Druhy solární energie: Konverze, Systém, Kolektory a použití

Sluneční energie je zářivá energie vyzařovaná sluncem. Energie ve formě elektromagnetického záření emitovaného ze slunce, zejména ta část této energie se přemění na využitelnou tepelnou nebo elektrickou energii.

Sluneční energie je definována jako „přeměna energie, která je přítomná na slunci a sluneční energie je jednou z obnovitelných energií“. Tento příspěvek je zaměřen na typy solární energie: přeměna, systém, kolektory a využití.

Druhy solární energie

  • Pět základních typů sluneční energie je; 

          

Pasivní solární energie

Pasivní solární energie využívá stávající teplo generované sluncem k vytápění obytných prostor. Pasivní solární ohřev dokládáme, když jsme za jasného dne nastoupili do auta, sluneční paprsky pronikající do oken auta byly pohlceny panely autosedaček a teplo se tak zadržovalo v autě. pasivní solární energie také činí skleníky účinnými pro rostoucí rostlinu.

Typy přeměn sluneční energie
Skleníkový efekt při růstu obrazu rostlin: pixabay

Aktivní solární energie

Aktivní solární energie využívá mechanické a elektrické zařízení ke zvýšení přeměny sluneční energie na teplo a elektrickou energii. Aktivní solární energie může generovat mnohem více tepla než pasivní solární energie. Aktivní solární kolektory musí využívat látku, která působí jako vodič, aby bylo možné ukládat a přenášet teplo a elektřinu.

Typy přeměn sluneční energie
Příkladem aktivní solární energie je obrazový kredit solárních panelů: pixabay

Tepelná solární energie

Solární tepelná energie nazývaná také solární tepelná energie je obnovitelná energie, která využívá sluneční teplo k výrobě čisté elektřiny ve velkém měřítku. Solární termální technologie využívá sluneční teplo k ohřevu tekutiny, výrobě páry a výrobě elektřiny v konvenčním tepelném procesu. Solární tepelná nízkoteplotní energie, která se využívá k vytápění nebo ohřevu vody a technologie parabolických žlabů je také technologie solární elektrárny používaná k výrobě tepelné energie.

Fotovoltaická solární energie

Sluneční světlo se skládá z malých balíčků energie zvaných fotony. Tyto fotony vyzařují ze Slunce a asi o 93 milionů mil později se srazí s polovodičem na solárním panelu, což se děje v důsledku rychlosti světla. Panel se skládá z několika samostatných článků, každý s kladnou a zápornou vrstvou, které vytvářejí elektrické pole, takže foton naráží na článek a jeho elektrony bez energie v polovodičovém materiálu, ve kterém elektrony vytvářejí elektrický proud.

Typy přeměn sluneční energie
Obrazový kredit fotovoltaických panelů: pixabay

Koncentrovaná sluneční energie

Koncentrovaná sluneční energie se také nazývá solární tepelná elektřina, používá nějaký druh zařízení ke koncentraci sluneční energie k ohřevu něčeho. Koncentrovaná sluneční energie je přístup k výrobě elektřiny pomocí zrcadel. Například vezměte přirozené teplo ze slunce a odrážejte ho proti zrcadlu, soustřeďte veškeré teplo na jednu oblast a pošlete jej do energetického systému. dostaneme způsob výroby elektřiny, kterému se říká koncentrovaná sluneční energie. Existuje mnoho koncentrovaných technologií, jako jsou věže, talíře, lineární zrcadla a koryta.

Kromě výše uvedených pěti typů existuje několik typů solární energie

Typy přeměny sluneční energie

Přeměna sluneční energie popisuje technologie certifikované pro přeměnu sluneční energie na jiné užitečné formy energie. Má tři typy;

Přeměna sluneční energie na elektřinu

Sluneční světlo může být přeměněno na elektřinu vibrujícími elektrony v solárním článku. Sluneční světlo se skládá z obalů energie zvaných fotony. Když fotony dopadnou na solární panel, je tvořen křemíkem a dalšími prvky uvnitř solárního panelu je atom křemíku, který má jádro složené z protonů a neutronů obklopených elektrony. když elektron zasáhne foton s dostatečnou energií, absorbuje energii z fotonu a uvolní se z atomu, pak tok volného elektronu vytvoří elektřinu. 

Solární články, Slunce, Energie, Energie, Alternativa, Ekologie
Solární článek se konvertuje obrazový kredit ze slunce do elektřiny: pixabay

Přeměna sluneční energie na teplo

Není potřeba přeměňovat sluneční energii na teplo, které potřebujeme k akumulaci tepelné energie, protože solární energie je již ve formě tepelné energie. Přeměna tepla má princip Green House Effect. když povrch Země absorbuje záření, teplota Země se zvyšuje, takže když tělo přijímá sluneční záření, má tendenci znovu vyzařovat infračervené zářenítato infračervená záření jsou tepelné záření, které bude zachyceno plyny ze skleníku přítomných v atmosféře a zbývajícím infračerveným zářením ztraceným v atmosféře.

Přeměna sluneční energie na paliva a chemickou energii

Používají se látky jako voda a oxid uhličitý sluneční energie k vytvoření solárního paliva. Sluneční energii lze fotosyntézou přeměnit na chemickou, k přeměně se využívá i sluneční energie oxidu uhličitého a vody do paliv. Uvažujme oxid ceru, který je spojením kovového ceru s kyslíkem při vysoké teplotě se atomy kyslíku ztrácejí v oxidu ceru a při nižší teplotě materiál znovu získává atomy kyslíku. Voda se při tomto procesu přemění na vodík a oxid uhličitý na oxid uhelnatý, cer se reoxiduje a vzniká palivo.

Typy systémů akumulace solární energie

Solární energie je k dispozici pouze během slunečního svitu, proto potřebujeme akumulaci energie, která se používá po západu slunce.

 Kompletní klasifikace tohoto zařízení pro ukládání solární energie

Zařízení pro ukládání tepelné energie

Zařízení pro akumulaci tepelné energie zahrnují zařízení pro akumulaci citelného tepla a latentního tepla, zatímco toto zařízení pro akumulaci rozumného tepla zahrnuje akumulaci vody a akumulaci oblázkového lože. Když se materiál zahřívá, taví nebo odpařuje, může být energie uložena, můžeme zahřát určitý druh materiálu, který je kovový nebo kapalný, a uložit tuto tepelnou energii uvnitř tohoto materiálu, když je tento proces obrácen, toto teplo lze z takových materiálů získat. Když se pevná látka zahřeje a poté roztaví, její teplota dále stoupne jeden pevný materiál může akumulovat citelné teplo a latentní teplo současně.

Zařízení pro skladování chemické energie

Klasifikace chemických skladovacích zařízení zahrnuje chemická a termochemická skladovací zařízení. Vezměme si zápalku, která hoří a pak prochází chemickou reakcí chemická energie je forma potenciální energie chemická energie se uvolňuje při chemické reakci. Uvolněná chemická energie produkuje světlo a teplo. Příkladem chemické energie je ropa, baterie, zemní plyn, uhlí a všechny vratné chemické reakce.

Baterie, Aaa Baterie, Aa Baterie, Elektr
Obrazový kredit baterií s chemickou energií: pixabay

Elektrické akumulační zařízení tepelné energie

Elektrické akumulační zařízení opět klasifikováno jako kondenzátor a induktor a akumulátorové úložiště. Baterie se z velké části používají pro účely skladování solární energie jako elektrické energie, solární systém je připojen k zařízení, jako je baterie, poté se baterie nabíjí a rezervuje energii pro pozdější spotřebu, tato uložená elektřina se využívá při výpadku proudu. Baterie je kombinací jednotlivých článků a článek není nic jiného než kombinace materiálu elektrody a elektrolytu, která se souhrnně nazývá elektrochemická energie. když je v nabíjecím režimu, elektrická energie se přeměňuje na chemickou energii, zatímco se vybíjí naopak.

Mechanický zásobník energie

Mechanické zásobníky energie se dále dělí na přečerpávací hydraulické zásobníky a zásobníky stlačeného vzduchu a zásobníky setrvačníku. Přečerpávací hydraulický zásobník je konfigurace horní a dolní nádrže, systém vyžaduje energii, která přečerpává vodu z nižší úrovně do vyšší úrovně když je potřeba energie, voda proudí zpět dolů přes hydraulickou turbínu, která vyrábí proud. Prodejny setrvačníku energie mechanicky ve formě kinetické energie.

Parní stroj, hračka, setrvačník, pohon, hraní
Kredit za obrázek setrvačníku: pixabay

Zařízení pro ukládání elektromagnetické energie

Lze jej uložit ve formě elektrického popř magnetické pole, může být magnetická energie uložena v solenoidech protože se snadno navíjejí a není potřeba žádná předkomprese. Veškerá viditelná i neviditelná energie se šíří ve formě vln nazývaných elektromagnetická energie.

Typy solárních energetických systémů

Má tři typy;

Solární systém vázaný na mřížku nebo na mřížku

On-grid, solární systém doporučuje provozuschopnost sítě edacity domácích a komerčních budov a je přímo připojen k elektrické síti a nemůže dodávat energii v noci. Solární systém vyrábí elektřinu, která proudí do sítě, tento typ se záložní baterií, která je ideální pro kritická zařízení, jako jsou světla vodního čerpadla.

Solární systém mimo síť

Když dojde k výpadku elektrické sítě, můžete používat baterie, protože tento systém vám umožňuje ukládat a šetřit energii v bateriích, tyto systémy jsou ideální pro odlehlé oblasti a nezastavěné pozemky a využívají solární panely k nabíjení řady baterií, zvláště flexibilní panely lze použít k napájení rekreačních vozidel.

Hybridní sluneční soustava

Hybridní solární systémy jsou sestavy solárních panelů, které jsou připojeny k síti a zahrnují hybridní systémy s bateriovým úložištěm, které snižují závislost na síti a poskytují záložní energii, když je síť mimo provoz, generuje se spousta přebytečné energie, která se používá k nabíjení solární baterie, pokud je baterie již plná, lze přebytečnou energii exportovat do sítě.

Typy solárních kolektorů

Je to základní zařízení pro přeměnu sluneční energie na tepelnou energii existuje několik typů solárních kolektorů;

Nekoncentrující se kolektory

Nekoncentrační kolektory se dělí na ploché deskové kolektory a vakuové trubicové kolektory a tyto jsou opět klasifikovány jako vakuové trubicové kolektory s přímým průtokem a trubkové vakuové kolektory s tepelnou trubicí. A nekoncentrující kolektor, plocha kolektoru je stejná jako plocha absorbéru. Celý solární panel pohlcuje světlo. Nekoncentrační solární kolektory se obvykle používají pro nízké a střední energetické nároky. Solární ohřev vody je dokonalým příkladem nekoncentračního kolektoru. Běžné kolektory používané pro solární ohřívače vody jsou ploché kolektory a vakuové trubicové kolektory.

02cb0c08aa3a3a11b027d0c7555071289fc9e1f0
Kredit obrázku sběratele plochých desek: snappygoat

Koncentrační kolektor

Koncentrační kolektory rozdělené do čtyř typů jsou složený parabolický koncentrační kolektor, parabolický talířový koncentrační kolektor, parabolický žlabový koncentrační kolektor a solární věžový koncentrační kolektor, parabolické žlabové koncentrační kolektory jsou opět klasifikovány do tří typů syntetický sběrač aromatických kapalin, kolektor roztavené soli a přímá výroba páry. kolektor. Koncentrační kolektor je zařízení pro sběr sluneční energie s vysokou intenzitou slunečního záření na energii pohlcující ploše. Koncentrační kolektory mají větší lapač než absorbéry a používají se pro požadavky na vysoké teploty.

Satelitní paraboly, parabolické antény, antény
Obrazový kredit sběratele koncentrujícího parabolickou misku: pixabay

Druhy využití solární energie

Naše slunce je zdrojem veškerého života na Zemi a v mnoha různých formách je pro nás sluneční energie prospěšná. Existuje několik typů využití solární energie;

Solární ohřívač vody

Solární ohřívače vody se snadno používají. Může poskytovat teplou vodu po celý den, kdykoli budete potřebovat it. Solární ohřívač vody o objemu 100-300 litrů je vhodný pro domácí použití, hlavními výhodami solárního ohřívače vody jsou boj proti změně klimatu, ochrana kvality vzduchu, ochrana kvality vody, měsíční úspory a zvýšení hodnoty domu.

Solární ohřev bazénu

Voda z bazénu plynule proudí přes solární panely a zpět do bazénu a teplota vody v bazénu postupně stoupá. Hlavní výhodou tohoto bazénového ohřívače pomáhá šetřit životní prostředí a šetří účty za elektřinu, menší nároky na údržbu a také šetří energii.

Nabíjení baterií solární energií

Prakticky jakékoli zařízení fungující na baterii, kterou lze nabíjet solární energií prostřednictvím nějakého systému fotoelektrických panelů. Výhodou této solární nabíjecí baterie je nenáročná údržba, elektrická nezávislost a také bezpečná a spolehlivá, když jsou solární panely vystaveny slunečnímu záření, vzniká stejnosměrný proud.

Solární energie pro vaření

Sluneční energii můžete využít i k vaření jídla. Drasticky to sníží naši spotřebu plynu. K dispozici jsou solární vařič a solární trouby, které vám umožní snadno vařit.  Pomocí solární energie při vaření udržujte vařič při teplotě kolem 200 stupňů, což je dostatečné.

Solární energie pro venkovní osvětlení

Solární energie pro venkovní osvětlení

Solární energie vám přináší skvělé výnosy. Je to určitě jeden z nejlepších zdrojů energie, protože není závislý na plynu, uhlí nebo elektřině. sluneční světlo přeměňuje na elektřinu pomocí solárního článku a ukládá se do baterie.

Také čtení: