Energie solară | transformarea căldurii, energia care provine de la soare

Energia solară este utilizată astăzi în mai multe moduri:

• Ca agent termic pentru producerea de apă caldă, încălzirea clădirilor și gătit
• Pentru a genera energie electrică cu ajutorul celulelor solare sau al motoarelor termice
• Pentru a îndepărta sarea din apa de mare.
• Pentru a folosi razele soarelui la uscarea hainelor și a prosoapelor.
• Acesta este utilizat de plante pentru procesul de fotosinteză.
• Pentru utilizare la gătit (aragazuri solare).

După ce trece prin atmosfera Pământului, cea mai mare parte a energiei solare se prezintă sub formă de lumină vizibilă și de radiații în infraroșu. Plantele transformă energia din lumina solară în energie chimică (zaharuri și amidon) prin procesul de fotosinteză. Oamenii folosesc în mod regulat această rezervă de energie în diverse moduri, cum ar fi atunci când ard lemnul din combustibili fosili sau atunci când pur și simplu mănâncă plante, pește și animale.

Radiația solară ajunge în atmosfera superioară a Pământului cu o putere de 1366 wați pe metru pătrat (W/m² ). Deoarece Pământul este rotund, suprafața mai apropiată de poli este înclinată față de Soare și primește mult mai puțină energie solară decât suprafața mai apropiată de ecuator.

În prezent, panourile cu celule solare convertesc, în cel mai bun caz, aproximativ 15% din lumina solară care le atinge în energie electrică. Discurile întunecate din a treia diagramă din dreapta sunt exemple imaginare de suprafețe de teren care, dacă ar fi acoperite cu panouri solare cu o eficiență de 8%, ar produce puțin mai multă energie sub formă de electricitate decât cea de care avea nevoie lumea în 2003.

Au fost dezvoltate numeroase tehnologii pentru a utiliza radiațiile solare. Unele dintre aceste tehnologii utilizează direct energia solară (de exemplu, pentru a furniza lumină, căldură etc.), în timp ce altele produc energie electrică.

Centrale solare

Centralele solare convertesc lumina soarelui în energie electrică, fie direct, folosind energia fotovoltaică (PV), fie indirect, folosind energia solară concentrată (CSP). Sistemele de energie solară concentrată utilizează lentile sau oglinzi și sisteme de urmărire pentru a concentra o suprafață mare de lumină solară într-un fascicul mic. Fotovoltaica transformă lumina în curent electric prin efectul fotoelectric.

Fotovoltaice

Concentrarea energiei solare termice

Aragaz solar

Gătitul solar folosește soarele ca sursă de energie în locul combustibililor standard pentru gătit, cum ar fi cărbunele, cărbunele sau gazul. Aragazurile solare sunt o alternativă ieftină și ecologică la cuptoarele tradiționale. Acestea încep să fie utilizate pe scară largă în zonele din țările în curs de dezvoltare unde defrișările reprezintă o problemă, unde resursele financiare pentru achiziționarea de combustibil sunt limitate și unde flăcările deschise ar reprezenta un risc grav pentru oameni și pentru mediu. Cuptoarele solare sunt acoperite cu o placă de sticlă. Acestea ating o temperatură mai ridicată prin utilizarea oglinzilor pentru a concentra razele soarelui.

Încălzitor solar

Soarele poate fi folosit pentru a încălzi apa în loc de electricitate sau gaz. Există două tipuri de bază de sisteme active de încălzire solară, în funcție de tipul de fluid - lichid sau aer - care este încălzit în colectoarele de energie solară. (Colectorul este dispozitivul în care un fluid este încălzit de Soare).

Sistemele pe bază de lichide încălzesc apa sau o soluție antigel într-un colector "hidronic", în timp ce sistemele pe bază de aer încălzesc aerul într-un "colector de aer". Atât sistemele cu aer, cât și cele cu lichid pot completa sistemele cu aer forțat.

Celule solare

Celulele solare pot fi utilizate pentru a genera energie electrică din lumina soarelui. Este un dispozitiv care transformă energia luminoasă în energie electrică. Uneori, termenul de celulă solară este rezervat dispozitivelor destinate în mod special captării energiei din lumina solară, în timp ce termenul de celulă fotovoltaică este utilizat atunci când sursa de lumină nu este specificată.

Celulele solare au numeroase aplicații. Ele sunt utilizate de mult timp în situații în care nu este disponibilă energie electrică de la rețeaua electrică, cum ar fi în sistemele de alimentare din zonele îndepărtate, sateliții pe orbita Pământului și sondele spațiale, sistemele de consum, de exemplu, calculatoarele de mână sau ceasurile de mână, radiotelefoanele la distanță și aplicațiile de pompare a apei. Un număr mare de celule solare sunt combinate într-un aranjament numit panou de celule solare care poate furniza suficientă energie electrică pentru o utilizare practică. Energia electrică produsă de panourile solare poate fi stocată în baterii solare reîncărcabile, de care se poate beneficia la nevoie.

• Lista de subiecte privind energia regenerabilă