Возобновляемые источники энергии или CleanTech

Неужели за потребляемое электричество мы можем платить в десять раз меньше? В это трудно поверить. Но некоторые страны уже применяют «чистые технологии» CleanTech. И вполне успешно. Наши зарубежные друзья отмечают, что эффективность использования природных энергетических ресурсов для получения электрической энергии в разы дешевле, чем традиционный способ. В числе энергосберегающих систем возобновляющие источники энергии занимают одно из первых мест.

energy-7

Во второй половине ХХ столетия перед населением встал острый вопрос о происходящих изменениях в экологии. И особенно использование ископаемого топлива и выбросов продуктов сгорания в атмосферу. К тому же увеличение спроса на электроэнергию и повышение цен на нефть примерно с середины 1970-х прошлого столетия поставило экономистов и ученое сообщество перед проблемой использования альтернативных источников энергии. Сегодня «чистые технологии» широко применяются во всем мире.

Возобновляемые источники энергии включают 10 видов природных ресурсов: энергию солнца и ветра, гидроэнергию, энергию волн океана и приливов, геотермальная энергию, фотовольтаику, биотопливо, биомассу и осмос.
— Солнце несет в себе огромный потенциал. К примеру, жители Дальнего Востока уже получают всю пользу солнечной энергии от работы четырех маленьких солнечных электростанций.
— Ветропарки, гидростанции и мини-ГЭС — необходимые условия для работы солнечных электростанций. С этой целью энергетики внимательно изучают побережья морей и океанов. Поскольку мощность береговых и морских ветрогенераторов больше мощности тех, которые установлены на суше.
— Также работу солнечных электростанций может обеспечить биотопливо, биомасса – отходы от переработки древесины, и др.

energy-6

Развитые страны давно сделали первые шаги к освоению возобновляемых источников энергии с целью энергетической независимости. Специалисты отмечают, что использование первых солнечных батарей оказалось непродуктивным: это было дорого. Сегодня ситуация изменилась в корне. Инновационные идеи и концепции, положенные в основу современных методов получения энергии, сделали их более эффективными и менее затратными.

energy-5

Несколько интересных фактов:
1. За последние 37 лет цена на солнечные батареи упала в 100 раз.
2. Стоимость фотоэлектрических панелей в течении последних 5 лет снизилась на 75%.
3. Примерно 2/3 солнечных батарей по всему миру установлены в течении последних трех лет.
4. Чаще всего солнечные батареи ставят на крыши домов из чисто финансовых соображений.
5. Их преимущества уже оценили крупнейшие корпорации. Из их числа: Apple, Walmart, Google, IKEA и многие другие.

Кроме вышесказанного, есть еще одно весомое преимущество: в случае надобности такие энергетические системы могут быть разобраны и отправлены на переработку. Это не несет дополнительных экологических проблем.

energy-14

Виды возобновляемых источников энергии

Электростанции, работающие на основе возобновляемых источников энергии – это, как правило, небольшие компактные модули. Но есть электростанции и внушительных размеров. Способ производства солнечной энергии базируется на низковольтной технологии.

energy-1

Для преобразования ее в электричество используются несколько эффективных методов в зависимости от необходимостей. Мы рассмотрим некоторые из них: солнечные коллекторы, фотогальванические и термальные солнечные системы.

Солнечный коллектор это теплообменник. Нагрев теплоносителя осуществляется с помощью солнечной энергии. Специальное покрытие на поглощающей панели коллектора преобразовывает энергию в тепло. Как правило, площадь панели равна 1м2. В коллекторах летнего типа теплоноситель — вода, насос им не нужен. А коллекторы зимнего типа снабжены автоматикой и насосами. Типовой солнечный коллектор за один час может нагреть 10 литров воды до температуры 70 Со. Монтаж коллекторов не требует временных затрат и особых усилий. К тому же для них не понадобятся расходы на эксплуатацию. Специалисты отмечают, что при всех этих плюсах окупается система в течении 5-10 лет.

energy-11

Основные принципы работы солнечных коллекторов и систем

Солнечные коллекторы существуют трех видов: плоский, вакуумный и коллектор-концентратор.

Плоский коллектор

Состоит он из абсорбера или панели, которая поглощает солнечный свет, преобразовывая его в тепло. Если в системе циркуляции теплоносителя нет дефицита тепловой энергии, то коллектор способен нагреть теплоноситель до 200 Со.

Вакуумный коллектор

Для уменьшения тепловых потерь в контурах солнечного коллектора, повышения КПД и температуры теплоносителя до 300 Со используется вакуум в тепловой трубке. Специальное покрытие позволяет эффективно преобразовывать солнечный свет в тепло. Таким образом, сохраняется до 95% энергии. Вода в них может нагреваться до температуры кипения. Их рекомендуют использовать в условиях низких температур и плохой освещенности.

Коллекторы-концентраторы

Коллекторы, снабженные отражателями, которые концентрируют солнечный свет на поглощающей панели, повышают температуру теплоносителя до 350 Со. Этот принцип существенно увеличивает эффективность системы без применения вакуумной технологии.

energy-12

Фотогальванические солнечные системы

В фотогальванических солнечных системах используются фотогальванические элементы, которые преобразуют солнечную энергию. При попадании света на полупроводниковые пластины образуется электрический ток. Каждый из элементов отдает 1-2 ватта. Множество таких элементом можно соединить в модули и в группы. Это позволяют получать достаточное количество электричества для обогрева жилья и других нужд человека.

Термальные солнечные системы

Термальные солнечные установки используют как в качестве источника отопления, так и для нагрева воды в домах, офисах, бассейнах. Причем теплоносителем может быть не только вода, но и воздух.

Плоский коллектор

Подходит для нагрева воды или отопления небольшой площади. Его принцип работы достаточно прост: солнце попадает на коллектор и нагревает поглощающую пластину. Пластина нагревает воду в трубках, которую потом используют для повседневных нужд или в бассейне.

energy-2

Трубчатый коллектор

Трубчатые коллекторы отдают энергии больше. Состоят они из стеклянных трубок, внутри каждой из них есть еще одна абсорбирующая металлическая с теплопоглощающим покрытием. Солнечный свет, превращаясь в тепло, передает его теплоносителю и воде соответственно. Трубчатые коллекторы чаще используются для работы охлаждающих систем в промышленности.

Солнечные коллекторы и солнечные системы используют для отопления и подогрева воды в малоэтажках, для небольших предприятий, офисов, гостиниц, а также теплиц и оранжерей. Это отличная альтернатива получения энергии из солнца, ветра и воды для населения. Устанавливаются они чаще на крышу и передают электричество по оптоволоконным кабелям в помещение.

За солнечными системами будущее, особенно если учесть, что электричество это жизненная необходимость для человека. Это высокоэкологично, не несет в себе опасности для людей и вполне доступно. По прогнозам специалистов, к 2030 году практически весь мир перейдет на использование «чистых технологий».

Дайте свою оценку данной статье


Поделитесь этой статьей со своими друзьями

Оставьте свой отзыв

Вы должны Войти, чтобы оставлять отзывы. Вы также можете войти через соцсеть: