Күн энергиясы - бул күн тарабынан жаратылган энергиянын кандайдыр бир түрү.

Күн энергиясы күндө ишке ашкан ядролук синтез аркылуу түзүлөт.Суутектин атомдорунун протондору гелий атомун түзүү үчүн күнөстүү жана эриткичтин протондору суутек атомдорунун кагылышып, фозасы

PP (протон-протон) чынжыр реакциясы деп аталган бул процесс энергияны эбегейсиз зор энергияны чыгарат.Өзүнүн өзөгүндө, секунда сайын 620 миллион метрикалык суутек азайтат.PP чынжыр реакциясы биздин күндүн өлчөмү жөнүндө башка жылдыздарда пайда болот жана аларды үзгүлтүксүз энергия жана жылуулук менен камсыз кылат.Бул жылдыздардын температурасы Келвин масштабында 4 миллион градус (болжол менен 4 миллион градус celsees, 7 миллион градус фаренгейт).

Жылдыздар күнгө караганда 1,3 эсе чоңураак, бул CNO цикли энергияны түзүүнү айдайт.Ошондой эле CNO циклы суутекти алга алмаштырат, бирок көмүртек, азотка, азотка жана кычкылтекке (C, n & and and o) таянат.Учурда, күн энергиясынын эки пайызынан кем эмеси CNO цикли тарабынан түзүлөт.

PP чынжыр реакциясы же CNO циклинин өзөктүк фестиону толкундуу жана бөлүкчөлөр түрүндөгү энергияны зор энергияны чыгарды.Күн энергиясы күндү күндөн жана күн системасында ар дайым агып турат.Күн энергиясы жердип жылыйт, шамал менен аба-ырайын жаратат жана өсүмдүктүн жана жаныбарлардын жашоосун камсыз кылат.

Күндүн энергиясы, жылуулук жана күн электромагниттик нурлануунун формасында (EMR) пайда болот.

Электромагниттик спектрдин ар кандай жыштыктар жана толкун узундуктарынын толкундары катары бар.Толкундун жыштыгы толкундун бир бөлүгүнө канча жолу кайталанат.Толкун узундуктары бар толкундары өздөрүн белгилүү бир убакыттын бир бөлүгүндө бир нече жолу кайталашат, ошондуктан алар жогорку жыштык.Ал эми жыштыктагы толкундар көп толкун узундуктары бар.

Электромагниттик толкундардын басымдуу көпчүлүгү бизге көрүнбөйт.Күн тарабынан чыгарылган эң жогорку жыштык толкундары - гамма нурлары, рентген нурлары жана ультрафиолет нурлануусу (ультраф нурлары).Эң зыяндуу ультрафиолет нурлары дээрлик толугу менен жер атмосферасы менен сиңип калат.UV нурлары анчалык деле күчтүү эмес, атмосфера аркылуу саякаттап, күйүп кетиши мүмкүн.

Күн да, толкундары бир аз жыштык болуп саналат.Күндүн ысыгында эң ысык энергия катары келет.

Инфракызыл жана ультрафиолетке чейин тыгылып калган спектр, ал жердеги бардык түстөрдү камтыйт.Кызыл түстүн эң узун толкун узундуктары бар (инфракызылга жакын), жана кызгылт көк (ультрафиолет) эң кыска.

Табигый күн энергиясы

Парник эффект
Жер астындагы инфракызыл, көрүнүктүү жана евро толкундар планетаны жылытып, өмүрдү көтөрүү процессине катышат жана "күнөскана эффектиси" деп аталат.

Жерге жеткен күн энергиясынын болжол менен 30 пайызы кайрадан космоско чагылдырылат.Калгандары жер атмосферасына сиңирет.Радиация жер бетин жылытат, ал эми бети бир аз энергияны инфракызыл толкундар түрүндө чыгарат.Алар атмосфера аркылуу көтөрүлгөн сайын, алар суусу буусу жана көмүр кычкыл газы сыяктуу парник газдарына тоскоол болушат.

Парник газдары атмосферага кам көргөн жылуулукту тузакка түшүрөт.Ушундай жол менен алар күнөскананын айнек дубалдарына окшошушат.Бул күнөскана эффекти өмүрдү калыбына келтирүүгө жетиштүү маани берет.

Фотосинтез
Жер бетиндеги дээрлик бардык жашоо тамак үчүн түз же кыйыр түрдө тамактын күн энергиясына таянат.

Өндүрүүчүлөр түздөн-түз күн энергиясына таянат.Алар күн нурун сиңирип, аны фотосинтез деп аталган процесс аркылуу азык заттарга айландырышат.Автотроф деп аталган өндүрүүчүлөр өсүмдүктөр, балырлар, бактериялар жана козу карындар кирет.Autotrophs азык-түлүк желе пайдубалы.

Керектөөчүлөр азык заттар үчүн өндүрүүчүлөргө ишенишет.Хербиворес, жырткычтар, омниворалар жана детритворлор күн энергиясына таянат.Хербиворес өсүмдүктөрдү жана башка өндүрүүчүлөрдү жейт.Карниворес менен омниворес продюсерди жана чөптөрдү да жейт.Detritivores decritivores өсүмдүк жана жаныбарлар аны керектөө менен.

Fossil Found
Фотосинтез жер бетиндеги бардык кыртыштар үчүн жооптуу.Илимпоздор үч миллиард жыл мурун болжол менен үч миллиард жыл мурун, биринчи автотрофтар суу жөндөөлөрүндө пайда болду.Күн нуру өсүмдүктөрдү өркүндөтүп, өнүгүүгө мүмкүндүк берди.Автотрофтар өлгөндөн кийин, алар жерге чирип, тереңирээк, кээде миңдеген метрлерин тереңирээк өзгөрттү.Бул процесс миллиондогон жыл бою улантылды.

Кичинекей басымга жана жогорку температурада, бул калдыктар биздин күмөндүү күйүүчү май катары билебиз.Микроорганизмдер мунай, жаратылыш газына жана көмүргө айланды.

Адамдар бул фоссилдерди алуу үчүн процесстерди иштеп чыгышкан жана аларды энергия үчүн колдонгон процесстерди иштеп чыгышты.Бирок, фоссилдик күйүүчү май - бул ээ эмес ресурс.Алар миллиондогон жылдар бою пайда болушат.

Күн энергиясын колдонуу

Күн энергиясы - калыбына келтирилүүчү ресурс, жана көптөгөн технологиялар үйлөрдө, бизнеске, мектептерде жана ооруканаларда колдонууга түздөн-түз жыйноого болот.Кээ бир күн энергия технологияларында фотеволтикалык клеткалар жана панелдер, күн энергиясы, күн энергиясы жана күн архитектурасы кирет.

Күн нурлануусунун ар кандай жолдору бар жана аны колдонууга болот.Методдор жигердүү күн энергиясын же пассивдүү күн энергиясын колдонушат.

Күн энергиясын энергиянын башка формасына активдүү конверттөө үчүн активдүү күн энергиясын энергия энергиясын активдүү конверттөө үчүн электр же механикалык шаймандар колдонулат, көбүнчө жылуулук же электр энергиясын колдонушат.Пассивдүү күн технологиялары тышкы шаймандарды колдонушпайт.Тескерисинче, алар кыш мезгилинде жылуулук түзүлүштөргө жергиликтүү климаттын пайдаланы алышат жана жай мезгилинде жылуулукту чагылдырат.

Фотоолтика

Фотоолтика - бул 1839-жылы 19 жаштагы француз физиги Александр-Эдмонд Бекардер тарабынан ачылган жигердүү күн техникасынын формасы.Беккерел күмүштөн жасалган хлорди кычкыл жолго жайгаштырып, аны күн нуруна ачыкка чыгарып, ал электр тогун пайда кылган платина электрондору пайда болгонун аныктады.Күн нурларынан электр энергиясын түздөө процесси фотоолтикалык эффект же фотоолтика деп аталат.

Бүгүнкү күндө фотоолтика күн энергиясын атоого эң белгилүү жолу белгилүү.ФотоВолтикалык массивдер, адатта, күн панелдерин, ондогон же жүздөгөн күн клеткаларын чогултууну камтыйт.

Ар бир күн клеткасы, адатта, кремнийден жасалган жарым өткөргүч.Жарым өткөргүч күн нурунун сиңип кетсе, анда ал электрондорду бошотот.Электр талаасы бул бош электрондорду электрдик тектерге, бир багытта агып кетишет.Күн клеткасынын жогору жагындагы металл байланыштары, бул токту тышкы нерсеге багыттайт.Тышкы объект күнгө кубаттоочу калькулятор сыяктуу кичинекей болушу мүмкүн же электр станциясынын чоңу сыяктуу болушу мүмкүн.

Фотоолтика алгач космостук кемелеринде кеңири колдонулган.Көпчүлүк спутниктер, анын ичинде эл аралык космостук станция (ISS), анын ичинде кең, чагылган, ой жүгүртүүчү "канаттар".Имараттын эки күн массивинин канаттары бар (араа), ар бири 33,000 күн клеткасын колдонот.Бул фотоволтациялык клеткалар бардык электр энергиясын ISSке жеткирип, космонавттарды станцияны иштетүүгө мүмкүнчүлүк берет, бир нече айларда бир нече айларда коопсуз жерде жашашат жана илимий-инженердик эксперименттерди өткөрүүгө мүмкүндүк берет.

Дүйнө жүзү боюнча фотудаттык кубаттуулук станциялары курулган.Эң ири станциялары АКШда, Индияда жана Кытайда.Бул кубаттуулук станциялары үйлөрдү, бизнеске, мектептерди жана ооруканаларды жеткирүү үчүн жүздөгөн мегаватт электр энергиясын чыгарат.

Фотоолтикалык технологияны азыраак масштабга орнотсо болот.Күн панелдери жана клеткалар имараттардын чатырларына же сырткы дубалдарына орнотулушу, структураны электр энергиясын берүү үчүн орнотууга болот.Аларга жеңил магистралдык жолдорду жолдор менен жайгаштырса болот.Күн клеткалары, ал тургузатору, унаа токтотуучу-отуруучу, таштандылар жана суу насостору сыяктуу кичинекей түзмөктөргө, ал тургай кичинекей шаймандарга жетишсиз.

Концентрацияланган күн энергиясы

Активдүү күн технологиясынын дагы бир түрү, күн энергиясы, күн энергиясы же концентрацияланган күн энергиясы (CSP).CSP технологиясы линзаларды жана күзгүлөрдү (концентрат) чоң аймактан бир аз кичинекей аймакка бөлүү үчүн линзаларды жана күзгү колдонот.Бул күчтүү радиациянын бул күчтүү аянты суюктукту жылытат, бул өз кезегинде электр энергиясын же күйүүчү майды өндүрөт.

Күн мештери концентрацияланган күн энергиясынын мисалы.Күндүн күлдөрү, анын ичинде күн энергиясы мунаралары, параболик күчтөрү жана фреснелдик рефлекторлор бар.Энергияны тартуу жана конверттөө үчүн бирдей жалпы ыкманы колдонушат.

Күн энергия мунаралары күндү асман аркылуу күнөбөсүн көздөй буруш үчүн гелийостаттарды, жалпак күзгүлөрдү колдонушат.Күзгүлөр борбордук "коллектор мунаранын" айланасында уюштурулган жана күн нурунун нуру менен мунара үстүндө баскан жаркыраган нурларга күн нурун чагылдырат.

Күн энергия мунараларынын мурунку үлгүлөрүндө, концентрацияланган күн нуру турбинаны иштеткен буу пайда болгон суу контейнерин жылытат.Жакында бир аз күн энергия мунаралары жылуулукка ээ болгон суюк натрийди колдонушат, ал узак убакыттын ичинде жылуулукту сактайт.Демек, суюктук 773-жылдан 1,000 ° C же 932 ° С чейин температурасына (500 ° га чейин температурага жетпегендиктен, ал сууну кайнатып, күн жаркырап турганда да, күчтү кайнатып, күчтү жаратышы мүмкүн.

Параболик күттү жана фрезель рефлекторлору CSPди колдонушат, бирок алардын күзгүсү ар башкача.Параболик күзгүлөрү ийри, ээрге окшош форма менен.Фреснелдин рефлекторлору күн нуруна туткунга жана аны суюктуктун түтүгүнө багыттоо үчүн күзгүдөн жалпак, ичке тилкелерин колдонушат.Фреселлер результантка параболик чооколдорго караганда бетинин аянты бар жана күндүн энергиясын 30га жакын убакыттан 30 эсеге жакыныраак топтой алышат.

Концентрацияланган күн электр станциялары алгач 1980-жылдары иштелип чыккан.Дүйнөдөгү эң ири объект - АКШнын Калифорния штатындагы Моёве чөлүндөгү бир катар өсүмдүктөр.Күн энергиясын түзүү тутуму жыл сайын 650дөн ашуун Гигаватт-Саат электр энергиясын өндүрөт.Испанияда жана Индияда башка ири жана натыйжалуу өсүмдүктөр иштелип чыккан.

Концентрацияланган күн энергиясын кичинекей масштабда да колдонсо болот.Мисалы, ал күн куштары үчүн жылуулук пайда болот.Дүйнө жүзүндөгү айылдардагы адамдар, сууну санитария үчүн сууну кайнатып, тамак бышырууга чейин күнөөлүктөрүн колдонушат.

Күндүн мештери жыгач күйүп жаткан мештерге көптөгөн артыкчылыктарды беришет: алар өрттүн кыжырына тийбейт, түтөтпөй, отунга алып келбей, бактарды отунга жыйнап алууну талап кылбайт.Күн дақы, ошондой эле отун чогултуу үчүн мурун колдонулган убакыттын ичинде билим алууга, бизнеске, ден-соолукка же үй-бүлөсүнө убакыт кетүүгө убакыт бөлүүгө мүмкүндүк берет.Күн кошоктору Чад, Израиль, Индия жана Перу сыяктуу ар түрдүү аймактарда колдонулат.

Күн архитектурасы

Бир күндө күн энергиясы күн энергиясы жылуулук консекциясын же жылуулуктун жылуулугун муздаткычка чейин жылуулуктун кыймылынын бир бөлүгү болуп саналат.Күн чыкканда, жер бетиндеги буюмдарды жана материалдарды жылытыруу башталат.Күндүн бою, бул материалдар күн нурлануучуларынын жылуулугун сиңирет.Түнкүсүн, күн чыкканда, атмосфера муздаганда, материалдар жылуулугун калыбына келтирет.

Пассивдүү күн энергия ыкмалары бул табигый жылытуу жана муздатуу процесстерин колдонушат.

Үйлөр жана башка имараттар жылуулукту үнөмдүү жана арзаныраак таратуу үчүн пассивдүү күн энергиясын колдонушат.Имараттын "жылуулук массасын" эсептөө мисал болуп саналат.Имараттын жылуулук массасы - бул күн бою жылытылган материалдын көпчүлүгү.Имараттын термикалык массасынын мисалдары - жыгач, металл, бетон, бетон, чопо, таш же баткак.Түнкүсүн жылуулукка жылуулукту бөлмөгө кайра чыгарат.Натыйжалуу желдетүү тутумдары-коридорлор, Windows жана Air Duks-Air Ducks-Air

Пассивдүү күн техникасы көбүнчө имараттын долбооруна тартылат.Мисалы, курулуштун пландаштыруу этабында, инженер же архитектордун күн нурунан каалаган көлөмүн күндөлүк жол менен алууну пландаштырышы мүмкүн.Бул ыкма белгилүү бир аймактын кеңдикти, бийиктикти жана булут каптарын эске алат.Мындан тышкары, имараттарга жылуулук изоляциясы, жылуулук же кошумча көлөкө болгон

Пассивдүү күн архитектурасынын башка мисалдары - салкын чатырлар, жаркыраган тоскоолдуктар жана жашыл чатырлар.Салкын чатырлар ак түстө боёлгон жана күндүн нурлануусун чагылдырат.Ак бети имараттын ички дүйнөсүнө жеткен жылуулуктун көлөмүн төмөндөтөт, бул өз кезегинде имаратты муздатуу үчүн керектүү энергиянын көлөмүн азайтат.

Жаркыраган тоскоолдуктар салкын чатырларга окшош иштешет.Алар алюминий фольга сыяктуу жогорку чагылдыруу материалдары менен жылуулоону камсыз кылышат.Фольс сиңирүүнүн, ысыктын ордуна, муздатуучу чыгымдарды 10 пайызга чейин азайтат.Коротканын чатырларына жана чатырынан тышкары, полдордун астына чейин жаркыраган тоскоолдуктар орнотулушу мүмкүн.

Жашыл чатырлар - өсүмдүктөр менен капталган чатырлар.Алар өсүмдүктөрдү колдоо үчүн топуракты жана сугарууну талап кылат.Жашыл чатырлар сиңип кеткен же жоголгон жылуулуктун көлөмүн азайтып, өсүмдүктөрдү да камсыз кылат.Фотосинтез аркылуу, жашыл чатырларга көмүр кычкыл газын сиңирип, кычкылтекти чыгарат.Алар жамгыр суусун жана абадан булгоочу заттарды чыпкалап, энергияны пайдалануунун айрым кесепеттерин офсеттик көрсөтүшөт.

Жашыл чатырлар Скандинавиянын кылымдар бою салтка айланган жана жакында Австралияда, Батыш Европа, Канада жана АКШда кеңири таралган.Мисалы, Форд мотор компаниясы Диррборн шаарындагы Мичиган шаарындагы Мичигандагы Жыйналыш өсүмдүктөрүнүн чатырларынын чатырларын (Мичигандагы чатырларынын чатырларынын чатырларын камтыды) Вегетания менен Мичигандагы Мичиган шаарындагы Жыйын чатырынын чатырларында 42,000 чарчы метр (450,000 чарчы фут) жабылган.Парник газдарынын чыгындыларын азайтуудан тышкары, чатырлар жаан-чачын бир нече сантиметрди сиңирип, бороон-чапкындарды төмөндөтөт.

Жашыл чатырлар жана салкын чатырлар "шаардык жылуулук аралын" эффектине каршы турушу мүмкүн.Туубоо шаарларында температура курчап турган аймактардан ырааттуу жогору болушу мүмкүн.Буга көптөгөн факторлор өз салымын кошот: шаарлар асфальт жана бетон сыяктуу, ысыкты сиңирген материалдардан курулган;бийик имараттар шамал жана анын муздатуучу таасирин тийгизет;Таштандылардын жылуулугу өнөр жай, трафик жана жогорку популяциялар тарабынан пайда болот.Чатырдагы боштукту колдонуп, бак-дарактарды отургузуу же ак чатырлар менен жылуулукту чагылдыруу үчүн, шаар жерлеринде жарым-жартылай жеңилдетет.

Күн энергиясы жана адамдар

Күндүн нуру дүйнөнүн көпчүлүк аймактарындагы күндүн жарымына жакыны гана жаркырап тургандыктан, күн энергиясынын технологияларын караңгы сааттагы энергияны сактоо ыкмаларын камтышы керек.

Жылуулук массалык системалары энергияны жылуулук түрүндө сактоо үчүн парафин момун же ар кандай туз түрлөрүн колдонушат.ФОТОВОЛТЕЙМДИК СИСТЕМА Жергиликтүү бийлик торуна ашыкча электр энергиясын жөнөтө алат же энергияны заряддалуучу батарейкалар менен сактай алат.

Күн энергиясын колдонуу үчүн көптөгөн жакшы жана жаман жактары бар.

Артыкчылыктары
Күн энергиясын колдонууга чоң артыкчылык бул жаңылануучу ресурс.Дагы беш миллиард жылга күн нурунун туруктуу, чексиз жеткирүүсү болот.Бир сааттын ичинде жердин атмосферасы күн нурунан күн нурунан бир жыл бою жер жүзүндө болгон адамдардын муктаждыктарын канааттандырат.

Күн энергиясы таза.Күн технологиясын жабдуулар курулуп, ордуна коюлгандан кийин, күн энергиясы күйүүчү майга муктаж эмес.Ошондой эле ал күнөскана газдарын же уулуу материалдарды чыгарбайт.Күн энергиясын колдонуп, айлана-чөйрөдөгү таасирди төмөндөтүшү мүмкүн.

Күн энергиясы практикалык болгон жерлер бар.Күн нуру жана азаптары бар жерлердеги үйлөр жана имараттар күндүн мол энергиясын колдонууга мүмкүнчүлүк алышат.

Күн куштары мыкты альтернатива менен мыкты альтернатива менен камсыз кылуу үчүн эң сонун альтернатива берет, анда эки миллиард адам дагы деле ишенишет.Күн кошулары сууну тазалоо үчүн таза жана коопсуз жол менен камсыз кылат жана тамак бышыруунун коопсуздугун камсыз кылат.

Күн энергиясы шамал же гидроэлектр энергиясы сыяктуу энергиянын башка кайра жаралуучу булактарын толуктайт.

Күн панелдерин ийгиликтүү орноткон үйлөр же бизнес иш жүзүндө электр энергиясын өндүрө алат.Бул үй ээлерине же автобустар электр энергиясын электр тейлөөчүнө кайтып, кубаттуулукту азайтып, ал тургай, жок кылууга болот.

Кемчиликтери
Күн энергиясын колдонууга негизги тоскоолдук - бул керектүү жабдыктар.Күн технологиялары жабдыктары кымбат.Жабдууларды сатып алуу жана орнотуу жеке үйлөр үчүн он миңдеген долларга бааланат.Өкмөт көбүнчө күн энергиясын колдонуп, элге жана ишканаларга салык төлөп, технология электр аккусканаларын жок кылышы мүмкүн, ал эми баштапкы баада көптөрдү эске алуу керек.

Күн энергия жабдуулары дагы оор.Имараттын чатырына күн панелдерин калыбына келтирүү же орнотуу үчүн, чатыр күндүн жолуна күчтүү, чоң жана багытталган болушу керек.

Активдүү жана пассивдүү күн технологиясы да, климат жана булут каптоо сыяктуу, биздин көзөмөлдөн чыккан факторлорго көз каранды.Жергиликтүү аймактар ​​күн энергиясы ошол аймакта натыйжалуу болорун же жокпу, аныктоо үчүн изилдениши керек.

Күндүн нуру күн энергиясына тыгыз тандоо болушу керек, натыйжалуу тандоо болушу керек.Жер жүзүндөгү эң көп жерлерде күндүн нуру өзгөрүлмөлүүлүгү энергия булагы катары ишке ашыруу кыйынга турат.