7 najboljših uporab sončne energije | Prednosti in slabosti

Kdo ne potrebuje sonca? Govorili bomo o uporabi sončne energije ter njenih prednostih in slabostih.

Vsi delci oddajajo določeno količino energije, od katere je nekatere mogoče zaznati, nekatere pa oprema za njihovo zaznavanje ni bila izdelana.

Sonce je na primer zvezda v galaksiji Mlečna pot in kot katera koli druga zvezda je ogromen jedrski reaktor. Globoko v Sončevem jedru reakcije jedrske fuzije proizvajajo ogromne količine energije, ki sevajo navzven s Sončeve površine in v vesolje v obliki svetlobe in toplote.

Ta ogromna energija je bila skozi stoletja uporabljena za različne namene. Večina namenov je sušenje oblačil in drugih stvari.

Toda sončna energija, ki je preprosto energija, pridobljena iz sonca, je vse bolj uporabljena terminologija že od 19. stoletja zaradi potrebe po obnovljivi in ​​čisti energiji (tj. energija, ki ne oddaja toplogrednih plinov, da bi dolgotrajno vplivala na nas). teči).

V 21. stoletju je sončna energija postala privlačnejša in boljša možnost, saj je v primerjavi s fosilnimi gorivi obnovljivi in ​​ne onesnažujejo.

V zadnjem času se je uporaba sončne energije razširila zaradi vse večje uporabe energije, ki prihaja iz sončnega sevanja. Od nekdaj so bogovi obravnavali povečano sončno sevanje kot prekletstvo naše malomarnosti pri izvajanju obreda, pri katerem nekateri ljudje umirajo, drugi pa resno zbolijo.

Toda z napredkom v tehnologiji in večjim zanimanjem za izkoriščanje te energije sončna energija na splošno ni bila obravnavana kot prekletstvo, ampak kot blagoslov. Blagoslov in zatočišče, h kateremu je treba teči ob pojavu obnovljive energije za nadomestitev uporabe fosilnih goriv, ​​kot so premog, nafta in zemeljski plin, ki niso obnovljivi.

Sončna energija je v zadnjem času še posebej uporabna v stanovanjskih območjih, kmetijstvu, raziskovanju vesolja, prometu in še marsičem. Energije sonca ni mogoče izčrpati, zakaj je ne bi izkoristili v svojo korist?

Kaj je sončna energija?

Sončna energija je znana tudi kot sončno sevanje in je energija, ki jo proizvede sonce v obliki svetlobe. Sončna svetloba prihaja kot ultravijolični, vidni in infrardeči žarki. Vidna svetloba je spekter barv, ki smo jih navajeni videti, ultravijolične in infrardeče pa ni mogoče videti.

Sončna energija, sončno sevanje je najpogostejši vir energije na zemlji in je sposoben proizvajati toploto, povzročati kemične reakcije ali proizvajati električno energijo.

Sončna energija je primarni katalizator za kroženje vetrov, ki tvorijo vremenske sisteme in vire energije tukaj na Zemlji. Glede na študije, količina sončne energije ali sevanja, ki pride na zemeljsko površino v eni uri, teoretično zapolni zemeljske energetske potrebe za celo leto.

Skupna količina sončne energije na Zemlji je veliko večja od trenutnih in pričakovanih svetovnih potreb po energiji. Če je ustrezno izkoriščen, lahko ta zelo razpršen vir lahko zadovolji vse prihodnje energetske potrebe.

Sončno energijo iz sonca lahko pretvorimo v toplotno ali električno energijo. Sončna energija je eden najčistejših in najpogostejših obnovljivih virov energije, ki so na voljo, in je pomemben akter v naši globalni energetski prihodnosti, saj si prizadevamo za trajnost.

Sončno energijo je mogoče zajeti in uporabiti na več načinov, predvsem za proizvodnjo električne ali toplotne energije za domove, podjetja in javne službe. Sončna energija se lahko uporablja tudi za prekuhavanje vode, ki pa poganja parno turbino za proizvodnjo podobno kot premog ali jedrske elektrarne, ki proizvajajo električno energijo v veliko večjem obsegu.

Najpogostejša oblika sončne energije je izkoriščanje sončne energije z uporabo sončnih panelov ali fotovoltaičnih celic ki so ustvarjeni iz polprevodniških materialov. Te celice so razporejene od roba do roba, da zajamejo sončno svetlobo in jih pretvorijo v električne tokove, ki so shranjeni v baterijah.

To se zgodi, ko sončni žarki zadenejo polprevodniške celice, ta izgubi elektrone iz njihovih atomov in ti elektroni tečejo skozi celico in proizvajajo elektriko. To je znano kot fotovoltaični učinek. Te plošče so vidne na vrhu hiš in drugih zgradb. Sončna energija se lahko uporablja tudi za zagotavljanje svetlobe za udobno notranjo klimo stavb in tudi za ogrevanje vode za domačo, poslovno in industrijsko uporabo.

Vrste sončne energije

Obstajata dve vrsti sončne energije in sta;

• Aktivna sončna energija
• Pasivna sončna energija

1. Aktivna sončna energija

Aktivna sončna energija je energija, ki se prenaša preko sončnih kolektorjev. Uporabljajo se tako za ogrevalne sisteme v domovih kot za proizvodnjo električne energije. Aktivna sončna energija se zbira s pomočjo ploščatih PV panelov, ki jih je mogoče namestiti za zbiranje sončne energije.

Za zajemanje sončne toplote se uporablja zrak ali tekočina (večinoma se uporablja tekočina, saj je boljši prevodnik toplote in energije skozi zrak in ima prednost, da ne zmrzne). Tekočina se nato premakne v zunanjo napravo, ki deluje kot posoda za shranjevanje, kjer se pretvori v energijo.

Aktivno sončno energijo je mogoče zbirati z uporabo sončnih kolektorjev, nameščenih na strehah stavb, za ogrevanje tekočin in njihovo črpanje po sistemu cevi za ogrevanje celotne zgradbe.

Prednosti sistemov aktivne sončne energije

1. Ena od prednosti aktivne sončne energije je, da ne potrebujejo zunanjega vira energije. Uporabljajo zunanje naprave (sončne plošče), ki so nizkega vzdrževanja in zelo zanesljive za zbiranje energije sonca.
2. V primerjavi s pasivnimi sistemi sončne energije posebna konstrukcija stavb ni potrebna. Sistemi aktivne sončne energije se lahko uporabljajo na skoraj kateri koli lokaciji in tipu stavbe.
3. Emisije ogljika ni
4. Ogrevanje fotonapetostnih panelov ostane jasno,n, še posebej v slabih vremenskih razmerah.
5. Ne ustvarjajo hrupa.

Slabosti aktivnih sistemov sončne energije

1. Oprema sistema aktivne sončne energije je draga in drago je tudi vzdrževanje.
2. Tekočine, ki hranijo toploto v solarnem panelu, lahko sproščajo škodljive pline v zrak.

2. Pasivna sončna energija

Pasivna sončna energija je energija, ki se prenaša s termodinamiko in prenosom toplote pri zbiranju sončne toplote in njeno pretvarjanje v energijo, kot se uporablja v rastlinjaku), kjer se toplota prenaša od sonca in ko vstopi v rastlinjak, steklo ujame toplotno energijo. in ga shrani za hladnejša obdobja.

To je isti mehanizem v toplem prijetnem avtomobilu v hladnem dnevu. Sistem pasivne sončne energije je najbolje uporabiti za ogrevanje in hlajenje sistema, zlasti v majhnih domovih. Za zajemanje te sončne toplote je mogoče uporabiti posebna okna, ki imajo lahko fotonapetostne plošče. S tem se za proizvodnjo energije združujejo tako aktivni kot pasivni sistemi sončne energije.

Prednosti sistema pasivne sončne energije

1. Pasivni sistemi za sončno energijo niso samo poceni, ampak ni potrebna nobena zunanja oprema, ki zmanjša vaše porabe energije na približno 14%.
2. V primerjavi z aktivnimi sistemi sončne energije ne sproščajo toksinov.

Slabosti sistema pasivne sončne energije

1. Učinkovitost sistemov pasivne sončne energije je v veliki meri odvisna od vremenskih razmer. Če je vreme prevroče, se lahko vaša zgradba pregreje.
2. Učinkovitost je odvisna tudi od usmerjenosti vaše stavbe proti soncu.
3. Obstajajo posebne vrste oken, ki se uporabljajo za sisteme pasivne sončne energije. Napaka pri izbiri bo uničila vaš trud.

Ko poznamo vrste sončne energije, si oglejmo njene uporabe.

Uporaba sončne energije

Sledi uporaba sončne energije.

• Sončna elektrika
• Sončno ogrevanje vode 
• Solarni štedilnik
• Sončne naprave 
• Sončna osvetlitev
• Sončno ogrevanje in prezračevanje
• Solarni transport

1. Sončna elektrika

To je ena od uporab sončne energije, ki je v zadnjih letih pridobila zagon. Čeprav je cena sončnih kolektorjev precej visoka, bolj ko je sončna elektrika priljubljena, bolj so cene sončnih kolektorjev nižje.

Sončna elektrika nastane, ko sončni žarki zadenejo sončne kolektorje, sončni paneli pomagajo pri transportu elektronov, ki jih pretvarjajo v električno energijo, ki se prenaša po žicah in se uporablja za proizvodnjo električne energije.

Sončne kolektorje in solarne fotovoltaične sisteme je mogoče namestiti na strehe domov ali drugih zgradb. Ti sistemi za sončno energijo proizvajajo električno energijo za izravnavo porabe energije v stavbi in pošiljajo presežno proizvodnjo v električno omrežje.

Sončne baterije se uporabljajo za shranjevanje sončne energije, tako da se lahko sončna elektrika uporablja tudi, ko sonce zaide z napajanjem EV. To omogoča prebivalcem, da se popolnoma izklopijo iz omrežja s sončno energijo in baterijskim sistemom ali sončno energijo in generatorskim sistemom.

2. Sončno ogrevanje vode

To je ena od uporab sončne energije in tukaj se sončna energija uporablja za ogrevanje sistemov za ogrevanje vode. Sončno sevanje se uporablja za ogrevanje vode, ki se uporablja v domovih.

Sončni grelniki vode uporabljajo strešne celice, da absorbirajo sončno toploto in jo prenesejo v rezervoar za vodo. Sonce se lahko uporablja tudi za ogrevanje vode v bazenu. Tu se voda prevaža v zbiralnik, kjer jo segreje sonce in nato pošlje nazaj v bazen.

3. Solarni štedilnik

Solarni štedilniki ali pečice so ena od uporab sončne energije, ki je vse bolj priljubljena kot gospodinjski aparati. Čeprav je počasen štedilnik, solarna pečica uporablja kotne reflektorje za usmerjanje sončne energije v posebno komoro. Solarna pečica segreva pri nizki temperaturi nekaj ur (8-10), odvisno od hrane.

4. Sončne naprave

Nekatere druge naprave so vse bolj prilagojene uporabi sončne energije za svoje delo, zaradi česar so ena od uporab sončne energije. Nekatere od teh naprav vključujejo hladilnike, pralne/sušilne stroje in sisteme HVAC, te naprave porabijo več energije, kot je bilo pričakovano. Imamo tudi polnilnike za telefone in tablice na sončno energijo.

Ti polnilniki na sončno energijo so prenosni, kar uporabnikom omogoča, da jih vzamejo s seboj kamorkoli želijo. Nekatere napredne države, kot je Japonska, so razvile lahke, vodoodporne sončne celice, ki bi jih lahko nekega dne vključili v napajanje naših elektronskih naprav.

5. Sončna razsvetljava

Sončna energija se lahko uporablja tudi za zunanjo razsvetljavo, zaradi česar je ena od uporab sončne energije. Solarne luči se vse pogosteje uporabljajo tako rekoč povsod, od varnostne razsvetljave do krajinskega oblikovanja doma, tudi za prometne znake in ulične luči. Kar je precej boljše, je, da so te sončne luči poceni in zlahka na voljo.

6. Sončno ogrevanje in prezračevanje

Sončno ogrevanje in prezračevanje sta med številnimi uporabami sončne energije.

Sončno ogrevanje je uporaba sončnega sevanja za ogrevanje domov, zlasti v hladnem ali zimskem obdobju, tako da napaja sevalna tla ali jih združi s sistemom prisilnega vročega zraka (FHA). Da bi se to zgodilo, je treba posebno pozornost nameniti postavitvi oken na stene in izbiri materialov za gradnjo.

Sončno prezračevanje vključuje uporabo podstrešnih ventilatorjev na sončno energijo za hlajenje doma poleti. Ti sončni grelniki in ventilatorji pomagajo zmanjšati stroške energije.

7. Solarni transport.

Solarni transport je ena od uporab sončne energije. Sončna energija je uporaba sončne energije za pogon vozil.

Vozila na sončni pogon so vozila prihodnosti in potrebne so boljše inovacije in tehnologije, da bodo ta vozila na cesti. Imamo velika vozila, ki so še v testnem načinu in ne v obsežni proizvodnji. Čeprav je mogoče električne avtomobile polniti s sončnimi paneli.

Prednosti sončne energije

Sončna energija je bolj ugodna in prednostna kot običajni energetski sistemi. Tukaj so prednosti sončne energije.

1. Ima neomejeno število surovin.

To je glavni razlog za obnovljivost sončne energije. Količina razpoložljive sončne energije je 10,000-krat večja od količine, ki jo trenutno potrebujejo ljudje.

Smešno je, da se energija zamenja in le približno 0.02 % vhodne sončne svetlobe bi zadostovalo za zamenjavo drugih virov goriva, če bi jo izkoristili.

2. Čista energija

Sončna energija ima nizke emisije, zato je eden najčistejših virov energije. Škodljivi vplivi na okolje so zanemarljivi v primerjavi s konvencionalnimi viri energije, kot je kurjenje fosilnih goriv.

Okoljski stroški sončne sončne energije so odličen nadomestek za energijo iz fosilnih goriv, ​​saj se pri gorenju fosilnih goriv letno v ozračje sprosti približno 21.3 milijarde metričnih ton ogljikovega dioksida.

3. Zagotavljanje električne energije prebivalcem izven omrežja

Približno 1.8 milijarde ljudi je zaradi različnih razlogov izključenih iz omrežja. Nekateri so lahko posledica politike ali okoljskih skrbi, vendar večinoma nimajo dostopa do električne energije v omrežju in so v mnogih državah v razvoju.

Sončna energija bi bila primerna za te prebivalce zunaj omrežja, da pridobijo dostop do električne energije, saj lahko namestijo svoje sončne kolektorje, da prejemajo električno energijo neposredno od sonca.

4. Znižanje stroškov proizvodnje električne energije

Sončna energija pomaga izboljšati kakovost življenja milijonov ljudi, saj se stroški zmanjšujejo. Milijoni ljudi živijo v temi v državah v razvoju, kar ima za posledico nizko kakovost življenja.

Uporaba sončne energije lahko drastično izboljša njihovo kakovost življenja, saj ni le boljši nadomestek za konvencionalno proizvodnjo energije, saj zmanjšuje znatne družbene in okoljske stroške, temveč bi prinesla tudi razvoj na tista področja, ki zagotavljajo zelena delovna mesta in tudi spodbujajo industrijsko proizvodnjo.

5. Brez onesnaževanja s hrupom

Proizvodnja sončne energije je brezšumna in zato ne more povzročiti hrupnega onesnaževanja v primerjavi s proizvodnjo energije vetrnih turbin.

6. Varčnejši za dolgotrajno proizvodnjo električne energije

Čeprav ima namestitev sončne energije visoke stroške, je na dolgi rok sončna energija ekonomična v primerjavi z običajnimi računi za omrežno energijo.

7. Bolj zanesljiv

Sončna energija je bolj zanesljiva od običajne energije komunalnih podjetij. To je pomembno, ker jih lahko omejijo politični ali gospodarski pretresi, terorizem, naravne nesreče ali izpadi zaradi prekomerne porabe, ki povzroča izpade električne energije, vendar pri sončni energiji ni tako.

8. Pomaga pri ohranjanju tujih izdatkov za energijo

Pomoč s sončno energijo prihrani tuje izdatke za energijo in to zaradi nezaslišanih stroškov, ki izhajajo iz uvoza nafte in tudi vrtanja nafte.

Slabosti sončne energije

1. Visoki stroški namestitve

Uporaba in namestitev sončne energije imata visoke začetne stroške, čeprav to velja za vso obnovljivo energijo. Začetni stroški uporabe sončne energije lahko pokrijejo celo večletne račune za energijo.

Stroški sončne energije so se sčasoma morda znižali, vendar so cene še vedno nezaslišane, saj se sončna energija vedno bolj uporablja z novejšimi tehnologijami, bomo zagotovo videli, da se bodo te cene še dodatno znižale.

2. Sončna energija je odvisna od vremena

Energija se lahko proizvede le, ko sončna svetloba zadene površino plošče in se pretvori, zaradi česar se najbolje obnese v sončnih dneh. To pomeni, da če ni sonca, bi bila elektrika.

Poleg tega oblačni dnevi ne proizvedejo toliko energije, ponoči pa ni sonca, zato so potrebne velike baterije, da prihranijo tiste, ki prihajajo čez dan. To omejuje države, ki imajo nizko sončno sevanje in tudi zmogljivost sončnih kolektorjev.

3. Nizka stopnja pretvorbe energije

Sončni paneli imajo nizko stopnjo pretvorbe energije v primerjavi z močjo običajnih elektrarn podobne velikosti, pri čemer morajo najnaprednejši sončni paneli pretvoriti le 20-25%.

To kaže, koliko več razvoja je še potrebno v industriji proizvodnje sončne energije.

4. Potrebuje veliko prostora

Proizvodnja sončne energije porabi veliko prostora. Za obsežno proizvodnjo je potrebno veliko prostora za namestitev sončnih kolektorjev, zato so ogoljena zemljišča, ki ogrožajo prostoživeče živali za namestitev sončnih kolektorjev.

Večji PV sistemi lahko zahtevajo do 3.5 do 10 hektarjev na megavat, objekti CSP pa od 4 do 16.5 hektarjev na megavat.

Čeprav je to mogoče rešiti z množično namestitvijo sončnih kolektorjev na zapuščenih območjih, da bi zadovoljili obsežno proizvodno povpraševanje. Prav tako so potrebne velike strehe za sončne kolektorje za domačo uporabo.

5. Sprošča elektronske odpadke

Čeprav proizvodnja sončne energije nima pomembnega vpliva na okolje, lahko proces proizvodnje sončnih kolektorjev škoduje okolju, kar povzroča emisije iz sežiganja fosilnih goriv in plastičnih odpadkov.

Prav tako proizvodnja sončne energije sprošča elektronske odpadke, tako kot druga elektronika, zaradi česar je odstranjevanje teh nevarnih odpadkov problem.

6. Materiali, ki niso na voljo

Materiali, ki se uporabljajo pri proizvodnji solarnih tehnologij, so redki, čeprav je to problem za PV tehnologije in ne za tehnologije CSP.

Pogosta vprašanja

Kakšne so posebne uporabe sončne energije doma?

Nekatere posebne uporabe sončne energije doma vključujejo;

• Ventilatorji za prezračevanje na sončni pogon: sončna energija se lahko uporablja za napajanje ventilatorjev za domačo uporabo.
• Sončno ogrevanje za bazene: sončno energijo lahko uporabite za ogrevanje bazenov doma, da postanejo topli in prijetni za sprostitev.
• Sončno ogrevanje hiše: sončno energijo lahko uporabimo tudi za ogrevanje hiše v zimskih obdobjih.
• Črpalke na sončni pogon: sončna energija se lahko uporablja za napajanje vodnih črpalk.
• Polnjenje baterij s sončno energijo: sončno energijo lahko uporabite tudi za polnjenje telefonov in drugih pripomočkov.
• Sončna energija za kuhanje: sončna energija se lahko uporablja za napajanje pečic.

Kakšne so posebne uporabe sončne energije v kmetijstvu?

Nekatere posebne uporabe sončne energije v kmetijstvu vključujejo;

• Sončna energija se lahko uporablja za ogrevanje vode, ki se uporablja za kmetijske namene.
• Sončna energija se lahko uporablja tudi za delovanje sončnega rastlinjaka, ki pomaga pri rasti pridelkov in izboljšuje pridelek.
• Sončno energijo lahko uporabimo tudi za sušenje poljščin in žit.
• Sončna energija se lahko uporablja za črpanje vode.

Priporočila

• Stvari, ki jih morate upoštevati pri načrtovanju sistema sončne ulične razsvetljave
  .
• Podnebne spremembe | Opredelitev, vzroki, učinki in rešitve
  .
• Top 6 okolju prijaznih virov energije
  .
• Top 10 okoljskih problemov in rešitev
  .
• 5 najboljših univerz za okoljsko inženirstvo
  .
• 5 načinov za okolju prijazno podjetje