Күн энергетикасы

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

Кіріспе

Күн электр станциялары (КЭС) Жарықтан энергия алу (Фотовольтаика) 4Жылудан энегрия алу (Гелиотермальды энергетика) 7Термоядролық синтез
Күн энергетикасыДүние жүзі күн күн энергетикасы

Қорытынды

Пайдаланылған әдебиет

Күн энергетикасы - күн сәулесінен әр түрлі амалдар арқылы энергия алу. Күн қуаты - экологиялық таза және сарқылмайтын энергия көзі.

Ауданы 1 м² перпендикуляр орналасқан бетке түсетін күн сәулесінің ағыны 1367 Вт/м² тең. Сәуле Жер атмосферасынан өткен кезде оның шамасы кемиді, ең үлкен мәні Экваторда 1020 Вт/м². Бірақ Жер үнемі қозғалыста болғандықтан, сәуленің түсу бұрышы өзгереді, сондықтан осы шама кемінде 3 есе азаяды.

Күн сәулесі екі қасиетке ие: жарық және жылу.

Жарықтан энергия алу (Фотовольтаика) .

Жарықтан энергия алудың негізі - фотоэффект құбылысы. Сәуле денеге түскенде, денеден электрондар ыршып шығады. Берілген дене фотоэлемент, пайда болган ток фототок. Энергия алудың бұл түрі фотовольтаика деп аталады.

Фотовольтаика - электр энергиясын фотоэлементтер арқылы алу. Негізгі материал фотодиод. Фотодиод - фотосезгіш ауданына түскен жарықты электр зарядына түрлендіретін оптикалық қабылдағыш.

Фотоэлектрлік түрлендіргіштер үшке бөлінеді: кристалдық кремний пластиналары (жасалу жолының арзандауы әсерінен, қазіргі уақытта ең таралған түрі), жұқа пленка (жасалу жолы ең арзан, бірақ өндірілетін энергиясы кремний пластиналарынан аз), органикалық және бейорганикалық материалдар негізінде (қазір зерттелу сатысында) .

Фотоэлементтің жұмыс принципі

Фотоэлектрлік түрлендіргіштер модульдерге біріктіріледі. Олардың ауданы, электрлік параметрлері, және беріктілігі әр түрлі болуы мүмкін.

Қолайлы ауа райы, және күннің орналасуы кезінде, жерге жететін энергия шамамен 1кВт/м²- қа жетеді. Бұл жағдайда ауданы 10x10 см фотоэлемент 1 Вт қуат өндіре алады. Қолдану мерзімі 10-15 жыл.

Қолдану аясына байланысты Фотоэлектрлік түрлендіргіштерді і топқа бөлуге болады:

Тұрғын үйлерде орналастырылатын, кіші қуатты жеке модульдер. 100 Вт өндіретін модульді Қазақстанда 38000 теңгеге сатып алуга болады.
Кіші және орташа қуатты коммерциялық станциялар.
Өндірістік, жоғары қуатты электр станциялар.

Дүние жүзіндегі ең үлкен фотоэлектрлік станция Украинаның Перово елді мекенінде орналасқан. Ауданы 200 гектар, қуаты 100 МВт. Құрылысқа шамамен 300 млн. евро жұмсалды.

Перово

Фотоэлектрлік станция, Перово

Solar Impulsе - күн энергиясымен жұмыс істейтін ұшақ. Салмағы 1600 кг, ұшу уақыты шексіз. Күндіз аккумуляторларга жинаган энергия комегімен түнде де ұша алады.

[Solar Impulse]

Solar Impulsе

Solar Impulsе күн энергиясымен жұмыс істейтін ұшақтардын арасында ұшу биіктігі бойынша рекорд қойды, 8700 м.

Қазастанда 2012 жылы алғаш күн электр станциясы салынды. Ол жамбыл облысы, Отар ауылында орналасқан. Салынып біткен «Отар» бірінші қатары 504 кВт энергия өндіреді. Жоспар бойынша, құрылыс аяқталғанда Күн электр станцияның жалпы қуаты 7 МВт жету керек.

«Отар» күн электростанциясы

Бірінші қатарда 51 панель орнатылған. Әр панель 235 ватт электр энергиясын өндіре алатын 42 модульден тұрады. Гелиомодульдердің жарамдылық мерзімі кемінде 25 жыл.

Бұл проект жеке инвестор, ЖШС «КазЭкоВатт», көмегімен жүзеге асырылған. «КазЭкоВатт» директоры, Сәрсен Көкебаев, жоспары бойынша проект 9- 10 жылда ақталады.

7 современных транспортных средств на солнечной энергии

Ғарыш станциясы

Ең алғаш фотоэлементтер арқылы күн энергиясын ғарышта пайдаланған. Ғарыш станцияларын және жасанды жер серіктерін электр энергиясымен қамтамасыз еткен фотоэлементтер.

Жылудан энегрия алу (Гелиотермальды энергетика)

Күн сәулесінің жылуынан энергия алу Гелиотермальды энергетика деп аталады.

Стирлинг двигателі - периодты қыздыру және суыту нәтижесінде газ көлемінің өзгерісінен энергия алу.

Термоауалық электр станциялары - қыздыру кезіндегі ауаның қозғалысынан алынатын энергия.

Мұнара түріндегі күн электр станциялары. Ортасында биіктігі 18-24 метр мұнара. Оның жоғарғы жағында суы бар, күн радиациясын жұту үшін қараға боялған, резервуар орналасқан.

Мұнара түріндегі КЭС

Мұнарадан тыс жатқан турбогенераторға су буын тасымалдайтын насостар жүйесі жалғанған. Мұнараны айнала жалпы позицияландыру жүйесіне қосылған гелиостаттар орналасқан. Олар күн сәулесін шағылыстырып суы бар резервуарға бағыттайды. Бұлтсыз күндері резервуар температурасы 700 градусқа дейн қызады. Қырымда, Щелкино қаласында эксперименталды түрде осындай электр станциясы салынған. Кедергі тудырған позицияландыру жүйесі. Ол КЭС өндірген электр энергиясының 95 пайызын жұмсады.

Тарелка типіндегі КЭС. Электр станциясы жалғыз немесе бірнеше модульдерден тұрады. Модуль тіректен, оған бекітелген шағылыстырғыш және қабылдағыштан құралады. Шағылыстырғыш, тарелка түріндегі диаметрі екі метрге жететін айналар жүйесі, күн сәулесін қабылдағышқа жинайды.

Параболоцилиндрлік КЭС.

Параболоцилиндрлік айнаның фокусына түтікше орналасады. Оның бойымен жылу тасымалдағыш қозғалады, көбінесе май. Айна майды қыздырады, май жылуды суға береді, су буға айналады, бу турбогенераторга жіберіледі.

Дүниежүзі бойынша, қазіргі уақытта, ең үлкен гелиотермальды электрсатнциясы Калифорнияда. Махава шөлді даласында орналасқан. Ivanpah Solar Electric Generating System 14 шаршы километр ауданды алып жатыр.

Солнечная электростанция Ivanpah

Ivanpah Solar Electric Generating System, Калифорния

Оның қуаты 392 МВт. Бұл жылына 400 мың тонна көмір үнемдеуге көмектеседі. Станция 300 мың айна (гелиостат) және биіктігі 140 м үш мұнарадан тұрады.

Қазақстан үкіметінің қолдауымен Алматы қазандықтарының бірінде 260 шаршы метр орын алатын күн коллекторлары орнатылған. Ол сағатына 0, 1 Гкал жылу өндіреді. Аумағы 72 шаршы метр болатын осыған ұқсас коллекторлар Қызылорда облысында балалар үйінде орнатылған.

Кейбір ғалымдар күн сәулесінен емес, жер бетінде күннің кішірейтілген түрін жасап, соның энергиясын алудың амалын іздеп жатыр.

Сутегі атомдары жоғары қысымның әсерінен соқтығысып Гелий атомына бірігеді. Осы реакция нәтижесінде секунд сайын $4 \times 10^{20}$ Дж энергия бөлінеді.

Термоядролық синтездің мақсаты, басқаша айтқанда, Жер бетінде жұлдыз жасау.

Күн энергетикасы соңғы жылдардағы қарқындылығымен дами берсе 2050 жылы, ғалымдардың айтуынша, ол жұмсалатын электр энергиясының 20-25 пайызын өндіретін болады.

Дүниежүзі бойынша фотоэлектрлік станциялардың өндірген қуаты:

№

Мемлекет

Фотоэлектрлік станциялардың өндірген қуаты, МВт. 2010 год

№: 1

Мемлекет: Германия