Presentación de la energía solar y su uso. Presentación sobre el tema "Uso de energía solar".
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El sol es la fuente de vida para todo lo que hay en la Tierra. El sol es la principal fuente de energía en la Tierra y la causa fundamental que creó la mayoría de los demás recursos energéticos de nuestro planeta, como las reservas. carbón, petróleo, gas, energía eólica y caída de agua, energía eléctrica etc. La energía del Sol, que se libera principalmente en forma de energía radiante, es tan grande que resulta difícil de imaginar.
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En Nueva York, incluso los recolectores de basura utilizan energía solar. Aquí, en dos distritos, funcionan desde hace año y medio contenedores inteligentes de residuos solares, los BigBelly. Utilizando energía luminosa convertida en electricidad mediante fotocélulas de silicio, compactan el contenido.
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Hay muchas fuentes de energía en la Tierra, pero a juzgar por la rapidez con la que aumentan los precios de la energía, todavía no hay suficientes. Muchos expertos creen que en 2020 se necesitará tres veces y media más combustible que hoy. ¿Dónde conseguir energía?
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Última tecnología La deposición de una película de óxido metálico sobre un sustrato de vidrio permite la creación de grandes módulos solares de película delgada. En Estados Unidos se han destinado 100 millones de dólares a un solo proyecto: la construcción de una central solar en el desierto del Néguev (Israel).
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Cerca de la ciudad holandesa de Herhugowaard se ha creado una zona experimental llamada "Ciudad del Sol". Los tejados de las casas están cubiertos con paneles solares. La casa de la imagen produce hasta 25 kW. Está previsto aumentar la capacidad total de la “Ciudad del Sol” a 5 MW. Estas casas se vuelven autónomas del sistema.
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El sol también se puede utilizar como fuente de energía para vehículos. En Australia, desde hace 19 años, se celebran carreras anuales de coches eléctricos solares en la pista entre las ciudades de Darwin y Adelaida (3.000 km). En 1990, Sanyo construyó un avión propulsado por energía solar.
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Bajo el techo solar del MUNDO (centrales eléctricas y “casas solares”), un haz de microondas enfocado puede transmitir a la Tierra la energía recogida por los paneles solares y suministrarla a las naves espaciales. A diferencia de la luz solar, este haz de microondas no perderá más del 2% de su energía cuando "descomponga" la atmósfera. La idea fue resucitada recientemente por David Criswell.
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Primeros experimentos con el uso de energía solar.
En 1600, se creó en Francia el primer motor solar que funcionaba con aire caliente y se utilizaba para bombear agua.
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A finales del siglo XVII. El destacado químico francés A. Lavoisier creó el primer horno solar, en el que se alcanzó una temperatura de 1650 ° C y se calentaron muestras de los materiales en estudio al vacío y en una atmósfera protectora, y también se estudiaron las propiedades del carbono y el platino. .
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En 1866, el francés A. Mouchot construyó varios grandes concentradores solares en Argelia y los utilizó para destilar agua y accionar bombas.
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En la Exposición Universal de París de 1878, A. Mouchot demostró un horno solar en el que se podían cocinar 0,5 kg de carne en 20 minutos.
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En 1833, J. Erickson construyó en Estados Unidos un motor neumático solar con un concentrador cilíndrico parabólico de 4,8 * 3,3 m. El primer colector de energía solar de placa plana fue construido por el francés Sh.A. Cajero. Tenía una superficie de 20 m 2 y se utilizaba en un motor térmico que funcionaba con amoniaco.
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En 1885 Se propuso un esquema para una instalación solar con un colector plano para suministro de agua, que se montó en el techo de una ampliación de la casa. La primera planta de destilación de agua a gran escala fue construida en Chile en 1871 por el ingeniero estadounidense C. Wilson. Estuvo en funcionamiento durante 30 años, suministrando agua potable para la mina.
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En 1890, el profesor V.K. Tserassky en Moscú llevó a cabo el proceso de fusión de metales con energía solar enfocada por un espejo paraboloide, en cuyo foco la temperatura superaba los 3000 ° C.
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Centrales eléctricas de torre y modulares
Actualmente, las plantas de energía solar se construyen principalmente de dos tipos: plantas de energía solar de tipo torre y plantas de energía solar distribuida.
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Las plantas de energía solar de torre utilizan un receptor central con un campo de helióstatos, lo que proporciona un grado de concentración de varios miles. El sistema de seguimiento solar es muy complejo, ya que requiere rotación alrededor de dos ejes. El sistema se controla mediante una computadora. La principal desventaja de las plantas de energía solar de torre es su alto coste y su gran tamaño.
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Un SES de tipo de distribución (modular) utiliza una gran cantidad de módulos, cada uno de los cuales incluye un concentrador de radiación solar cilíndrico-parabólico y un receptor ubicado en el foco del concentrador y utilizado para calentar el fluido de trabajo suministrado al motor térmico, que es conectado a un generador eléctrico. Con baja potencia, las plantas de energía solar modulares son más económicas que las de torre. Las plantas de energía solar modulares suelen utilizar concentradores de energía solar lineales con un grado de concentración máximo de aproximadamente 100.
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Paneles solares
La energía de la radiación solar se puede convertir en constante. corriente eléctrica a través de células solares: dispositivos que consisten en películas delgadas de silicio u otros materiales semiconductores. La ventaja de los convertidores fotoeléctricos (PVC) se debe a la ausencia de piezas móviles, su alta fiabilidad y estabilidad. Además, su vida útil es prácticamente ilimitada. Son ligeros, fáciles de mantener, uso efectivo Radiación solar tanto directa como difusa. La desventaja del FEP es su alto costo y baja eficiencia.
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El efecto fotoeléctrico se produce en una célula solar cuando se ilumina con luz en las regiones visible e infrarroja cercana del espectro. En una célula solar de silicio semiconductor de 50 micras de espesor se absorben fotones y su energía se convierte en electricidad a través de una conexión p-n.
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Actualmente, las baterías solares se utilizan principalmente en el espacio, y en la Tierra solo para el suministro de energía a consumidores autónomos con una potencia de hasta 1 kW, suministro de energía para radionavegación y de baja potencia. equipo radioelectrónico, conducir vehículos y aviones eléctricos experimentales. En varios países se están desarrollando plantas de energía solar que utilizan los llamados estanques solares.
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Colectores solares y acumuladores de calor.
El principal elemento estructural de una instalación solar es el colector, en el que se capta la energía solar, se convierte en calor y se calienta agua, aire o algún otro refrigerante. Hay dos tipos de colectores solares: planos y focalizados.
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En los colectores planos, la energía solar se absorbe sin concentración, y en los colectores focalizadores, con concentración, es decir. con un aumento en la densidad del flujo de radiación entrante.
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Las baterías se pueden clasificar por características. procesos físicos y químicos que fluyen en materiales de almacenamiento de calor (TAM): baterías de tipo capacitivo que utilizan la capacidad calorífica del material de almacenamiento calentado (enfriado) sin cambiar su estado de agregación ( piedra natural, guijarros, agua, soluciones acuosas de sales, etc.); Acumuladores de cambio de fase de sustancias, que utilizan el calor de fusión (solidificación) de una sustancia; Acumuladores de energía basados en la liberación y absorción de calor durante reacciones químicas y fotoquímicas reversibles.
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Sistemas solares de calentamiento de agua.
Las instalaciones de calentamiento solar de agua se han generalizado bastante debido a la sencillez de su diseño, fiabilidad, recuperación rápida. Según el principio de funcionamiento, las instalaciones de calentamiento solar de agua se pueden dividir en dos tipos: instalaciones con circulación natural y forzada de refrigerante. EN últimos años Cada vez se fabrican más calentadores de agua pasivos que funcionan sin bomba y, por tanto, no consumen electricidad. Tienen un diseño más simple, un funcionamiento más confiable, casi no requieren mantenimiento y, en términos de eficiencia, prácticamente no son inferiores a los sistemas solares de calentamiento de agua con circulación forzada.
Matveev Yuri, clase 9 "A"
El sol es la principal fuente de energía en la Tierra y la causa fundamental que creó la mayoría de los demás recursos energéticos de nuestro planeta, como las reservas de carbón, petróleo, gas, energía eólica y hidráulica, energía eléctrica, etc. La energía del Sol, que se libera principalmente en forma de energía radiante, es tan grande que resulta difícil de imaginar.
Cerca de la ciudad holandesa de Herhugowaard se ha creado una zona experimental llamada "Ciudad del Sol". Los tejados de las casas están cubiertos con paneles solares. La casa de la imagen produce hasta 25 kW. Está previsto aumentar la capacidad total de la “Ciudad del Sol” a 5 MW. Estas casas se vuelven autónomas del sistema.
En Australia, desde hace 19 años, se celebran carreras anuales de coches eléctricos solares en la pista entre las ciudades de Darwin y Adelaida (3.000 km). En 1990, Sanyo construyó un avión propulsado por energía solar.
Bajo el techo solar del MUNDO (centrales eléctricas y “casas solares”)
Un haz de microondas enfocado puede transmitir la energía recogida por los paneles solares a la Tierra y suministrarla a las naves espaciales. A diferencia de la luz solar, este haz de microondas no perderá más del 2% de su energía cuando "descomponga" la atmósfera. La idea fue resucitada recientemente por David Criswell.