Xem mẫu
- Năng lượng Mặt Trời
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Quang phổ Mặt Trời ngay ngoài khí quyển Trái Đất
Năng lượng Mặt Trời là năng lượng của dòng bức xạ điện từ xuất phát
từ Mặt Trời, cộng với một phần nhỏ năng lượng của các hạt hạ nguyên tử
khác phóng ra từ ngôi sao này. Dòng năng lượng này sẽ tiếp tục phát ra
cho đến khi phản ứng hạt nhân trên Mặt Trời hết nhiên liệu, vào khoảng 5
tỷ năm nữa.
Năng lượng bức xạ điện từ của Mặt Trời tập trung tại vùng quang phổ
nhìn thấy. Mỗi giây trôi qua, Mặt Trời giải phóng ra không gian xung
quanh 3,827×1026 joule.
Trên Trái Đất
Năng lượng Mặt Trời là một nguồn năng lượng quan trọng điều khiển các
quá trình khí tượng học và duy trì sự sống trên Trái Đất. Ngay ngoài khí
quyển Trái Đất, cứ mỗi một mét vuông diện tích vuông góc với ánh nắng
Mặt Trời, chúng ta thu được dòng năng lượng khoảng 1.400 joule trong
một giây.
Tận thu
Một phòng giặt ở Canada hoạt động nhờ năng lượng Mặt Trời thu bởi các
tấm năng lượng Mặt Trời
Năng lượng tái tạo
- N hiên liệu sinh học
Sinh khối
Địa nhiệt
Thủy điện
Năng lượng Mặt Trời
Năng lượng thủy triều
N ăng lượng sóng
N ăng lượng gió
Đối với cuộc sống của loài người, năng lượng Mặt Trời là một nguồn
năng lượng tái tạo quý báu.
Có thể trực tiếp thu lấy năng lượng này thông qua hiệu ứng quang điện,
chuyển năng lượng các photon của Mặt Trời thành điện năng, như trong
pin Mặt Trời. Năng lượng của các photon cũng có thể được hấp thụ để
làm nóng các vật thể, tức là chuyển thành nhiệt năng, sử dụng cho bình
đun nước Mặt Trời, ho ặc làm sôi nước trong các máy nhiệt điện của tháp
Mặt Trời, ho ặc vận động các hệ thống nhiệt như máy điều hòa Mặt Trời.
Năng lượng của các photon có thể được hấp thụ và chuyển hóa thành
năng lượng trong các liên kết hóa học của các phản ứng quang hó a.
Một phản ứng quang hóa tự nhiên là quá trình quang hợp. Quá trình này
được cho là đã từng dự trữ năng lượng Mặt Trời vào các nguồn nhiên liệu
hóa thạch không tái sinh mà các nền công nghiệp của thế kỷ 19 đến 21 đã
và đang tận dụng. Nó cũng là quá trình cung cấp năng lượng cho mọi hoạt
động sinh học tự nhiên, cho sức kéo gia súc và củi đốt, những nguồn năng
lượng sinh học tái tạo truyền thống. Trong tương lai, quá trình này có thể
giúp tạo ra nguồn năng lượng tái tạo ở nhiên liệu sinh học, như các nhiên
liệu lỏng (diesel sinh học, nhiên liệu từ dầu thực vật), khí (khí đốt sinh
học) hay rắn.
Năng lượng Mặt Trời cũng được hấp thụ bởi thủy quyển Trái Đất và khí
quyển Trái Đất để sinh ra các hiện tượng khí tượng học chứa các dạng dự
trữ năng lượng có thể khai thác được. Trái Đất, trong mô hình năng lượng
này, gần giống bình đun nước của những động cơ nhiệt đầu tiên, chuyển
hóa nhiệt năng hấp thụ từ photon của Mặt Trời, thành động năng của các
dòng chảy của nước, hơi nước và không khí, và thay đổi tính chất hóa học
và vật lý của các dòng chảy này.
Thế năng của nước mưa có thể được dự trữ tại các đập nước và chạy máy
phát điện của các công trình thủy điện. Một dạng tận dụng năng lượng
dòng chảy sông suối có trước khi thủy điện ra đời là cối xay nước. Dòng
- chảy của biển cũng có thể làm chuyển động máy phát của nhà máy điện
dùng dòng chảy của biển.
Dòng chảy của không khí, hay gió, có thể sinh ra điện khi làm quay tuốc
bin gió. Trước khi máy phát điện dùng năng lượng gió ra đời, cối xay gió
đã được ứng dụng để xay ngũ cốc. Năng lượng gió cũng gây ra chuyển
động sóng trên mặt biển. Chuyển động này có thể được tận dụng trong
các nhà máy điện dùng sóng biển.
Đại dương trên Trái Đất có nhiệt dung riêng lớn hơn không khí và do đó
thay đổi nhiệt độ chậm hơn không khí khi hấp thụ cùng nhiệt lượng của
Mặt Trời. Đại dương nóng hơn không khí vào ban đêm và lạnh hơn
không khí vào ban ngày. Sự chênh lệch nhiệt độ này có thể được khai
thác để chạy các động cơ nhiệt trong các nhà máy điện dùng nhiệt lượng
của biển.
Khi nhiệt năng hấp thụ từ photon của Mặt Trời làm bốc hơi nước biển,
một phần năng lượng đó đ ã được dự trữ trong việc tách muối ra khỏi
nước mặn của biển. N hà máy điện dùng phản ứng nước ngọt - nước mặn
thu lại phần năng lượng này khi đưa nước ngọt của dòng sông trở về biển.
K ỹ thuật nước nóng năng lượng mặt trời
Để sử dụng nước nóng năng lượng mặt trời, một là thu fastened đến mái
nhà của một tòa nhà, hay trên một mặt tường, mặt trời. Trong một số
trường hợp, thu có thể được miễn phí-đứng. Các chất lỏng có thể bơm
(hoạt động hệ thống), hoặc định hướng của tự nhiên (thụ hệ thống) thông
qua nó.
Việc thu có thể được làm bằng thủy tinh đơn giản, kêu gọi nhiệt hộp với
một căn hộ absorber năng lượng mặt trời làm b ằng tấm kim loại gắn vào
ống đồng và sơn màu đen, hoặc một bộ các ống kim loại bao quanh bởi
một di tản (gần chân không) kính cylinder. Trong một số trường hợp,
trước khi được hấp thu năng lượng mặt trời, một parabolic gương được sử
dụng để tập trung ánh sáng mặt trời trên ống. Một số hệ thống có khả
năng chuyển đổi ánh sáng để sưởi ấm và do đó không được tin về nhiệt
độ bên ngoài. [Thermomax. "Facts about Solar Energy".
http://solarthermal.com/facts_about_solar_energy.asp. Retrieved on
2008-07-16.]
Một đơn giản, hệ thống sưởi ấm nước sẽ bơm nước lạnh để thu đ ược một
nước nóng, nước nóng cho nước chảy lại về một bộ sưu tập bể. Điều này
loại thu có thể cung cấp đủ nước nóng cho toàn bộ một gia đ ình.
- Đun nóng được lưu giữ trong một bồn chứa nước nóng. Các khối lượng
này sẽ được bể lớn hơn năng lượng mặt trời với các hệ thống sưởi ấm, để
cho phép có thời tiết xấu, và vì cuối cùng, nhiệt độ tối ưu cho các
absorber thấp hơn m ột điển hình ho ặc Combustion immersion heater.
Làm việc cho các absorber chất lỏng có thể là nước nóng từ bồn chứa,
nhưng thường (ít nhất là trong các hệ thống bơm) là một vòng lặp riêng
biệt của chất lỏng có chứa chống đông và một corrosion inhibitor mà
cung cấp nhiệt vào b ể thông qua một nhiệt eXchanger ( thường xôn xao
về một đồng tubing trong bể). Một thấp hơn và bảo trì khái niệm là 'drain-
back': không có chống đông đ ược yêu cầu, thay vì tất cả các piping là
sloped nước gây ra cho ráo nước quay trở lại bể. Các bồn chứa không
phải là áp suất cao và được mở cho không khí áp lực. Ngay sau khi bơm
nước dong, luồng reverses và ống trống rỗng, của thời gian khi đông có
thể xảy ra.
Khi một nước nóng năng lượng mặt trời và nước nóng trung tâm hệ thống
sưởi ấm đ ược sử dụng trong cùng, hơi nóng năng lượng mặt trời, hoặc sẽ
được tập trung trong một bồn chứa trước khi sưởi ấm cho các nguồn cấp
dữ liệu vào các bồn chứa nước nóng của các trung tâm sưởi ấm, hoặc
eXchanger nóng năng lượng mặt trời sẽ được thấp hơn trong các bể hơn
một nong hon. Tuy nhiên, chính cần thiết cho các trung tâm được sưởi ấm
vào ban đêm khi không có ánh sáng mặt trời và năng lượng mặt trời vào
mùa đông khi đạt được là thấp hơn. Vì vậy, nước năng lượng mặt trời để
sưởi ấm và tắm rửa thường xuyên là một ứng dụng tốt hơn trung tâm sưởi
ấm hơn bởi vì cung và cầu là phù hợp tốt hơn.
Các nước từ thu có thể tiếp cận rất cao, nhiệt độ trong nắng tốt, hoặc nếu
máy bơm không phải là thành công. Nên thiết kế cho phép của các áp lực
và vượt quá nhiệt thông qua một biến nhiệt.
Kinh tế
Trong nang, các địa điểm nóng, nơi đông bảo vệ là không cần thiết, một
loạt loại đun nước nóng năng lượng mặt trời có thể là cực kỳ hiệu quả về
chi phí. Trong latitudes cao hơn, có thường xuyên bổ sung thiết kế cho
các yêu cầu của thời tiết lạnh, mà thêm vào hệ thống phức tạp. Điều này
đã ảnh hưởng của tăng chi phí ban đầu (nhưng không phải là cuộc sống-
chu kỳ chi phí) của một hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời, đến một
cấp độ cao hơn nhiều so với một tương đun nước nóng của các loại. Khi
tính tổng chi phí để sở hữu và vận hành, phân tích hợp lý sẽ xem xét rằng
năng lượng mặt trời là miễn phí, vì vậy rất nhiều trong việc giảm chi phí
vận hành, trong khi các nguồn năng lượng khác, chẳng hạn như khí đốt và
- điện, có thể khá đắt tiền theo thời gian. V ì vậy, khi các chi phí ban đầu
của một hệ thống năng lượng mặt trời được tài trợ và so với chi phí năng
lượng, sau đó trong nhiều trường hợp, tổng số hàng tháng chi phí năng
lượng mặt trời nóng có thể ít hơn ước khác hơn các loại nước nóng nóng
(và cũng có thể kết hợp với một hiện tại đun nước nóng). Tại cao hơn
latitudes, nóng năng lượng mặt trời có thể là do chưa có hiệu quả thấp
hơn năng lượng mặt trời, có thể yêu cầu hệ thống sưởi ấm đôi. Ngoài ra,
chính phủ liên bang và địa phương có thể được ưu đãi đáng kể.
Năng lượng mặt trời cho thuê bây giờ đã có tại Tây Ban Nha cho các hệ
thống nước nóng năng lượng mặt trời từ Pretasol [Solar Leasing Pretasol]
với một điển hình của hệ thống chi phí khoảng 59 euro và lên đến 99 euro
mỗi tháng cho một hệ thống có thể cung cấp đủ nước nóng cho một gia
đình đ iển hình của nhà sáu người. Các payback sẽ là khoảng thời gian
năm năm.
Tại Úc, chi phí trung b ình cho một hệ thống nước nóng năng lượng mặt
trời được cài đặt đầy đủ là giữa $ 1.800 và $ 2.800. Đây là sau khi bồi
hoàn thuế (có giảm giá là một liên bang, [Department of Environment
and Water Resources] một số tiểu bang bồi hoàn và Renewable Energy
chứng nhận [Office of Renewable Energy Regulator]). Theo Sở Tài
nguyên Môi trường và nước [Department of Environment and Water
Resources], hàng năm tiết kiệm điện được giữa $ 300 và $ 700. Điều này
sẽ đem lại payback vào khoảng thời gian dưới 2 tuổi hay nhất trong các
trường hợp và dưới 10 năm trong trường hợp xấu nhất. Là d ễ dàng Xanh
đã có một chương trình có sẵn, nơi người tiêu dùng có thể thu được một
hệ thống miễn phí (có bồi hoàn của chính phủ) chưa bao gồm chi phí cài
đặt.
nguon tai.lieu . vn