Verfahren zur Umwandlung von Sonnenenergie in thermische oder elektrische Energie. Schema, Beschreibung

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Methoden zur Umwandlung von Sonnenenergie in thermische oder elektrische Energie. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen

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Solarenergie wird seit dem antiken Griechenland zum Heizen von Häusern verwendet. Der Sonnenkollektor zur Warmwasserbereitung wurde erstmals im 50. Jahrhundert gebaut. Die Entstehung der modernen "Sonnenenergie" (Sonnenenergie) fand bereits Mitte des XNUMX. Jahrhunderts statt.Die günstigsten Bedingungen für die weit verbreitete Nutzung der Sonnenenergie bestehen in den Gebieten südlich des XNUMX. Breitengrads (in Russland ist dies südlich der Linie Woronesch-Saratow-Orenburg).

Die Umwandlung in thermische oder elektrische Energie selbst kann mit drei technischen und technologischen Methoden erfolgen:

Das erste VerfahrenAm weitesten verbreitet ist die Wärmeversorgung mit Solarkollektoren-Warmwasserbereitern, die in einem bestimmten Winkel zum Horizont fest auf den Dächern von Häusern installiert werden. Sie sorgen für eine Erwärmung des Kühlmittels (Wasser, Luft, Frostschutzmittel) um 40 - 50 °C gegenüber der Umgebungstemperatur. Sie werden auch zur Klimatisierung, Trocknung landwirtschaftlicher Produkte, Entsalzung von Meerwasser usw. verwendet. In den Vereinigten Staaten und Japan gibt es die meisten solcher Heizanlagen, die höchste Pro-Kopf-Dichte wird jedoch in Israel und Zypern erreicht. So versorgen in Israel etwa 1 Million Sonnenkollektoren über 70 % der Einwohner dieses Landes mit Warmwasser. Solarkollektoren werden auch in China, Indien und einigen afrikanischen Ländern eingesetzt (hauptsächlich zum Antrieb von Pumpwerken).

zweite Methode besteht darin, Sonnenenergie nicht in Wärme, sondern in Strom umzuwandeln, und zwar „direkt“ – mit Hilfe von Photovoltaikanlagen (Solarbatterien) auf Siliziumbasis – wie sie auf Raumfahrzeugen installiert sind. Das erste Kraftwerk dieser Art wurde 1981 in Kalifornien gebaut. Obwohl der von ihnen erzeugte Strom immer noch sehr teuer ist (etwa 20 Cent pro 1 kWh), haben einige Länder eine massive Kampagne zur Installation von Sonnenkollektoren auf Dächern und Fassaden von Häusern gestartet. Die Führung in diesem Geschäft übernahm Japan, das auch etwa ein Drittel des Weltmarktes für Photovoltaikzellen kontrolliert.

Schließlich wird die der dritte Weg, das auch die Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie gewährleistet, wird durch den Bau eigentlicher Solarkraftwerke realisiert, die in zwei Typen unterteilt werden – Turm- und Parabolkraftwerke.

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