วิธีการในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์และประสิทธิภาพของพวกเขา

การแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ตลอดเวลาจะนำพลังงานไปสู่โลก นี่คือพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นหลัก สเปกตรัมของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจากดวงอาทิตย์อยู่ในช่วงกว้าง: จากคลื่นวิทยุไปจนถึงรังสีเอกซ์ ความเข้มสูงสุดตกกระทบกับแสงที่มองเห็นได้คือบนส่วนสีเหลืองเขียวของสเปกตรัม โดยทั่วไปอาจกล่าวได้ว่าพลังงานของการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ควบคุมสิ่งมีชีวิตบนโลกสภาพภูมิอากาศและสภาพอากาศบนโลกของเรา - ธรรมชาติที่มีชีวิตทั้งหมดบนโลกนี้เป็นหนี้ต่อดวงอาทิตย์

ความจริงก็คือจากดวงอาทิตย์ - ถึงชั้นบนของชั้นบรรยากาศของโลกพลังงานประมาณ 174 petawatts (peta - 10 ถึง 15 องศา) อย่างต่อเนื่องมาในรูปแบบของรังสี ในเวลาเดียวกัน 16% ของพลังงานที่เข้ามาจะถูกดูดซับโดยชั้นบนของชั้นบรรยากาศและ 6% ถูกสะท้อนออกมาจากมัน ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ 20% สะท้อนอยู่ในชั้นกลางของชั้นบรรยากาศและประมาณ 3% ของพลังงานที่มาจากดวงอาทิตย์ถูกดูดซับ

ดังนั้นบรรยากาศของเรากระจายและกรองส่วนสำคัญของสเปกตรัมอย่างไรก็ตามผ่านไปยังพื้นผิวของมันเป็นส่วนสำคัญในรูปแบบของอินฟราเรดและอัลตราไวโอเลตเล็กน้อย เป็นผลให้เราสามารถสังเกตวัฏจักรของน้ำในธรรมชาติการสังเคราะห์แสงของพืชและเรามีอุณหภูมิเฉลี่ยของพื้นผิวโลกประมาณ 14 ° C

เทคโนโลยีที่ช่วยให้มนุษยชาติใช้พลังงานนี้ได้อย่างมีสติและเกือบจะเรียกได้ว่าพลังงานแสงอาทิตย์ และสถานการณ์นี้ไม่ได้ไร้ที่ติเพราะตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าศักยภาพของพลังงานของดวงอาทิตย์ซึ่งสามารถยอมรับได้บนพื้นผิวโลกและถูกแปลงเป็นรูปแบบที่มีประโยชน์สำหรับมนุษย์ องศา) ซึ่งเกิน 10,000 ความต้องการในปัจจุบันของมนุษยชาติ

แม้แต่ในเยอรมนีที่สภาพอากาศไม่ร้อนมากพลังงานที่ได้จากดวงอาทิตย์จะดีกว่าความต้องการของคนทั้งประเทศ 100 เท่า และในออสเตรียสูงถึง 1,480 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปีต่อ 1 ตารางเมตรของพื้นผิวโลก และมีเพียง 50% ของพลังงานนี้ที่ได้รับในประเทศโดยผู้ผลิตเครื่องทำเซลล์แสงอาทิตย์

ต่อไปเรามาดูวิธีการที่ยอมรับได้มากที่สุดในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นวันที่แล้วประเมินผล สัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (COP).

ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์

นักสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ถึงแม้ว่าจะเกี่ยวข้องกับการติดตั้งที่อุณหภูมิต่ำ แต่ก็สามารถผลิตพลังงานได้ประมาณ 1,250 kWh ต่อตารางเมตรของพลังงานต่อปี พลังงานได้มาที่นี่ในรูปแบบของความร้อนเหมาะสำหรับอุตสาหกรรมร้อนและจัดหาน้ำร้อน

ในทางปฏิบัติการติดตั้งแปลงพลังงานที่ได้จากแสงที่มองเห็นและใกล้กับรังสีอินฟราเรดเป็นความร้อนเนื่องจากน้ำหล่อเย็นน้ำถูกทำให้ร้อนที่นี่ ในกรณีที่ไม่มีการถ่ายเทความร้อน (ความซบเซา) นักสะสมของแผนนี้จะสามารถทำให้น้ำร้อนถึง 200 ° C

การติดตั้งมีการเคลือบสารดูดซับพิเศษที่ดูดซับรังสีดวงอาทิตย์และถ่ายโอนความร้อนไปยังระบบนำความร้อน การเคลือบแบบเลือกมักจะฉีดพ่นนิกเกิลสีดำหรือไทเทเนียมออกไซด์ ประสิทธิภาพโดยเฉลี่ยของการติดตั้งเช่นนี้คือ 50%

กระจกทรงกระบอกพาราโบลา

การติดตั้งขึ้นอยู่กับกระจกทรงกระบอกพาราโบลาเป็นของการติดตั้งอุณหภูมิปานกลาง พวกเขาอนุญาตให้คุณได้รับ 375 kWh ต่อตารางเมตรของพลังงานไฟฟ้าและพลังงานความร้อนต่อปี จุดเน้นของการติดตั้งเช่นนี้คือท่อ (ภายในซึ่งสารหล่อเย็นเป็นน้ำมัน) หรือตัวแปลงโฟโตอิเล็กทริก น้ำมันในหลอดถูกทำให้ร้อนที่นี่ที่ 350 ° C และมากกว่านั้น

หนึ่งกระบอกพาราโบลาซึ่งมีการคัดเลือกสถานีพลังงานขนาดใหญ่มีความยาวสูงสุด 50 เมตรประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเครื่องทำพาราโบลาถึง 73% ที่อุณหภูมิความร้อนปานกลาง 350 ° C ประสิทธิภาพโดยเฉลี่ยของการติดตั้งเช่นนี้สูงถึง 20%

ระบบ Heliostatic

ระบบพลังงานแสงอาทิตย์เป็นของการติดตั้งที่อุณหภูมิสูง พวกเขาได้รับพลังงานไฟฟ้า 500 kWh ต่อตารางเมตรต่อปีนอกจากนี้หน่วย heliostatic ยังทำให้สามารถรับพลังงานความร้อนได้อีกด้วย ที่นี่ตัวพาความร้อนที่ใช้โซเดียมและแก๊ส (ระบบวงจรคู่พร้อมเกลือความร้อน) ได้รับความร้อน กระจกจำนวนมากสะท้อนรังสีดวงอาทิตย์ส่งตรงไปยังถังที่มีสารหล่อเย็นตั้งอยู่ที่ด้านบนสุดของหอคอย ประสิทธิภาพของระบบดังกล่าวสูงถึง 20%

แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์

แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์เกี่ยวข้องกับการติดตั้งพลังงานไฟฟ้าและอนุญาตให้รับกระแสไฟฟ้า 250 kWh ต่อปีด้วยความช่วยเหลือของเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า ประสิทธิภาพของพวกเขาเพียงพอที่จะให้กระแสไฟฟ้าแก่ครัวเรือนขนาดเล็กในเขตโซลาร์เซลล์นอกจากนี้แผงโซลาร์เซลล์ขนาดเล็กยังสามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับป้ายถนนอุปกรณ์ให้แสงสว่างระบบชลประทานเป็นต้น

ทุกวันนี้ประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์เป็นที่ต้องการอย่างมากประสิทธิภาพโดยเฉลี่ยของมันอยู่ในระดับต่ำประมาณ 10% แต่เทคโนโลยีได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง

ดูเพิ่มเติมที่:สถานีพลังงานแสงอาทิตย์ Gemasolar 24 ชั่วโมง และ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพ