ГлавнаяРазноеИспользование энергии солнца на земле доклад по физике
Нужен реферат по физике » Использование энергии Солнца на Земле». Использование энергии солнца на земле доклад по физике
Доклад - Энергия солнца 3
Солнце – это самый сильный источник энергии для нашей планеты. Без солнечного тепла и света любая жизнь на Земле не была бы возможна. Все наши повседневные дела включают в себя использование энергии. Она необходима для передвижения транспорта и приготовления пищи, для работы и отдыха, для обогрева и охлаждения помещений. И даже для того, чтобы произвести один вид энергии, приходится затрачивать другой.
Энергия солнца может использоваться для множества задач. Одна из них – это преобразование солнечной энергии в электрическую, в так называемое солнечное электричество.
Для преобразования солнечного света в электричество использую солнечные батареи. Впервые солнечные батареи применили при освоении Космоса в 1957 году. Они были установлены на спутнике и вырабатывали электрическую энергию для его работы. Основным элементом для производства батарей является кремний.
Преобразование солнечной энергии в электрическую имеет массу достоинств. Прежде всего это 100% надежность – Солнце от нас никуда не денется по прогнозам ученых еще несколько миллионов лет. Также это чистый и соответственно безопасный для здоровья источник энергии.
И что самое интересное, то только благодаря тому, что у нас есть Солнце мы и имеем практически все источники энергии. Исключением можно назвать энергию приливов и отливов, за которую ответственна Луна, и радиоактивные элементы, которые используются на атомных станциях. Энергия ветра полностью зависит от Солнца и разности температур им же и создаваемой. Энергия угля, нефти и природного газа также во власти химических процессов, которые происходят в недрах Земли под действием солнечных лучей. Все бы хорошо, но есть «маленькая» проблемка. Человечество с такой скоростью тратит ископаемые источники энергии, что восстанавливаться они никак не успевают. Пора бы и задуматься о замене «ископаемой энергии».
Ученые утверждают, что того количества солнечной энергии, которая доходит от Солнца до Земли только за один день хватит, чтобы полностью обеспечить весь мир энергией на год. И при этом мы все равно используем ископаемые источники энергии – нефть, уголь, газ, нанося непоправимый вред окружающей среде.
В наше время использование солнечного электричества уже широко распространено. В отдаленных местах, куда дотянуть кабель от электростанций стоит очень дорого, а иногда и просто невозможно, используют солнечную энергию. Это отдаленные фермерские хозяйства, отдельно стоящие обитаемые острова, морские и космические станции. На данный момент примерно 7 миллионов домов по всему миру оборудованы солнечными батареями.
Также в странах, где электрическая энергия стоит дорого и достаточное количество солнечных дней в году, хозяева частных домов и владельцы офисов устанавливают солнечные батареи на крышах зданий и использую солнечное электричество без ущерба для собственного бюджета. Солнце заменяет 40-60% всех затрат на другие энергоносители. Иногда солнечного электричества полностью хватает на нужды дома и даже вырабатывается больше необходимого. Тогда хозяева продают его сервисным компаниям, таким образом пополняя свой семейный бюджет и окупая установку солнечных батарей. В Германии правительство покупает солнечное электричество, произведенное днем у частных лиц, а вечером продает его обратно по более низкой цене, стимулируя тем самым установку солнечных батарей.
Вторым вариантом применения солнечного света является использование его по прямому назначению. Это использование его для нагрева воды, для отопления помещений, для сушки различных материалов. Для этих целей используют тепловые коллекторы. Летом в средней полосе Европы производительность тепловых коллекторов с 1 кв. м. может достигать 50-60 литров воды в день, нагретой до температуры 60-70 градусов. В Израиле 80% воды нагревается с помощью солнечной энергии.
Основными странами-потребителями солнечной энергии являются Швеция, Дания, Германия, Австрия, Израиль. Суммарная площадь тепловых электростанций составляет уже более 8 миллионов квадратных метров.
В данное время преобладает использование тепловых коллекторов, всвязи с доступностью по цене. Но получение электроэнергии намного заманчивее, чем получение тепла. Наука не стоит на месте и в ближайшем будущем стоит ждать новые разработки в этом направлении. Они снизят затраты на производство солнечного электричества и обеспечат человечество дешевой и безопасной энергией.
Экономический эффект при эксплуатации систем отопления с применением солнечной энергии может быть достигнут на любых объектах. Наилучший результат демонстрируют системы отопления в домах с теплым полом на водяной циркуляции: энергия солнца помогает за год снизить энергозатраты в таком жилище на 15–30 %. Такой эффект достигается благодаря конструкции плоских солнечных панелей, которые могут принимать не только прямое, но и рассеянное излучение в облачную погоду.
Обычно солнечная энергия не применяется как единственный вид энергии, т.к. в зимнее время ее количества недостаточно. Например, в северо-западном регионе ее можно использовать примерно восемь месяцев в году. Но в качестве параллельного источника энергии солнечное излучение может применяться в частных домах с автономным теплоснабжением на основе газового, дизельного или твердотопливного оборудования, а также с электроотоплением.
Финская компания Kaukora OY одной из первых разработала и предложила комплексные теплотехнические решения с применением солнечной энергии.
Основой систем теплоснабжения JASPI являются специально разработанные аккумуляторы солнечной энергии JASPI-Solar. Применяемые в системах солнечные панели (производитель — Sunselect, Германия) отражают новейшие достижения гелиоэнергетики. Панели обладают высоким уровнем абсорбции (95 %) и низкими теплопотерями (5 %), что значительно повышает КПД их системы нагрева. Материалом панелей служит медь, покрытая селективным черным хромом. Конструкция панели позволяет повысить ее мощность на 10 % в год, а в зимнее, осеннее и весеннее время — на 16 %. Благодаря продуманной системе крепежа панели можно монтировать на разные крышные поверхности.
Комбинированная система теплоснабжения JASPI — солнечная энергия–газ/дизель — создана для теплоснабжения и горячего водоснабжения дома. Она включает набор солнечных панелей, трубопроводы контура теплопроводной жидкости в изоляции, аккумулятор солнечной энергии 750 л (с донагревом в верхней части аккумулятора 250 л), компактный дизельный или газовый котел 17–20 кВт, топливный бак 900–2500 л, теплые полы с водной циркуляцией. Солнечные панели через контур передают энергию аккумулятору, который является предварительным водонагревателем для ГВС и отопления. Котел обеспечивает необходимое тепло при нехватке солнечной энергии.
Водонагреватели JASPI-Solar 300 с объемом бака 290 л в качестве независимого источника тепла эффективно используют солнечную энергию для получения бытовой воды. Водонагреватели комплектуются двумя ТЭНами по 3 кВт каждый. ТЭН в верхней части обеспечивает достаточный уровень тепла (мин. 60 °С), нижний служит для нагрева воды в зимнее время, когда солнечной энергии может быть недостаточно. Для зарядки аккумулятора подходят все имеющиеся на рынке теплотехники солнечные батареи общей площадью 4–6 м2. Водонагреватели по желанию заказчика могут быть укомплектованы системой Solar-300 PAK, включающей солнечные панели (3 шт. общей площадью 5,7 м2), пакет Termomat Solar (автоматика зарядки энергии солнца, насосный блок, расширительный бак, датчики, предохранительный клапан, клапан наполнения и деаэрации), изоляцию для труб 40 м и теплоноситель 20 л.
Если в доме уже работает газовый, дизельный или пеллетный котел, то параллельно с ним можно установить водонагреватель JASPI-Solar-300 Economy, дополнив его автоматикой зарядки и солнечными панелями. Их площадь (5,7 м2) рассчитана в соотношении с объемом бака водонагревателя (290 л). В отличие от предыдущей модели электрический ТЭН к водонагревателю поставляется как опция. Пакет Solar-300 Economy РАК спроектирован специально для эксплуатации с отопительным котлом и требует для подключения зарядный насос и предохранительный клапан, которые не входят в базовую комплектацию.
На широтах Финляндии и Северо-Запада России солнце светит в среднем 1684 ч в год, т.е. примерно 4,7 ч в день. Годовой уровень излучения солнечной энергии составляет около 1000 кВт•ч на 1 м2 панели. С новыми системами отопления возможно рекуперировать 30–60 % энергии в зависимости от конструкции солнечных панелей.
www.ronl.ru
Нужен реферат по физике » Использование энергии Солнца на Земле» |
Нужен реферат по физике » Использование энергии Солнца на Земле»
С момента появления на земле человек начал использовать энергию солнца. По археологическим данным известно, что для жилья предпочтение отдавали тихим, закрытым от холодных ветров и открытых солнечным лучам местам. Вокруг светила создавались мифы, его обожествляли. В Древнем Египте верховным божеством считался Ра бог Солнца. Пожалуй, первой известной гелиосистемой можно считать статую Аменхотепа III, относящуюся к XV веку до н. э. Внутри статуи располагалась система воздушных и водяных камер, которые под солнечными лучами приводили в движение спрятанный музыкальный инструмент. В Древней Греции поклонялись Гелиосу. Имя этого бога сегодня легло в основу многих терминов, связанных с солнечной энергетикой. У древних славян особо почитался Даждьбог солнце, источник тепла и света. У древних инков были загадочные сооружения, по которым сегодня мы можем предложить версию, что они могли использоваться как гелиоколлекторы. Солярная символика являлась оберегом для человека и его жилища (см. рисунок) . Такие изображения и сегодня можно встретить в орнаментах традиционного жилища. Понятные нам теперь солнечные затмения в древности воспринимались простыми людьми как катастрофы. Вокруг этого явления складывались легенды. Появление огня, поддерживающего свою жизнь древесиной и согревающего человека, не изменило такую привязанность. А что такое древесина? Это практически та же солнечная энергия, аккумулированная с помощью фотосинтеза. А газ, уголь, нефть? Это также результат деятельности солнца. Ветер был менее почитаем, но и у него в глубокой древности также есть олицетворения в виде богов, духов. Так у славян почитали Стрибога бога и повелителя ветра. Олицетворения ветра существуют и в других языческих культах. Из глубины веков до нас дошли сведения, как ветер ловили парусами и путешествовали по морям и рекам. Тысячи ветряных мельниц вплоть до начала XX века трудились, перемалывая зерно в муку. Сервантес в своей книге о Дон Кихоте в одной из наиболее ярких картин представил мельницы могучими великанами, с которыми борется рыцарь «печального образа» . Как видно, такие природные и поистине бесценные источники, как солнечная радиация и энергия ветра, были всегда рядом с человеком, их старались использовать, приручить стихию. С незапамятных времен пространственную структуру своего жилья человек организовывал с учетом ориентации на Солнце. Фактически то, что мы сейчас называем энергосберегающими строительными приемами, есть ничто иное, как попытка грамотного использования и сохранения тепла, дающего нашим светилом, в зданиях. Еще в начале прошлого века человек с успехом пользовался этими явлениями. На рубеже XIX и XX веков делались попытки создания различных технических устройств обуздания и использования энергии солнца и ветра, его второй производной. Но за последние 100 лет, несмотря на интенсивное развитие технологии, эти два энергоносителя, так верно служившие человеку, были незаслуженно забыты. Результаты такой забывчивости не замедлили сказаться: нам грозит энергетический кризис, не за горами экологическая катастрофа. И только в два последние десятилетия интерес к использованию энергии солнца и ветра опять стал расти. Более чем в 70 странах мира разработаны и действуют гелиоэнергетические программы. Так в Германии реализован проект «Тысяча крыш» , где 2250 домов было оборудовано фотогальваническими установками. В США принята программа «Миллион солнечных крыш» , рассчитанная до 2010 г. В настоящее время эксплуатируется более миллиона солнечных водонагревателей. Получают распространение «солнечные дома» . Разработаны способы управления регулированием систем. Во всем мире производится анализ эффективности по использованию возобновляемых источников энергии. Мировыми лидерами по применению энергии солнца и ветра являются США, Германия, Нидерланды, Дания, Индия. Также активно ведутся разработки в таких странах, где климатические характеристики близки к Московской области, таких как Скандинави
Внимание, только СЕГОДНЯ!
goxi.ru
Использование энергии солнца на земле доклад по физике 8 класс |
использование энергии солнца на земле доклад по физике 8 класс
Вот по этой ссылке очень хороший реферат: http://otherreferats.allbest.ru/physics/00052829_0.html , еще ссылки: http://sunenergy.4hs.ru/ Рождение энергетики произошло несколько миллионов лет тому назад, когда люди научились использовать огонь. Огонь давал им тепло и свет, был источником вдохновения и оптимизма, оружием против врагов и диких зверей, лечебным средством, помощником в земледелии, консервантом продуктов, технологическим средством и т. д. На протяжении многих лет огонь поддерживался путем сжигания растительных энергоносителей (древесины, кустарников, камыша, травы, сухих водорослей и т. п.) , а затем была обнаружена возможность использовать для поддержания огня ископаемые вещества: каменный уголь, нефть, сланцы, торф. Прекрасный миф о Прометее, даровавшем людям огонь появился в Древней Греции значительно позже того, как во многих частях света были освоены методы довольно изощренного обращения с огнем, его получением и тушением, сохранением огня и рациональным использованием топлива. Сейчас известно, что древесина — это аккумулированная с помощью фотосинтеза солнечная энергия. При сгорании каждого килограмма сухой древесины выделяется около 20 000 к Дж тепла, теплота сгорания бурого угля равна примерно 13 000 кДж/кг, антрацита 25 000 кДж/кг, нефти и нефтепродуктов 42 000 кДж/кг, а природного газа 45 000 кДж/кг. Самой высокой теплотой сгорания обладает водород 120 000 кДж/кг. Человечеству нужна энергия, причем потребности в ней увеличиваются с каждым годом. Вместе с тем запасы традиционных природных топлив (нефти, угля, газа и др. ) конечны. Конечны также и запасы ядерного топлива — урана и тория, из которого можно получить в реакторах-размножителях плутоний. Практически неисчерпаемы запасы термоядерного топлива — водорода, однако управляемые термоядерные реакции пока не освоены, и неизвестно когда они будут использованы для промышленного получения энергии в чистом виде, т. е. без участия в этом процессе реакторов деления В связи с указанными проблемами становится все более необходимым использование нетрадиционных энергоресурсов, в первую очередь солнечной, ветровой, геотермальной энергии, наряду с внедрением энергосберегающих технологий. Среди возобновляемых источников энергии солнечная радиация по масштабам ресурсов, экологической чистоте и повсеместной распространенности наиболее перспективна. Впервые на практическую возможность использования людьми огромной энергии Солнца указал основоположник теоретической космонавтики К. Э. Циолковский в 1912 году во второй части своей книги: “Исследования мировых пространств реактивными приборами”. Он писал: “Реактивные приборы завоюют людям беспредельные пространства и дадут солнечную энергию, в два миллиарда раз большую, чем та, которую человечество имеет на Земле”. У нас есть не только Земля, но и весь необъятный Космос, ресурсы которого разнообразны и неисчерпаемы. Оптимисты уверены — наступит время, когда все наиболее энергоемкие и вредные для людей и других живых организмов производства будут располагаться в космическом пространстве, а Земля — необычайно красивая и ухоженная “колыбель разума” — станет использоваться только для отдыха, лечения и некоторых безвредных для окружающей среды научных исследований. Энергия солнца может быть использована как в земных условиях, так и в космосе. Наземные солнечные электростанции следует строить в районах расположенных как можно ближе к экватору с большим количеством солнечных дней. В настоящее время солнечную энергию экономически целесообразно использовать для горячего водоснабжения сезонных потребителей типа спортивно-оздоровительных учреждений, баз отдыха, дачных поселков, а также для обогрева открытых и закрытых плавательных бассейнов. В сухом жарком климате Средней Азии рационально использовать устано
Внимание, только СЕГОДНЯ!
goxi.ru
использование энергии солнца на земле доклад по физике 8 класс
1
Авто и мото
Автоспорт
Автострахование
Автомобили
Сервис, Обслуживание, Тюнинг
Сервис, уход и ремонт
Выбор автомобиля, мотоцикла
ГИБДД, Обучение, Права
Оформление авто-мото сделок
Прочие Авто-темы
ДОСУГ И РАЗВЛЕЧЕНИЯ
Искусство и развлечения
Концерты, Выставки, Спектакли
Кино, Театр
Живопись, Графика
Прочие искусства
Новости и общество
Светская жизнь и Шоубизнес
Политика
Общество
Общество, Политика, СМИ
Комнатные растения
Досуг, Развлечения
Игры без компьютера
Магия
Мистика, Эзотерика
Гадания
Сны
Гороскопы
Прочие предсказания
Прочие развлечения
Обработка видеозаписей
Обработка и печать фото
Прочее фото-видео
Фотография, Видеосъемка
Хобби
Юмор
Другое
Военная служба
Золотой фонд
Клубы, Дискотеки
Недвижимость, Ипотека
Прочее непознанное
Религия, Вера
Советы, Идеи
Идеи для подарков
товары и услуги
Прочие промтовары
Прочие услуги
Без рубрики
Бизнес
Финансы
здоровье и медицина
Здоровье
Беременность, Роды
Болезни, Лекарства
Врачи, Клиники, Страхование
Детское здоровье
Здоровый образ жизни
Красота и Здоровье
Eда и кулинария
Первые блюда
Вторые блюда
Готовим в …
Готовим детям
Десерты, Сладости, Выпечка
Закуски и Салаты
Консервирование
На скорую руку
Напитки
Покупка и выбор продуктов
Прочее кулинарное
Торжество, Праздник
Знакомства, любовь, отношения
Дружба
Знакомства
Любовь
Отношения
Прочие взаимоотношения
Прочие социальные темы
Расставания
Свадьба, Венчание, Брак
Компьютеры и интернет
Компьютеры
Веб-дизайн
Железо
Интернет
Реклама
Закуски и Салаты
Прочие проекты
Компьютеры, Связь
Билайн
Мобильная связь
Мобильные устройства
Покупки в Интернете
Программное обеспечение
Java
Готовим в …
Готовим детям
Десерты, Сладости, Выпечка
Закуски и Салаты
Консервирование
образование
Домашние задания
Школы
Архитектура, Скульптура
бизнес и финансы
Макроэкономика
Бухгалтерия, Аудит, Налоги
ВУЗы, Колледжи
Образование за рубежом
Гуманитарные науки
Естественные науки
Литература
Публикации и написание статей
Психология
Философия, непознанное
Философия
Лингвистика
Дополнительное образование
Самосовершенствование
Музыка
наука и техника
Технологии
Выбор, покупка аппаратуры
Техника
Прочее образование
Наука, Техника, Языки
Административное право
Уголовное право
Гражданское право
Финансовое право
Жилищное право
Конституционное право
Право социального обеспечения
Трудовое право
Прочие юридические вопросы
путешествия и туризм
Самостоятельный отдых
Путешествия
Вокруг света
ПМЖ, Недвижимость
Прочее о городах и странах
Дикая природа
Карты, Транспорт, GPS
Климат, Погода, Часовые пояса
Рестораны, Кафе, Бары
Отдых за рубежом
Охота и Рыбалка
Документы
Прочее туристическое
Работа и карьера
Обстановка на работе
Написание резюме
Кадровые агентства
Остальные сферы бизнеса
Отдел кадров, HR
Подработка, временная работа
Производственные предприятия
Профессиональный рост
Прочие карьерные вопросы
Работа, Карь
woprosi.ru
Использование энергии Солнца на Земле
Подготовить доклад по физике.На тему: Использование энергии Солнца на Земле.
Использование энергии солнцаПреобразование солнечной энергии в электричество является наиболее перспективным направлением возобновляемой энергетики. Солнечная энергия при этом широко доступна, обладает практически безграничными ресурсами и при ее фотоэлектрическом преобразовании не происходит загрязнения окружающей среды.Однако, анализ характеристик солнечных электростанций, работающих в составе отдельных энергетических систем, показывает их низкую эффективность. И дело здесь не только в высокой стоимости преобразователей, но и в непредсказуемости, неуправляемости выработки энергии такими источниками. Поэтому для надежности снабжения энергией потребителей необходимо резервирование мощностями обычных электростанций, работающих на органическом топливе, или аккумулирование энергии различными способами с явными потерями.Расчеты показывают, что для увеличения выработки электроэнергии в два раза необходимо увеличить установленную мощность фотоэлементов в четыре раза. Наращивая, таким образом, установленную мощность фотоэлементов можно довести долю выработки солнечной электроэнергии до 60% от нынешней. Однако стоить это будет очень дорого.Другой проблемой солнечной энергетики является высокая сезонная зависимость количества выработки энергии, в особенности на высоких широтах. Коренным способом улучшения технико-экономических показателей солнечных фотоэлектростанций является размещение их в местах с высокими годовыми потоками солнечной энергии и на широтах ниже 35 градусов.Экономический анализ показывает, например, что размещение их в пустынях Северной Африки и передача энергии в Европу может привести к 3 - 4-х кратному повышению эффективности капиталовложений по сравнению с размещением таких же мощностей в Центральной Европе. Очевидно, что для повышения эффективности солнечной энергетики необходимо объединить большое количество солнечных электростанций, расположенных вокруг Земного шара в экваториальных областях, в единую кольцевую энергетическую систему.Первая очередь ГКЭС может быть размещена в северной части пояса наибольшей солнечной освещённости, между 15 и 35 градусами северной широты. Южная часть этого пояса расположена между 15 и 20 градусами северной широты на суше и в экваториальных зонах океана, она наиболее приемлема в связи с меньшими сезонными колебаниями продолжительности дня. Местоположение отдельных электростанций будет выбираться на основе анализа погодных условий в конкретном месте. Создание второй очереди ГКЭС в южном поясе и объединение ее в единую систему с первой очередью позволит устранить сезонные колебания мощности и уменьшит погодную зависимость выработки электроэнергии.На территории этих поясов солнце присутствует свыше 3000 часов в год. Около 80% площади северного пояса занимают неиспользуемые и малоиспользуемые земли пустынь и водная поверхность океанов. Площадь только одного пояса, которую можно использовать для установки фотоэлементов, составляет около 20-40 млн. кв.км.Для оценки возможных масштабов солнечной энергетики, предположим, что первая очередь ГКЭС к 2050 г. в целях предотвращения экологического кризиса должна будет заменить собой мировой парк тепловых электростанций. Согласно прогнозам годовая производительность должна будет составлять к этому году около 20-25 трлн. кВт. час электроэнергии. Расчеты показывают, что для выработки такого количества энергии потребуется более 65 тыс. кв.км фотоэлементов с суммарной пиковой мощностью около 12 500 ГВт. Они заменят собой около 6000 ГВт мощности тепловых электростанций, необходимых для выработки того же количества энергии (для сравнения суммарная установленная мощность всех электростанций в мире в 2001 г. составляла около 3400 ГВт)Для преобразования энергии солнечного излучения могут использоваться кремниевые фотоэлементы. Запасов сырья достаточно для их производства в любых количествах, так как кремний - один из самых распространенных химических элементов на Земле. Технологии изготовления кремниевых фотоэлементов развиваются быстрыми темпами. Ожидается, что уже к 2030 году стоимость кремниевых фотоэлементов может снизиться до 0,5 дол/Вт, а удельная мощность солнечных модулей достигнет уровня 200-250 Вт/кв. м. Предполагается, что к 2030 году в мире фотоэлектрические установки будут вырабатывать 1000 ТВт. час электроэнергии в год, а цена единицы их мощности прогнозируется около 1 евро/Вт.Большими перспективами для применения в ГКЭС обладают концентрационные модули, использующие высокоэффективные каскадные гетероструктурные фотоэлементы. Ожидается, что к 2030 году эффективность преобразования каскадных фотоэлементов на гетероструктурах может достигнуть 50%. Их относительно высокая конструктивная сложность не будет иметь значения в условиях массового производства. Концентрационные модули будут использоваться на суше, на территориях с низкой долей рассеянного излучения.
