, когда требуется обеспечить бесперебойную работу различных систем в случае аварийного отключения энергии. В тех регионах, где количество солнечных дней в году достаточно велико, комплексы из солнечных батарей могут стать основным источником автономного энергоснабжения домов.

3.5 Солнечная электростанция в Самарской области

В Самарской области появилась новая солнечная электростанция, одна из самых мощных в России. Этот объект обладает производительной мощностью в размере 75 МВт, а строительство объекта было начато уже в 2015 году.

Новый объект возобновляемой энергии  состоит из трех сегментов, каждый из них обладает  мощностью в 25 МВт. Строительство также было поэтапным, согласно плану компании-учредителя, первый сегмент был введен в эксплуатацию через полтора года – 1 декабря 2016 года. Все остальные начали производить солнечную электроэнергию с однолетним интервалом. Полный объем инвестиционных вложений для реализации данного проекта составил 8 млрд. рублей. Компания решила использовать для этого как свои средства, так и кредитные.

После того, как строительство солнечной электростанции было завершено, производимую на ней электроэнергию стали сбывать на оптовом рынке. Вырабатываемая электроэнергия стала поступать конечным потребителям через Единую энергетическую систему России. Ожидается, что период самоокупаемости данного предприятия с учетом специального тарифа составит 15 лет.

                                                         16

Не случайно для создания нового объекта возобновляемой энергетики выбрали именно Самарскую область. Часть ее территории достаточно интенсивно освещается Солнцем, поэтому эффективность солнечных модулей на ней будет максимально высокой. Кроме того, этот регион имеет сравнительно высокий инвестиционный рейтинг, и ему не чуждо внедрение инновационных технологий. Создание других подобных объектов в регионе позволит значительно улучшить обстановку в нем, и принести области существенную выгоду, если только вся энергия не будет сбываться за границу. 

3.6 Неудобства идороговизна

Использование солнечной энергии на Земле затруднительно на данный момент из-за ее дороговизны. Фотоэлементы, необходимые для осуществления основных процессов, имеют достаточно высокую стоимость. Конечно, положительные стороны использования такого рода ресурса делают его окупаемым, однако с экономической точки зрения на данный момент не приходится говорить о полной окупаемости денежных затрат. Тем не менее, как показывает тенденция, цена на фотоэлементы постепенно падает, так что со временем данная проблема может быть полностью решена.

 Использование Солнца как источника энергии представляет затруднение еще и потому, что данный способ обработки ресурсов довольно трудоемок и неудобен. Потребление и переработка радиации напрямую зависят от чистоты пластин, которую обеспечить довольно проблематично. Кроме того, крайне негативно на процессе сказывается и нагревание элементов, которое можно предотвратить только использованием мощнейших систем охлаждения, что требует дополнительных материальных затрат, причем немалых. Кроме того, пластины, используемые в гелиоколлекторах, после 30 лет активной работы постепенно приходят в негодность, а о стоимости фотоэлементов говорилось ранее.

 Ранее говорилось, что использование такого рода ресурса сможет избавить человечество от достаточно серьезных проблем с окружающей средой в

17

будущем. Источник ресурсов и конечный продукт действительно экологически максимально чисты. Тем не менее использование энергии Солнца, принцип работы гелиоколлекторов заключается в применении специальных пластин с фотоэлементами, для изготовления которых требуется масса ядовитых веществ: свинца, мышьяка или калия. Само их использование вреда окружающей среде не приносит, однако, учитывая ограниченный срок их эксплуатации, со временем утилизация пластин может стать серьезной проблемой. Для ограничения негативного воздействия на экологию производители постепенно переходят на тонкопленочные пластины, которые имеют более низкую стоимость и менее пагубно сказываются на окружающей среде.

18

Заключение

В настоящее время используется лишь ничтожная часть солнечной энергии из-за того, что существующие солнечные батареи имеют сравнительно низкий коэффициент полезного действия и очень дороги в производстве. Однако не следует сразу отказываться от практически неистощимого источника чистой энергии: по утверждениям специалистов, гелиоэнергетика могла бы одна покрыть все мыслимые потребности человечества в энергии на тысячи лет вперед. Возможно, также повысить КПД гелиоустановок в несколько раз, а разместив их на крышах домов и рядом с ними, мы обеспечим обогрев жилья, подогрев воды и работу бытовых электроприборов даже в умеренных широтах, не говоря уже о тропиках. Для нужд промышленности, требующих больших затрат энергии, можно использовать километровые пустыри и пустыни, сплошь уставленные мощными гелиоустановками. Но перед гелиоэнергетикой встает множество трудностей с сооружением, размещением и эксплуатацией гелиоэнергоустановок на тысячах квадратных километров земной поверхности. Поэтому общий удельный вес гелиоэнергетики был и останется довольно скромным, по крайней мере, в обозримом будущем.

Большое внимание нужно уделить тому, что производство энергии, являющееся необходимым средством для существования и развития человечества, оказывает воздействие на природу и окружающую человека среду. С одной стороны в быт и производственную деятельность человека настолько твердо вошла тепло- и электроэнергия, что человек даже и не мыслит своего существования без нее и потребляет само собой разумеющиеся неисчерпаемые ресурсы. С другой стороны, человек все больше и больше свое внимание заостряет на экономическом аспекте энергетики и требует экологически чистых энергетических производств. Это говорит о необходимости решения комплекса вопросов, среди которых перераспределение средств на покрытие нужд человечества, практическое использование в народном хозяйстве достижений, поиск и разработка новых альтернативных технологий для выработки тепла и электроэнергии и т.д.

Сейчас учёные исследуют природу Солнца, выясняют его влияние на Землю, работают над проблемой применения практически неиссякаемой солнечной энергии.

19

Список источников и литературы

1. Поиски жизни в Солнечной системе: Перевод с английского. М.: Мир, 1988 г., с. 44-57

2. Жуков Г.Ф. Общая теория энергии.

3. Дементьев Б.А. Ядерные энергетические реакторы. М., 1984, с. 106-111

4. Тепловые и атомные электрические станции. Справочник. Кн. 3. М., 1985, с. 69-93

5. Энциклопедический словарь юного астронома, М.: Педагогика,1980 г., с. 11-23

6. Видяпин В.И., Журавлева Г.П. Физика. Общая теория.

7. Дагаев М. М. Астрофизика.

8. Тимошкин С. Е. Солнечная энергетика и солнечные батареи.

9. Илларионов А. Г. Природа энергетики.

10. www.stroyca.ru

11. www.astro.alfaspace.net

12. www.solbat.narod.ru/1.htm

13. www. sunenergy.4hs.ru

14. solar-battery.narod.ru

15.Харченко Н.В. «Индивидуальные солнечные установки»

16. С.Танака, Р.Суда. «Жилые дома с автономным солнечным теплоохлаждением»

17.А.Я.Глиберман, А.К.Зайцева. «Кремниевые солнечные батареи»

18. Г.Аристов. «Солнце»

19. Gevorkian P. «Альтернативные источники энергии в проектировании зданий»

20. www.greenenergy.com

                              20

Приложение 1

http://ekobatarei.ru/wp-content/uploads/2013/11/princip-raboty-solnechnyh-batarei-shema-1024x617.jpg

        

21

Приложение 2

http://gtrk-saratov.ru/images/cms/data/2016/August/0308/e_lektrostanciya.jpeg

22


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Интегрированное занятие по теме "Возобновляемые источники энергии. Renewable sources of energy"

Возобновляемые источники энергии. Renewable sources of energy. Интергрированное занятие по дисциплинам "Английский язык" и "Альтернативные источники энергии". Занятие проводится на 3 курсе при обучени...

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА круглого стола по физике на тему «Альтернативные источники энергии»

Разработка обобщающего урока по физике в технологии круглый стол для студентов 1 курса СПО...

Солнце – источник света и тепла

Солнце – источник света и тепла...

Методическая разработка "Альтернативные источники энергии"

Методическая разработка воспитательного мероприятия"Альтернативные источники энергии"...

презентация у уроку электротехники по теме: Основные понятия и определения. Способы соединения фаз источников и приемников электрической энергии

Основные понятия и определения.Способы соединения фаз источников и приемников электрической энергии....

Специалист по альтернативной энергетике. Сборка электрических цепей с использованием альтернативного источника энергии.

Основное направление развития современной энергетики – использование альтернативных или возобновляемых источников энергии, которые являются более экологичными и экономичными по сравнению с тради...