Использование солнечной энергии. Почему сегодня такая шумиха вокруг этого? на сайте Недвио

Вопрос от читателя нашего сайта: Использование солнечной энергии. Почему сегодня такая шумиха вокруг этого?

Ответ:  Да потому, что это идеальное топливо: нескончаемое, возобновляемое, экологичное и практически бесплатное. Человечество долгие годы искало способы добывать энергию дешевле, искало вечные двигатели… Использование солнечной энергии может раз и навсегда решить все эти проблемы.

Хотите верьте, хотите нет, но все на нашей Земле появилось благодаря Солнцу. И мы так или иначе используем энергию, полученную от него.

Даже сжигая нефть, уголь, древесину и другое органическое топливо, человек так или иначе ис­пользует энергию Солнца. Просто это материалы, которые образовались под его воздействием неявным образом много-много тысячелетий назад. После чего они приняли соответствующую форму и погрузились в пласты планеты.

Использовать энергию Солнца можно раз­личными способами, они могут быть как примитивными, так и весьма сложными.

Вспомним школьный прибор в кабинете физики: в стеклянной колбе помещена крыльчатка, лопасти ко­торой с одной стороны зеркальны, а с другой – окрашены в чер­ный цвет. Под действием света она вращается, так как давление света на лопасти с различной отражательной способностью неоди­наково. Эта машина, конечно, не может представлять промыш­ленный интерес, но в космосе, например, с ее помощью можно получить механическую работу без затрат какой-либо “местной” энергии.

Широко известны и электромобили с фотоэлементами на крыше. Здесь световая энергия Солнца преобразуется в электри­ческий ток, который питает электродвигатели, установленные в ступицах колес. В облачную погоду электродвигатели получа­ют энергию от аккумуляторов, заряженных в светлое время дня. Для увеличения пробега электромобили снабжают регенератив­ной системой, позволяющей использовать энергию торможения для подзарядки батарей.

Кстати, аккумуляторы в машинах — это нечто иное, как консервированная солнечная энергия. Да, это разумеется не так явно, как в случае с солнечными панелями, но все идет к тому, что очень скоро автомобили будут подзаряжаться сами от Солнца!

По разным оценкам, только за один 2021 год в мире было продано более 3 млн. электромобилей, а всего их в мире уже насчитывается более 10 миллионов. И этот тренд только набирает силу! Вполне вероятно, что через 15-20 лет традиционные автомобили с двигателями внутреннего сгорания вообще перестанут производить!

Область применения Солнца с каждым годом только расширяется. Энергию этого гигантского термоядерного реактора сегодня жироко используют не только в автомобилестроении, но и недвижимости, промышленности, авиации. Вот лишь несколько примеров:

• Англичанин Фред То изобрел “солнечный” самолет, движение которого полностью зависит от солнечной энергии. Пока что данный экземпляр проходит лишь фазу испытаний, но он уже пролетел бо­лее 1 км на высоте 24 м. На самолете массой 100 кг установлено четыре электродвигателя мощностью около 3 кВт и 750 солнеч­ных элементов, заряжающих за два часа батарею.
• Первый в мире двигатель, работающий на основе фотоэлек­трической реакции, построен в Японии. Внутри прозрачного ци­линдра находится двуокись азота. Под влиянием солнечного све­та она разлагается на окись азота и чистый кислород. При этом в цилиндре двигателя возрастает давление, он начинает переме­щаться относительно поршня, вращая коленчатый вал. Связан­ный с валом экран закрывает цилиндр от света, и там происхо­дит обратная реакция – образуется двуокись азота. Двигатель работает, так как цикл его оказывается замкнутым;
• Австралийский изобретатель В. Фишер запатентовал новую паровую машину. Ее можно назвать паровым двигателем на ядерном топливе, поскольку она работает на атомной энергии, выделяющейся на Солнце. Рабочее тело в этом двигателе — вода, помещенная в замкнутое пространство. Вода нагревается солнечными коллекторами до температуры 205°С, но не кипит, так как находится под высоким давлением. При этой темпера­туре вода подается в двигатель. Превращаясь в пар, вода совер­шает работу. Затем пар конденсируется, и при температуре около 100°С вода снова идет в солнечный коллектор. Для боль­шей равномерности и “инерционности” нагрева воды в схему ввели масляный контур. Масло хорошо запасает теплоту, отда­вая ее воде; оно способно некоторое время поддерживать ра­боту двигателя даже при отсутствии Солнца. Сообщают, что КПД этого двигателя не уступает дизелю;
• В Крыму начался эксперимент по эксплуатации солнечной электростанции. Компьютеры точно направляют на парогенератор, поднятый на высоту 89 м, лучи с Солнца, отра­женные зеркалами гелиостатов. Получаемый пар направляется в турбину, которая приводит в действие генератор электричес­кой энергии. Каждый солнцеотражатель, собранный из десятков зеркал, оснащен “органами зрения” – оптическими датчиками, подключенными к ЭВМ. Благодаря им в любое время лучи Солн­ца оказываются направленными на парогенератор. Общая по­верхность гелиостатов вокруг башни парогенератора составляет 40000 квадратных метров. Применение фотоэлементов и термопреобразователей позволяет преобразовывать энергию солнца в электрический ток или пар для приведения в действие соответствующих двигателей;
• Уже изготовлен двигатель, который использует энергию сол­нечных лучей без каких-либо преобразований. Принцип его дей­ствия основан на фотоэлектромагнитном эффекте, открытом физиками И.К. Кикоиным и М.М. Носковым в 1933 г. Двигатель выполнен в виде большого широкого колеса с магнитным покрытием. Возле колеса с двух сторон установле­ны постоянные магниты. В исходном состоянии система уравно­вешена, так как магниты действуют на колесо с одинаковой силой, не создающей вращающего момента. На часть поверхно­сти колеса направляется солнечный свет. В результате магнитный слой нагре­вается, и его магнетизм исчезает. Появляется неуравновешенная магнитная сила, которая заставляет колесо вращаться.

Была ли эта статья для вас полезной? Пожалуйста, поделитесь ею в соцсетях:

Не забудьте добавить сайт Недвио в Закладки. Рассказываем о строительстве, ремонте, загородной недвижимости интересно, с пользой и понятным языком.