Saulės energija: 10 pagrindinių saulės energijos taikymų - paaiškinta!

Kai kurie svarbiausi saulės energijos taikymo būdai yra šie: a) Saulės vandens šildymas b) Pastatų šildymas saulės energija c) Saulės distiliavimas d) Saulės siurbimas e) Žemės ūkio ir gyvūninės kilmės produktų džiovinimas saulės energija f) Saulės krosnys g) Saulės virimas (h) Saulės elektros energijos gamyba (i) Saulės šiluminės energijos gamyba (j) Saulės žalieji namai.

a) Saulės vandens šildymas:

Saulės vandens šildymo įrenginyje yra nudažytas plokščias metalo kolektorius su susijusiu metalo vamzdeliu, nukreiptu į bendrą saulės kryptį. Plokštelių kolektoriuje yra skaidrus stiklo gaubtas ir po juo šilumos izoliacija.

Kolektoriaus metaliniai vamzdžiai prijungiami vamzdeliu prie izoliuoto bako, kuriame debesuotomis dienomis laikomas karštas vanduo. Kolektorius sugeria saulės spindulius ir perduoda šilumą į vamzdyną cirkuliuojančiam vandeniui arba gravitacijos, arba siurblio pagalba.

Šis karštas vanduo tiekiamas į saugyklą per atitinkamą metalinį vamzdelį. Ši vandens šildymo sistema dažniausiai naudojama viešbučiuose, svečių namuose, turizmo vasarnamiuose, ligoninėse, valgyklose, taip pat buitiniuose ir pramoniniuose padaliniuose.

b) Pastatų šildymas saulės energija:

Saulės energija daugeliu būdų gali būti naudojama pastatų šildymui:

a) saulės spinduliuotės surinkimas pačiu pastato elementu, ty saulės energija įleidžiama tiesiai į pastatą per didelius į pietus nukreiptus langus.

(b) Naudojant atskirus saulės kolektorius, kurie gali šildyti vandenį arba orą, arba saugojimo įrenginius, kurie gali kaupti surinktą saulės energiją, skirtą naudoti naktį ir blogomis dienomis.

Kai pastatas reikalauja šilumos, iš šių kolektorių ar saugojimo įrenginių, šiluma perduodama įprastai įrangai, pvz., Ventiliatoriui, ortakiams, oro išleidimo angos, radiatoriams ir karšto oro registrams ir pan.

Kai pastate nereikia šilumos, šildomas oras arba vanduo iš kolektoriaus gali būti perkeliami į šilumos saugojimo įrenginį, pvz., Gerai izoliuotą vandens rezervuarą ar kitą šilumos laikymo medžiagą. Nenaudingoms dienoms, kaip atsarginė sistema, reikalinga papildoma šildymo sistema, naudojant dujas, naftą ar elektros energiją.

c) Saulės distiliacija:

Sausose pusiau ar pakrantėse yra geriamojo vandens trūkumo. Gausus saulės spindulys šiose vietose gali būti naudojamas druskos vandeniui paversti geriamuoju distiliuotu vandeniu saulės distiliacijos būdu. Taikant šį metodą, saulės spinduliuotė yra įleidžiama per permatomą stiklinį gaubto dangtelį į seklią juodą baseiną, kuriame yra druskingo vandens.

Saulės spinduliuotė praeina pro dangtelius ir yra absorbuojama ir paverčiama šiluma juodame paviršiuje, todėl vanduo išgaruoja iš sūrymo (nešvarus druskos vanduo). Gaminami garai kondensuojasi, kad stogu būtų vėsioje patalpoje.

Kondensuotas vanduo teka žemyn nuo nuolydžio stogo ir surenkamas į dugnus, esančius apačioje ir iš ten į vandens talpyklą, kad būtų tiekiamas geriamojo distiliuoto vandens trūkumas, kolegijose, mokyklų mokslo laboratorijose, gynybos laboratorijose, benzininiuose siurbliuose, ligoninėse. farmacijos pramonėje. Vieno litro distiliuoto vandens kaina, gauta taikant šią sistemą, yra pigesnė nei distiliuotas vanduo, gaunamas naudojant kitus elektros energijos gamybos procesus.

d) Saulės siurbimas:

Saulės siurbliuose saulės energijos gaunama energija naudojama vandens drėkinimui drėkinimo tikslais. Vandens siurbimo reikalavimas yra didžiausias karštais vasaros mėnesiais, kuris sutampa su padidėjusiais saulės spinduliais per šį laikotarpį ir todėl šis metodas yra tinkamiausias drėkinimo tikslams. Nedidelio oro metu, kai saulės spinduliuotė yra maža, vandens siurbimo reikalavimas taip pat yra santykinai mažesnis, nes taip pat mažai pasėlių nuostoliai iš augalų.

e) Žemės ūkio ir gyvūnų produktų saulės džiovinimas:

Tai tradicinis saulės energijos panaudojimo būdas žemės ūkio ir gyvūninės kilmės produktų džiovinimui. Žemės ūkio produktai džiovinami paprastame spintelės džiovintuve, kurį sudaro dėžutė, izoliuota prie pagrindo, dažyta juoda vidinėje pusėje ir padengta pasviru skaidriu stiklu.

Prie šoninės ir viršutinės pusės yra įrengtos ventiliacijos angos, kurios palengvina oro srautą per džiovinimo medžiagą, kuri dedama ant perforuotų padėklų spintos viduje. Šie perforuoti padėklai arba lentynos yra kruopščiai suprojektuoti taip, kad užtikrintų kontroliuojamą saulės spindulių poveikį.

Saulės džiovinimas, ypač vaisių, pagerina vaisių kokybę, nes cukraus koncentracija padidėja džiovinant. Paprastai minkšti vaisiai yra ypač pažeidžiami vabzdžių ataka, nes cukraus kiekis padidėja džiovinant, bet vaisių džiovykloje daug laiko sutaupoma greičiau išdžiovinus - sumažinant atotrūkį nuo vabzdžių.

Dabartinė paprikos džiovinimo praktika, skleidžiant juos ant grindų, ne tik reikalauja daug atviros erdvės ir rankinio darbo medžiagų tvarkymui, bet tampa sunku išlaikyti jo kokybę ir skonį, nebent džiovinimas būtų atliekamas kontroliuojamoje atmosferoje. Be to, saulėje džiovinti produktai labai dažnai sugedę dėl staigaus lietaus, dulkių audrų ar paukščių. Be to, ataskaitos rodo, kad saulėje džiovintose čiliose neįmanoma pasiekti labai mažo drėgmės kiekio.

Dėl šios priežasties čili paplitusios grybams ir bakterijoms. Kartais saulėje džiūstantis produktas yra išdžiovintas ir jo kokybė prarandama. Saulės energiją naudojantis džiovintuvas padeda įveikti daugumą šių trūkumų.

Kiti žemės ūkio produktai, kurie paprastai yra saulėje džiovinami, yra bulvių traškučiai, riešutai, kukurūzų grūdai ir žaliaviniai, imbierai, žirniai, pipirai, anakardžių riešutai, mediena ir fanera džiovinimas ir tabako konservavimas. Džiovinti pieną ir žuvų džiovinimą yra saulėje džiovintų gyvūninės kilmės produktų pavyzdžiai.

f) Saulės krosnys:

Saulės krosnyje aukšta temperatūra gaunama sutelkiant saulės spindulius ant bandinio naudojant kelis heliostatus (pasukamus veidrodžius), išdėstytus ant šlaito paviršiaus. Saulės krosnis naudojama tyrinėti keramikos savybes itin aukštoje temperatūroje, viršijančioje diapazoną, kurį galima nustatyti laboratorijose su liepsnomis ir elektros srovėmis.

Šildymą galima atlikti be jokio užteršimo, o temperatūrą galima lengvai kontroliuoti keičiant fokusuotą medžiagą. Tai ypač naudinga metalurgijos ir chemijos operacijoms. Atvirame pavyzdyje galima atlikti įvairius turto matavimus. Svarbus ateities saulės krosnių taikymas yra azoto rūgšties ir trąšų gamyba iš oro.

g) Saulės virimas:

Kepimo tikslais naudojami įvairūs degalai, pvz., Anglis, žibalas, virimo dujos, malkos, mėšlo pyragai ir žemės ūkio atliekos. Dėl energijos krizės šių degalų tiekimas arba pablogėja (mediena, anglis, žibalas, virimo dujos), arba yra pernelyg brangūs, kad būtų švaistomi virimo tikslais (karvių mėšlas gali būti geriau naudojamas kaip mėšlas dirvožemio derlingumui gerinti). Dėl to reikėjo naudoti saulės energiją maisto ruošimui ir saulės viryklių plėtrai. Paprasta saulės viryklė yra plokščių plokščių dėžutės tipo saulės viryklė.

Jis susideda iš gerai izoliuoto metalo arba medinės dėžutės, kuri yra nuo juodos spalvos. Saulės spinduliai, patenkantys į dėžę, yra trumpo bangos ilgio. Kadangi didesni bangos ilgio spinduliai negali praeiti pro stiklinius dangtelius, sumažėja šilumos nuostolių sumažėjimas iš juodųjų vidų į išorę dėžės išorėje per du stiklinius dangtelius.

Šilumos nuostoliai dėl konvekcijos yra minimalūs, nes dėžutė yra hermetiška. Tai pasiekiama užtikrinant guminę juostą tarp viršutinio dangčio ir dėžutės, kad būtų sumažintas šilumos nuostolių dėl laidumo, tarpas tarp nudegusio dėklo ir išorinio dėžutės dangtelio yra pripildytas įžeidžiančia medžiaga, pvz., Stiklo vata, pjūklu, žaliaviniai lukštai ir tt

Saulės spinduliai, patekę į saulės šviesą, įsiskverbia į stiklo gaubtus ir sugeria juodą paviršių, todėl dėžės viduje padidėja temperatūra. Iš išorės apgaubti virimo indai yra patalpinti į saulės kolektorių.

Nevirti maisto produktai virinami šilumos energija, pagaminta dėl padidėjusios saulės kolektoriaus temperatūros. Tokio saulės viryklės kolektoriaus plotas gali būti padidintas įrengiant plokščio atspindžio veidrodį. Kai šis atšvaitas sureguliuojamas taip, kad atspindėtų saulės spindulius į dėžę, viryklės viduje pasiekiamas 15 ° C iki 25 ° C temperatūros padidėjimas.

Saulės viryklė, ruošdama maistą, nereikalauja degalų ir dėmesio, ir nėra jokio užteršimo, jokio maisto skilimo ar perpildymo, o svarbiausias privalumas yra tai, kad virto maisto produkto maistinė vertė yra labai didelė, nes maisto produktų vitaminai ir natūralus skonis nėra sunaikinta.

Saulės viryklės priežiūros išlaidos yra nereikšmingos. Pagrindinis saulės viryklės trūkumas yra tas, kad maistas negali būti virinamas naktį, drumstomis dienomis ar trumpu įspėjimu. Maisto gaminimas ilgiau trunka, o saulės viryklėje negalima virti chapattis.

h) Saulės elektros energijos gamyba:

Elektros energiją ar elektros energiją galima gaminti tiesiogiai iš saulės energijos fotovoltinių elementų pagalba. Fotoelektrinis elementas yra energijos konversijos įrenginys, naudojamas saulės šviesos tiesiogiai transformuoti į elektros energiją. Jis yra pagamintas iš puslaidininkių, kurie sugeria iš saulės gautus fotonus ir sukuria laisvus elektronus su didelėmis energijomis.

Šie didelio energijos kiekio laisvi elektronai sukelia elektrinį lauką, kad išplauktų iš puslaidininkio, kad galėtų atlikti naudingą darbą. Šį fotovoltinių elementų elektrinį lauką paprastai teikia medžiagos, turinčios skirtingas elektrines savybes, pn jungtis. Yra įvairių gamybos metodų, leidžiančių šiems ląsteliams pasiekti maksimalų efektyvumą.

Šios ląstelės yra išdėstytos lygiagrečiai arba serijiniu būdu, kad suformuotų ląstelių modulius. Kai kurie šių modulių ypatumai yra didelis patikimumas, išlaidos degalams, minimalios techninės priežiūros išlaidos, ilgaamžiškumas, perkeliamumas, moduliškumas, darbas be darbo.

Fotoelektros elementai buvo naudojami drėkinimo siurbliams, įspėjimams apie geležinkelio kelius, navigacinius signalus, greitkelių skubios pagalbos iškvietimo sistemas, automatines meteorologines stotis ir kt. Vietose, kur sunku nustatyti elektros linijas.

Jie taip pat naudojami oro stebėjimui ir kaip nešiojamieji energijos šaltiniai televizoriams, skaičiuotuvams, laikrodžiams, kompiuterių kortelių skaitytuvams, akumuliatorių įkrovimui ir palydovams ir pan. Be to, fotovoltiniai elementai naudojami drėkinimo, geriamojo vandens tiekimui ir siurbliams maitinti. elektros energijos tiekimui kaimo vietovėse, ty gatvių apšvietimui ir kt.

(i) Saulės šiluminės energijos gamyba:

Saulės šiluminės energijos gamyba - saulės energijos pavertimas elektros energija šilumos energija. Šioje procedūroje saulės energija pirmiausia naudojama darbiniam skysčiui, dujoms, vandeniui ar bet kuriam kitam lakiam skysčiui šildyti. Tada ši šilumos energija paverčiama mechanine energija turbina. Galiausiai tradicinis generatorius, prijungtas prie turbinos, šią mechaninę energiją paverčia elektros energija.

Energijos gamyba naudojant saulės tvenkinius:

Saulės tvenkinys yra natūralus arba dirbtinis vandens telkinys, naudojamas saulės spinduliuotės surinkimui ir absorbavimui bei saugojimui kaip šilumai. Tai labai sekli (5–10 cm gylio) ir turi spindulius sugeriančią (juodą plastiką) dugną. Jame yra išlenktas pluošto stiklo dangtelis, leidžiantis patekti į saulės spindulius, tačiau sumažėja radiacijos ir konvekcijos nuostoliai (oro judėjimas). Šilumos praradimas į žemę yra minimalus, nes po tvenkiniu yra izoliacinės medžiagos sluoksnis.

Saulės tvenkiniai naudoja vandenį saulės energijos kaupimui ir saugojimui, kuris naudojamas daugelyje sričių, pvz., Patalpų šildymui, pramoniniam procesui šildyti ir elektros energijai gaminti naudojant turbiną, maitinamą išgarinant organinį skystį, turintį žemą virimo temperatūrą.

j) saulės žalieji namai:

Žaliasis namas yra struktūra, padengta skaidria medžiaga (stiklu ar plastiku), kuri veikia kaip saulės kolektorius ir naudoja augalų auginimui saulės spinduliavimo energiją. Jame yra šildymo, vėsinimo ir vėdinimo įrenginiai temperatūros kontrolei viduje.

Saulės spinduliuotė gali prasiskverbti pro šiltnamio stiklą, tačiau šilumos spinduliai, kuriuos išmeta žaliojo namo objektai, negali išsilaisvinti per stiklo paviršių. Dėl šios priežasties spinduliuotės spąstai patenka į šiltnamį ir padidina temperatūrą.

Kadangi šiltnamio struktūra turi uždarą ribą, šiltnamio efektą sukeliančių dujų susiliejimas su aplinkos oru yra praturtintas šiltnamio viduje. Be to, dėl riboto perpylimo sumažėja drėgmės nuostolių. Visos šios savybės padeda išlaikyti augalų augimą per dieną, taip pat naktį ir ištisus metus.