Околната среда

Слънчева енергия

Какво представлява слънчевата енергия?

Основният източник на цялата енергия на планетата Земя е слънцето. Слънчевата енергия е енергия, генерирана директно от слънчевата светлина. Слънчевата енергия може да се използва за топлинна енергияили да се преобразува в електрическа енергия.

Възобновяема енергия

Когато използваме слънчева енергия, не използваме никакви ресурси на Земята като въглища или нефт. Това прави слънчевата енергия възобновяем източник на енергия. Слънчевата енергия е също така чиста енергия, която не генерира голямо замърсяване.

Слънчева енергия за отопление

Слънчевата енергия може да се използва за отопление на жилища и други сгради. Понякога слънчевата енергия за отопление може да бъде пасивна. Тогава не се използват механични компоненти за пренасяне на топлината. Пасивното отопление помага за поддържане на топлината в къщите през зимата, за затопляне на плувни басейни и дори за затопляне на колата, когато я паркираме навън (което е приятно през зимата, но не толкова в горещ летен ден).

Активното отопление е, когато има механични компоненти, които помагат за пренасянето на топлината. Слънцето може да се използва за загряване на вода или въздух, които след това се изпомпват в сградата, за да се осигури равномерна топлина във всички помещения.

Слънчева енергия за електричество

Когато повечето от нас мислят за слънчева енергия, се сещат за слънчевите клетки, които превръщат слънчевите лъчи в електричество. Слънчевите клетки се наричат още фотоволтаични клетки. Думата "фотоволтаичен" идва от думата "фотони", която е частица, съставяща слънчевата светлина, както и от думата "волт", която е мярка за електричество.

Днес соларните клетки се използват в малки преносими устройства като калкулатори и ръчни часовници. Те стават все по-популярни за сгради и домове, тъй като стават все по-ефективни. Едно от хубавите неща при соларните клетки е, че те могат да бъдат поставени на покрива на сграда или дом, без да заемат допълнително място.

Слънчеви клетки на къща, използвани за производство на електроенергия

Как работят слънчевите клетки?

Слънчевите клетки преобразуват енергията на фотоните от слънцето в електричество. Когато фотонът попадне в горната част на клетката, електроните се привличат към повърхността ѝ. Това води до образуване на напрежение между горния и долния слой на клетката. Когато се образува електрическа верига през горната и долната част на клетката, протича ток, който захранва електрическо оборудване.

За захранването на една сграда или дом са необходими много слънчеви клетки. В този случай няколко слънчеви клетки са свързани в голям масив от клетки, които могат да произвеждат повече обща енергия.

История на слънчевата енергия

Фотоволтаичната клетка е изобретена от изследователи в Bell Labs през 1954 г. Оттогава насам слънчевите клетки се използват в малки предмети като калкулатори. Те са и важен източник на енергия за космически кораби и спътници.

От 90-те години на миналия век правителството финансира научни изследвания и предлага данъчни облекчения за хората, които използват чиста и възобновяема енергия, като например слънчевата енергия. Учените са постигнали напредък в ефективността на слънчевата клетка. Днес слънчевите клетки са с ефективност около 5 до 15 %, което означава, че голяма част от енергията на слънчевата светлина се губи. Те се надяват в бъдеще да постигнат 30 % или повече. Това ще направи слънчевата енергиямного по-икономична и жизнеспособна енергийна алтернатива.

Има ли недостатъци слънчевата енергия?

Единият недостатък е, че количеството слънчева светлина на дадено място се променя в зависимост от времето на деня, времето и годишния период. Другият недостатък е, че при сегашната технология са необходими много скъпи фотоволтаични клетки, за да се произведе прилично количество електроенергия.

Забавни факти за слънчевата енергия

• Най-големите слънчеви термични централи в света се намират в щата Калифорния.
• В момента в света се изграждат много големи фотоволтаични централи. Някои от най-големите се намират в Китай, Канада и САЩ (Невада).
• Ако само 4% от пустините в света бъдат покрити с фотоволтаични клетки, те биха могли да осигурят цялото световно електричество.
• Много хора смятат, че тъй като слънчевите панели стават все по-ефективни и по-евтини, те ще станат стандартна част от новите жилища и сгради.
• През 1990 г. самолет, задвижван от слънчева енергия, прелита през Съединените щати, без да използва гориво.
• През 1921 г. Алберт Айнщайн получава Нобелова награда за изследванията си в областта на фотоволтаичната енергия.

Направете тест с десет въпроса за тази страница.

Замърсяване на земята

Замърсяване на въздуха

Замърсяване на водата

Озонов слой

Рециклиране

Глобално затопляне

Възобновяеми енергийни източници

Възобновяема енергия

Енергия от биомаса

Геотермална енергия

Хидроенергия

Слънчева енергия

Енергия от вълни и приливи и отливи

Вятърна енергия

Наука>> Наука за Земята>> Околна среда