Hvem trenger ikke solen? Vi skal diskutere bruken av solenergi og også dens fordeler og ulemper.
Alle partikler avgir en viss størrelse av energi hvorav noen kan oppdages mens noen, utstyret ikke er produsert for å oppdage dem.
Solen er for eksempel en stjerne i melkeveisgalaksen, og som enhver annen stjerne er den en massiv atomreaktor. Dypt inne i solens kjerne produserer kjernefusjonsreaksjoner enorme mengder energi som stråler utover fra solens overflate og ut i verdensrommet i form av lys og varme.
Denne enorme energien har blitt brukt opp gjennom tidene til forskjellige formål. De fleste formålene er å tørke klær og andre ting.
Men solenergi, som ganske enkelt er energien som kommer fra solen, har vært en stadig mer brukt terminologi siden 19-tallet på grunn av behovet for fornybar og ren energi (dvs. energi som ikke slipper ut klimagasser for å påvirke oss negativt i det lange løp. løpe).
Når man går inn i det 21. århundre, har solenergi blitt mer attraktivt og et bedre alternativ fordi de er fornybare og har en ikke-forurensende karakter sammenlignet med fossilt brensel.
I nyere tid har bruken av solenergi utvidet seg på grunn av flere anvendelser av energien som kommer fra solstråling. Fra gammelt av ble økt solstråling sett på som en forbannelse av gudene på vår uaktsomhet med å utføre et ritual som noen mennesker dør og noen blir alvorlig syke av.
Men med fremskritt innen teknologi og mer interesse for å utnytte denne energien, har solenergi generelt ikke blitt sett på som en forbannelse, men som en velsignelse. En velsignelse og et tilfluktssted å løpe til når det kommer fornybar energi for å erstatte bruken av fossilt brensel som kull, petroleum og naturgass som ikke er fornybare.
Solenergi i nyere tid har vært av spesiell bruk i boligområder, landbruk, romutforskning, transport og mange flere. Energien fra solen kan ikke tømmes, så hvorfor ikke utnytte den til vår fordel?
Hva er solenergi?
Solenergi er også kjent som solstråling, og det er energi produsert av solen i form av lys. Lys fra solen kommer som ultrafiolette, synlige og infrarøde stråler. Synlig lys er spekteret av farger vi er vant til å se, men ultrafiolett og infrarødt kan ikke sees.
Solenergi, stråling fra solen, er den mest utbredte energiressursen på jorden og er i stand til å produsere varme, forårsake kjemiske reaksjoner eller generere elektrisitet.
Solenergi er den primære katalysatoren for sirkulasjonen av vind som danner værsystemer og energikilder her på jorden. I følge studier fyller mengden solenergi eller stråling som treffer jordoverflaten i løpet av en time teoretisk jordens energibehov i et helt år.
Den totale mengden solenergihendelser på jorden er langt mer enn verdens nåværende og forventede energibehov. Hvis den utnyttes på passende måte, har denne svært diffuse kilden potensialet til å dekke alle fremtidige energibehov.
Solenergi fra solen kan omdannes til termisk eller elektrisk energi. Solenergi er en av de reneste og mest rikelig tilgjengelige fornybare energikildene, og den er en viktig aktør i vår globale energifremtid når vi streber mot å oppnå bærekraft.
Solenergi kan fanges opp og brukes på flere måter, først og fremst for å generere elektrisk eller termisk energi til hjem, bedrifter og verktøy. Solenergi kan også brukes til å koke vann som igjen driver en dampturbin for å generere på samme måte som kull- eller kjernekraftverk som produserer elektrisitet i mye større skala.
Den vanligste formen for solenergi er utnyttelse av solenergi ved hjelp av solcellepaneler eller solceller som er laget av halvledermaterialer. Disse cellene er arrangert kant mot kant for å fange sollys og omdanne dem til elektrisk strøm som lagres i batterier.
Dette skjer når strålene fra solen treffer halvledercellene, den mister elektroner fra atomene deres og disse elektronene strømmer gjennom cellen og genererer elektrisitet. Dette er kjent som den fotovoltaiske effekten. Disse panelene sees på toppen av hus og andre bygninger. Solenergi kan også brukes til å gi lys for et komfortabelt inneklima i bygninger og også til oppvarming av vann for husholdnings-, kommersielle og industrielle bruk.
Typer solenergi
Det finnes to typer solenergi og de er;
- Aktiv solenergi
- Passiv solenergi
1. Aktiv solenergi
Aktiv solenergi er energien som overføres gjennom solcellepaneler. De brukes både til oppvarming i boliger og til å generere strøm. Aktiv solenergi samles inn ved hjelp av flat-plate PV-paneler som kan monteres for å samle opp solens energi.
Luft eller væske brukes til å fange opp solens varme (væske brukes mest fordi det er en bedre leder av varme og energi gjennom luften og har fordelen av å ikke fryse). Væsken blir deretter flyttet til en ekstern enhet som fungerer som en lagringsbeholder hvor den omdannes til energi.
Aktiv solenergi kan samles inn ved bruk av solfangere plassert på taket av bygninger for å varme opp væsker og pumpe dem gjennom et system av rør for å varme opp hele bygningen.
Fordeler med aktive solenergisystemer
- En av fordelene med aktiv solenergi er at de ikke trenger en ekstern energikilde. De bruker eksterne enheter (solcellepaneler) som er av lite vedlikehold og veldig pålitelige for å samle energi fra solen.
- Sammenlignet med passive solenergisystemer er det ikke nødvendig med spesiell bygningskonstruksjon. Aktive solenergisystemer kan brukes på nesten alle steder og bygningstyper.
- Det er ingen karbonutslipp
- Oppvarmingen av PV-panelene holder seg klar, spesielt under dårlige værforhold.
- De genererer ingen støy.
Ulemper med aktive solenergisystemer
- Aktivt solenergisystemutstyr er dyrt og det er også dyrt å vedlikeholde.
- Væskene som lagrer varme i solcellepanelet kan slippe ut skadelige gasser i luften.
2. Passiv solenergi
Passiv solenergi er energien som overføres gjennom termodynamikk og varmeoverføring ved å samle solvarme og omdanne den til kraft slik den brukes i drivhuset) der varme overføres fra solen og når den kommer inn i drivhuset, fanger glasset varmeenergien. og lagrer den i kjøligere perioder.
Dette er den samme mekanismen i en varm og behagelig bil på en kald dag. Det passive solenergisystemet brukes best til oppvarming og kjøling av systemet, spesielt i små hjem. Spesielle vinduer som kan ha PV-paneler kan brukes til å fange opp denne solvarmen. Ved dette kombineres både aktive og passive solenergisystemer for energiproduksjon.
Fordeler med passivt solenergisystem
- Passive solenergisystemer er ikke bare billige, men det trengs ikke noe eksternt utstyr, noe som reduserer energiforbruket til rundt 14 %.
- De er ingen utslipp av giftstoffer sammenlignet med aktive solenergisystemer.
Ulemper med passivt solenergisystem
- Effektiviteten til passive solenergisystemer avhenger hovedsakelig av værforholdene. Hvis været er for varmt da, kan bygningen din overopphetes.
- Effektiviteten avhenger også av bygningens orientering mot solen.
- Det er spesielle typer vinduer som brukes til passive solenergisystemer. Å gjøre en feil i valget vil ødelegge innsatsen din.
Etter å ha kjent typen solenergi, la oss se på bruken av den.
Bruk av solenergi
Følgende er bruken av solenergi.
- Solenergi
- Oppvarming av solenergi
- Solar komfyr
- Solenergi enheter
- Solbelysning
- Solvarme og ventilasjon
- Solar transport
1. Solenergi
Dette er en av bruken av solenergi som har skutt fart de siste årene. Selv om prisen på solcellepaneler er ganske høy, jo mer solenergi blir populær, jo mer blir prisene på solcellepaneler lavere.
Solenergi skapes når solens stråler treffer solcellepaneler, solcellepanelene hjelper til med å transportere elektroner og omdanner dem til elektrisitet som overføres gjennom ledninger og brukes til elektrisitetsproduksjon.
Solcellepaneler og solcelleanlegg kan installeres på hustakene eller andre bygninger. Disse solenergisystemene genererer strøm for å kompensere for bygningens strømforbruk og sende overskuddsproduksjonen til det elektriske nettet.
Solcellebatterier brukes til å lagre solenergi, slik at solenergi kan brukes selv når solen går ned gjennom strømmen til elbilen. Dette gjør det mulig for innbyggerne å gå helt utenfor nettet med solenergi- og batterisystem eller et solenergi- og generatorsystem.
2. Solar Vannoppvarming
Dette er en av bruksområdene for solenergi og her brukes solenergi til oppvarming av vannvarmeanlegg. Solinnstråling brukes til å varme opp vann som brukes i boliger.
Solvarmere bruker takceller til å absorbere solens varme og overføre den til vanntanken. Solen kan også brukes til å varme opp svømmebassenget. Her transporteres vannet til en oppsamler hvor det varmes opp av solen og sendes tilbake til bassenget.
3. Solar komfyr
Solkomfyrer eller ovner er en av bruken av solenergi som blir stadig mer populær som husholdningsapparater. Selv om den er saktekoker, bruker en solovn vinklede reflektorer for å lede solenergi inn i et spesielt kammer. Solovnen varmer ved lav temperatur i noen timer (8-10) avhengig av maten.
4. Solar enheter
Noen andre enheter er i økende grad tilpasset å bruke solenergi for at de skal fungere, noe som gjør dem til en av bruksområdene for solenergi. Noen av disse apparatene inkluderer kjøleskap, vaskemaskiner/tørketromler og HVAC-systemer. Disse apparatene bruker mer energi enn forventet. Vi har også solcelledrevne telefoner og nettbrettladere.
Disse solcelledrevne laderne er bærbare, slik at brukerne kan ta dem med dit de vil. Noen avanserte land som Japan har utviklet lette, vannbestandige solceller som en dag kan integreres for å drive våre elektroniske enheter.
5. Solar belysning
Solenergi kan også brukes til utendørs belysning, noe som gjør det til en av bruksområdene for solenergi. Solcellelys blir i økende grad brukt nesten overalt fra sikkerhetsbelysning til hjemmelandskap, selv for veiskilt og gatelys. Det som gjør det ganske bedre er at disse solcellelysene er rimelige og lett tilgjengelige.
6. Solvarme og ventilasjon
Solvarme og ventilasjon er blant de mange bruksområdene for solenergi.
Solvarme er bruken av solstråling for oppvarming av boliger, spesielt i kalde eller vinterperioder ved enten å drive strålegulv eller pare dem med et Forced Hot Air (FHA) system. For at dette skal skje, bør det gis spesiell oppmerksomhet til plassering av vinduer på veggene og valg av materialer for bygningen.
Solventilasjon innebærer bruk av solcelledrevne loftsvifter for å kjøle ned boligen om sommeren. Disse solvarmerne og viftene bidrar til å redusere energikostnadene.
7. Solar Transport.
Solar transport er en av bruken av solenergi. Solenergi er bruken av solenergi til å drive kjøretøy.
Solcelledrevne kjøretøy er fremtidens kjøretøy, og bedre innovasjoner og teknologier er nødvendig for at disse kjøretøyene skal være på veien. Det vi har er store kjøretøy som fortsatt er i testmodus og ikke i storskalaproduksjon. Selv om elbiler kan lades med solcellepaneler.
Fordeler med solenergi
Solenergi er mer fordelaktig og foretrukket enn konvensjonelle energisystemer. Her er fordelene med solenergi.
1. Den har ubegrenset med råvarer.
Dette er hovedårsaken til fornybarhet av solenergi. Mengden tilgjengelig solenergi er 10,000 XNUMX ganger den mengden som trengs av mennesker i dag.
Det morsomme er at energien erstattes og bare ca. 0.02 % av det innkommende sollyset vil være tilstrekkelig til å erstatte andre drivstoffkilder hvis de blir utnyttet.
2. Ren energi
Solenergi har lave utslipp og er derfor en av de reneste energikildene. De negative effektene på miljøet er ubetydelige sammenlignet med konvensjonelle energikilder som er forbrenning av fossilt brensel.
De miljømessige kostnadene ved solenergi Solenergi er en utmerket erstatning for fossilt brensel, ettersom forbrenning av fossilt brensel frigjør rundt 21.3 milliarder tonn karbondioksid til atmosfæren årlig.
3. Levering av elektrisitet til beboere utenfor nettet
Det er rundt 1.8 milliarder mennesker som er utenfor nettet på grunn av ulike årsaker. Noen kan være et resultat av politikk eller miljøhensyn, men stort sett ingen tilgang til nettstrøm, og disse er i mange utviklingsland.
Solenergi vil være egnet for disse off-grid-beboerne for å få tilgang til elektrisitet, da de kan få installert solcellepaneler for å ha mottatt strøm direkte fra solen.
4. Reduksjon i elektrisitetsproduksjonsutgifter
Solenergi bidrar til å forbedre livskvaliteten til millioner av mennesker ettersom utgiftene kuttes. Millioner av mennesker lever i mørket i utviklingsland, noe som resulterer i lav livskvalitet.
Solenergi som brukes kan drastisk forbedre livskvaliteten deres, da det ikke bare er en bedre erstatning for konvensjonell energiproduksjon, da det reduserer betydelige sosiale og miljømessige kostnader, men vil også bringe utvikling til de områdene som gir grønne jobber og også øker industriproduksjonen.
5. Ingen støyforurensning
Solenergiproduksjon er støyfri og kan derfor ikke forårsake støyforurensning sammenlignet med vindkraftproduksjon.
6. Mer økonomisk for langvarig elektrisitetsproduksjon
Selv om solenergiinstallasjon har en høy kostnad, er solenergi i det lange løp økonomisk sammenlignet med konvensjonelle strømregninger.
7. Mer pålitelig
Solenergi er mer pålitelig enn konvensjonell energi fra energiselskaper. Dette er viktig fordi de kan begrenses av politisk eller økonomisk uro, terrorisme, naturkatastrofer eller brownouts på grunn av overforbruk som forårsaker strømbrudd, men det er ikke tilfellet med solenergi.
8. Bidrar til å spare utenlandske energiutgifter
Solenergi bidrar til å spare utenlandske energiutgifter, og dette er på grunn av de uhyrlige kostnadene som kommer fra import av olje og også boring av olje.
Ulemper med solenergi
1. Høye installasjonskostnader
Bruk og installasjon av solenergi har en høy startkostnad, selv om dette gjelder all fornybar energi. Startkostnaden ved å bruke solenergi kan til og med dekke år med energiregninger.
Kostnaden for solenergi kan ha blitt redusert over tid, men prisene er fortsatt opprørende, ettersom solenergi brukes mer og mer med nyere teknologier, vil vi helt sikkert se disse prisene synke ytterligere.
2. Solenergi er væravhengig
Energi kan bare genereres når sollys treffer panelets overflate og konverteres slik at de yter best på solfylte dager. Det vil si hvis det ikke er sol, ville det vært strøm.
Også overskyete dager produserer ikke så mye energi, og ingen sol om natten, så det er behov for store batteribanker for å redde de som kommer inn på dagen. Disse begrenser land som har lav solinnstråling og også ytelsen til solcellepaneler.
3. Lav energikonverteringsrate
Solcellepaneler har en lav energikonverteringsrate sammenlignet med kraften til konvensjonelle kraftstasjoner av samme størrelse, der de mest avanserte solcellepanelene bare må konvertere 20-25 %.
Dette viser hvor mye mer utvikling som fortsatt trengs i produksjonsindustrien for solenergi.
4. Trenger mye plass
Solenergiproduksjon bruker mye plass. For storskala produksjon er det nødvendig med mye plass for installasjon av solcellepaneler, og derfor blir land blottlagt og setter dyrelivet i fare for å plassere solcellepaneler.
Større PV-systemer i bruksskala kan kreve opptil 3.5 til 10 dekar per megawatt og CSP-anlegg krever alt fra 4 til 16.5 dekar per megawatt.
Selv om dette kan løses ved massiv installasjon av solcellepaneler i øde områder for å møte storskala produksjonsbehov. Det er også nødvendig med store tak for at solcellepaneler skal plasseres for hjemmebruk.
5. Frigjør elektronisk avfall
Selv om solenergiproduksjon ikke har en betydelig miljøpåvirkning, kan prosessen med produksjon av solcellepaneler skade miljøet og forårsake utslipp fra forbrenning av fossilt brensel og plastavfall.
Dessuten frigjør solenergiproduksjon elektronisk avfall, slik annen elektronikk gjør, noe som gjør avhending av dette farlige avfallet til et problem.
6. Materialer ikke lett tilgjengelig
Materialene som brukes i produksjonen av solenergiteknologier er sjeldne, selv om dette er et problem for PV-teknologier og ikke CSP-teknologier.
Spørsmål og svar
Hva er de spesielle bruksområdene for solenergi hjemme?
Noen av de spesielle bruksområdene for solenergi hjemme inkluderer;
- Solcelledrevne ventilasjonsvifter: solenergi kan brukes til å drive ventilatorer for hjemmebruk.
- Solvarme for svømmebassenger: solenergi kan brukes til å varme opp svømmebassenger hjemme for å gjøre dem varme og behagelige for avslapning.
- Solar husoppvarming: solenergi kan også brukes til oppvarming av huset i vinterperioder.
- Solcelledrevne pumper: solenergi kan brukes til å drive vannpumper.
- Lading av batterier med solenergi: solenergi kan også brukes til lading av telefoner og andre dingser.
- Solenergi til matlaging: solenergi kan brukes til å drive ovner.
Hva er den spesielle bruken av solenergi i landbruket?
Noen av de spesielle bruken av solenergi i landbruket inkluderer;
- Solenergi kan brukes til å varme opp vann som brukes til landbruksformål.
- Solenergi kan også brukes til drift av et solcelledrivhus som hjelper veksten av avlinger og forbedrer utbyttet.
- Solenergi kan også brukes til tørking av avlinger og korn.
- Solenergi kan brukes til pumping av vann.