.Така реакція синтезу атомних ядер може відбуватися тільки при дуже високомутиску і температурі понад 10 млн. градусів. Тому вона і називаєтьсятермоядерної.
Основне речовина, що становить Сонце, - водень, на його частку припадаєблизько 71% всієї маси світила. Майже 27% належить гелію, а інші 2% -більш важким елементам, таким як вуглець, азот, кисень і метали. ГоловнимВ«ПаливомВ» Сонця служить саме водень. З чотирьох атомів водню врезультаті ланцюжка перетворень утворюється один атом гелію. А з кожного грамаводню, який бере участь в реакції, виділяється 6x10 11 Дж енергії! НаЗемлі такої кількості енергії вистачило б для того, щоб нагріти відтемператури 0 Вє C до точки кипіння 1000 м 3 води.
2.2 Потенціал сонячної енергії
Сонце забезпечує нас в 10 000 разів більшою кількістю безкоштовноїенергії, чим фактично використовується у всьому світі. Тільки на світовомукомерційному ринку купується і продається трохи менше 85000000000000 (8,5 x 10 13 )кВт В· год енергії на рік. Оскільки неможливо простежити за всім процесом в цілому,не можна з упевненістю сказати, скільки некомерційної енергії споживають люди(Наприклад, скільки деревини і добрива збирається і спалюється, якекількість води використовується для виробництва механічної або електричноїенергії). Деякі експерти вважають, що така некомерційна енергіястановить одну п'яту частину всієї використовуваної енергії. Але навіть якщо це так, тозагальна енергія, споживана людством протягом року, становить лишеприблизно одну семитисячна частина сонячної енергії, що потрапляє наповерхню Землі в той же період.
У розвинених країнах, наприклад, в США, споживання енергії складаєприблизно 25 трильйонів (2.5 x 10 13 ) кВт В· год на рік, що відповідаєбільш ніж 260 кВт В· год на людину в день. Даний показник є еквівалентомщоденної роботи більш ніж ста лампочок розжарювання потужністю 100 Вт протягомцілого дня. Середньостатистичний громадянин США споживає в 33 рази більшеенергії, ніж житель Індії, в 13 разів більше, ніж китаєць, у два з половиною разибільше, ніж японець і вдвічі більше, ніж швед.
3. Використання сонячної енергії
Сонячна радіація може бути перетворена в корисну енергію, використовуючитак звані активні і пасивні сонячні системи. Пасивні системивиходять за допомогою проектування будівель і підбору будівельних матеріалівтаким чином, щоб максимально використовувати енергію Сонця. До активнихсонячним системам ставляться сонячні колектори. Також в даний часведуться розробки фотоелектричних систем - це системи, які перетворюютьсонячну радіацію безпосередньо в електрику.
Сонячна енергія перетворюється в корисну енергію і непрямим чином,трансформуючись в інші форми енергії, наприклад, енергію біомаси, вітру чиводи. Енергія Сонця "управляє" погодою на Землі. Велика часткасонячної радіації поглинається океанами і морями, вода в яких нагрівається,випаровується і у вигляді дощів випадає на землю, "живлячи"гідроелектростанції. Вітер, необхідний вітротурбіни, утворюється внаслідокнеоднорідного нагрівання повітря. Інша категорія поновлюваних джереленергії, що виникають завдяки енергії Сонця - біомаса. Зелені рослинипоглинають сонячне світло, в результаті фотосинтезу в них утворюютьсяорганічні речовини, з яких згодом можна отримати теплову таелектричну енергію. Таким чином, енергія вітру, води і біомаси єпохідної сонячної енергії.
Енергія - це рушійна сила будь-якого виробництва. Той факт, що врозпорядженні людини виявилася велика кількість відносно дешевоїенергії, в значній мірі сприяло індустріалізації та розвиткусуспільства.
3.1 Пасивне використання сонячної енергії
сонячна енергія теплова електростанція
Пасивні сонячні будівлі - це ті, проект яких розроблений змаксимальним урахуванням місцевих кліматичних умов, і де застосовуютьсявідповідні технології і матеріали для обігріву, охолодження та освітленнябудівлі за рахунок енергії Сонця. До них відносяться традиційні будівельнітехнології і матеріали, такі як ізоляція, масивні підлоги, звернені до півднявікна. Такі жилі приміщення можуть бути побудовані в деяких випадках бездодаткових витрат. В інших випадках виниклі при будівництвідодаткові витрати можуть бути скомпенсовані зниженням енерговитрат.Пасивні сонячні будівлі є екологічно чистими, вони сприяютьстворенню енергетичної незалежності і енергетично збалансованомумайбутньому.
В пасивній сонячній системі сама конструкція будівлі виконує рольколектора сонячної радіації. Це визначення відповідає більшостінайбільш простих систем, де тепло зберігається в будівлі завдяки його стінам,стелям або полам. Є також системи, де передбачені спеціальні елементидля накопичення тепла, вмонтовані в конструкцію будівлі (наприклад, ящики зкаменями або заповнені водою баки або бутлі). Такі системи такожкласифікуються як пасивні сонячні.
3.2 Активне використання сонячної енергії
Активне використання сонячної енергії здійснюється за допомогою сонячнихколекторів та сонячних систем.
3.2.1 Сонячні колектори та їх види
В основі багатьох сонячних енергетичних систем лежить застосуваннясонячних колекторів. Колектор поглинає світлову енергію Сонця іперетворює її в тепло, яке передається теплоносію (рідині або повітрю)і потім використовується для обігріву будівель, нагріву води, виробництваелектрики, сушки сільськогосподарської продукції або приготування їжі.Сонячні колектори можуть застосовуватися практично у всіх процесах,використовують тепло.
Технологія виготовлення сонячних колекторів досягла практичносучасного рівня в 1908 році, коли Вільям Бейлі з американською"Carnegie Steel Company" винайшов колектор з теплоізольованимкорпусом і мідними трубками. Цей колектор вельми схожий на сучасну Термосифоннісистему. До кінця першої світової війни Бейлі продав 4000 таких колекторів, абізнесмен з Флориди, який купив у нього патент, до 1941 року продав майже 60 000колекторів.
Типовий сонячний колектор накопичує сонячну енергію в установленихна даху будівлі модулях трубок і металевих пластин, пофарбованих у чорнийколір для максимального поглинання радіації. Вони укладені в скляний абопластмасовий корпус і нахилені на південь, щоб вловлювати максимум сонячногосвітла. Таким чином, колектор являє собою мініатюрну теплицю,накопичувати тепло під скляною панеллю. Оскільки сонячна радіаціярозподілена по поверхні, колектор повинен мати велику площу.
Існують сонячні колектори різних розмірів і конструкцій вЗалежно від їх застосування. Вони можуть забезпечувати господарство гарячою водоюдля прання, миття і приготування їжі, або використовуватися дляпопереднього нагрівання води для існуючих водонагрівачів. В данийчас ринок пропонує безліч різних моделей колекторів.
Інтегрований колектор
Найпростіший вид сонячного колектора - це "ємнісний" або"Термосифонних колектор", який отримав цю назву тому, щоколектор одночасно є і теплоакумулюючих баком, в якому нагріваєтьсяі зберігається "одноразова" порція води. Такі колектори використовуютьсядля попереднього нагріву води, яка потім нагрівається до потрібноїтемператури в традиційних установках, наприклад, в газових колонках. В умовахдомашнього господарства попередньо підігріта вода надходить в бак-накопичувач.Завдяки цьому знижується споживання енергії на подальший її нагрів. Такийколектор - недорога альтернатива активної сонячної водонагрівальноїсистемі, що не використовує рухомих частин (насосів), що вимагає мінімальноготехобслуговування, з нульовими експлуатаційними витратами.
Плоскі колектори
Плоскі колектори - найпоширеніший вид сонячних колекторів,використовуються в побутових водонагрівальних і опалювальних системах. Зазвичай цейколектор являє собою теплоізольований металевий ящик зіскляною або пластмасовою кришкою, в який поміщена пофарбована в чорнийколір пласти...
