СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ

следние десятилетия во всём мире наблюдается повышенное внимание к возобновляемым источникам энергии. Это обусловлено тем, что человечество осознало, что запасы традиционных невозобновляемых источников энергии не являются безграничными и потому рано или поздно иссякнут. Вот почему в центре внимания учёных и инженеров-энергетиков всех стран находятся альтернативные источники энергии, самым популярным из которых, безусловно, является солнечная энергия.

К самым популярным гелиоустановкам относятся солнечные коллекторы и батареи.

ГЕЛИОКОЛЛЕКТОРЫ

Одним из эффективных и полезных устройств, помогающих задействовать энергию Солнца для обеспечения энергетических потребностей человека, является солнечный коллектор. Он помогает собирать солнечное тепло, а не вырабатывать электричество из энергии Солнца как солнечные батареи для дома. Материал для радиаторов таких устройств выбирают теплопоглощающий. Теплоноситель, протекая через такой радиатор, нагревается, и потребитель получает необходимую ему горячую воду, которую можно использовать для горячего водоснабжения или отопления.

ГЕЛИОКОЛЛЕКТОРЫ

Среди разновидностей коллекторов можно отметить плоские и вакуумные устройства. Плоские гелиоколлекторы представляют собой коробки под стеклом, внутри которых под абсорбирующим слоем находятся стеклянные трубки с теплоносителем. А вакуумные – это набор больших стеклянных трубок, внутри которых есть трубки с абсорбером, а между ними – вакуум, выполняющий функцию теплоизолятора.

ГЕЛИОБАТАРЕИ

гелиобатареи

Преобразовывать энергию солнца в электричество помогают солнечные батареи. Превращение солнечного света, попавшего на такие батареи, в электрический ток происходит благодаря явлению фотоэффекта. Этот эффект возникает в полупроводниках. Они бывают с избытком или недостатком электронов. Для создания фотоэффекта необходимо их объединить в фотоэлемент. Свет, попадая на такой элемент, заставит двигаться электроны из области с избытком электронов в область с их недостатком, тем самым вызывая движение электронов – ток. Одна фотоячейка производит мало электричества, поэтому производители объединяют их в модули.

Для производства фотоэлектрических элементов чаще всего используется кремний. На базе этого вещества производятся разные виды батарей. Например, из монокристаллов и поликристаллов. Монокристаллы придают фотоячейкам однородную равномерную поверхность, благодаря чему они имеют лучшую поглощательную способность и более высокий кпд, но стоимость их выше, чем у других батарей. Поликристаллическая структура снижает способность к светопоглощению из-за своей неоднородной поверхности, отражающей часть солнечных лучей. На базе аморфного кремния создаются гибкие гелиобатареи, их можно использовать на криволинейных поверхностях, но кпд таких батарей не слишком высок.

ПЛЮСЫ И МИНУСЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ СОЛНЦА

Преимущества использования гелиоустановок в наши дни не вызывают сомнений. В связи с надвигающимся кризисом нехватки традиционных энергоресурсов, наличие неиссякаемой, экологически чистой, постоянной и доступной энергии Солнца даёт надежду на то, что человечеству удастся выжить даже, когда закончатся все запасы угля и нефти. Но это станет возможным, разумеется, только если работы по созданию, усовершенствованию и активному внедрению солнечных установок будут активно осуществляться во всех уголках нашей планеты.

К неоспоримым плюсам энергии солнца можно отнести бесшумность гелиоустановок, что является их важным преимуществом по сравнению с ветрогенераторами. А в случае использования фотоэлектрических батарей очевидным достоинством является модульность систем, что позволяет наращивать мощность, просто добавляя необходимое количество дополнительных модулей.

К недостаткам солнечных энергетических устройств можно отнести нестабильность поступления солнечного излучения в связи с суточными ритмами и особенностями погоды, что приводит к необходимости дополнять такие системы аккумулирующими устройствами. Также, среди минусов гелиоустановок можно назвать малую плотность мощности и дороговизну устройств.

Бурное развитие гелиоэнергетики в наше время обусловлено не только угрозой скорого исчерпания невозобновляемых ресурсов энергии, но и стремлением стран обрести собственную энергетическую независимость, а также, желанием человечества улучшить экологическую ситуацию на нашей планете, которая из-за вредных выбросов, связанных с использованием традиционных источников энергии, серьёзно ухудшилась. Вот почему, чистая, доступная солнечная энергия является объектом пристального изучения множества научно-исследовательских центров и инженерно-технических организаций. Энергия Солнца – это чудесный шанс для человечества вступить в новую эру, когда энергия будет чистой, неиссякаемой и доступной каждому.