“Enerji” sözü iş görmək qabiliyyəti deməkdir. Təbii artım və yeni texnologiyaların istifadəsi səbəbindən dünyada enerjiyə olan tələbat çox yüksək həddə çatır. Kömür, qaz və neft kimi asılı olduğumuz yanar yanacaqların mənbəyi məhduddur. Yanacağın artan yanması qlobal istiləşmə və havanın çirklənməsi ilə bağlı narahatlıqları artırır. Fosil yanacaqların enerjidən həddən artıq asılılığı səbəbindən tükənmək üzrədir, alternativ enerji mənbələri tapmaq lazımdır və alternativ mənbələrdən biri də günəşdir .
Günəş enerjisi günəş istiliyi, günəş istilik enerjisi, günəş arxitekturası və süni fotosintez kimi bir sıra daim inkişaf edən texnologiyalardan istifadə etməklə günəşdən gələn parlaq işıq və istilikdir.
O, həm də bərpa olunan enerjinin əsas mənbəyidir və onun texnologiyaları günəş enerjisini necə tutduqlarından və payladıqlarından və ya günəş enerjisinə çevirməsindən asılı olaraq geniş şəkildə ya passiv günəş, ya da aktiv günəş kimi xarakterizə olunur.
Öyrənmə məqsədləri
Bu dərsin sonunda siz aşağıdakıları bacarmalısınız:
Günəş son dərəcə güclü enerji mənbəyidir və günəş işığı Yerin qəbul etdiyi ən böyük enerji mənbəyidir. Yerə çatan günəş radiasiyası və ya günəş işığı təxminən 50 faiz görünən işıqdan, 45 faiz infraqırmızı radiasiyadan və daha az miqdarda ultrabənövşəyi və digər elektromaqnit şüalanma formalarından ibarətdir. Günəş enerjisi sadəcə olaraq günəşdən gələn işıq və istilikdir. Günəş enerjisi mövcud olan ən təmiz və ən bol bərpa olunan enerji mənbəyidir.
Günəş enerjisinin formaları
Yuxarıda göstərildiyi kimi, günəş paneli günəş işığını və ya günəş radiasiyasını toplamaq və elektrik enerjisinə çevirmək üçün məsuliyyət daşıyır. Günəş enerjisi şarj tənzimləyicisi günəş panelindən batareyaya cərəyan axınını tənzimləyir. Nəzarətçi batareyanın gərginliyinə nəzarət edir və batareya tam doldurulduqda cərəyanı azaldır. Batareya sonradan istifadə üçün enerji saxlayır. İnverter birbaşa cərəyanı (günəşin yaratdığı) alternativ cərəyana (elektrik şəbəkəsində istifadə olunur) çevirir. Sayğac soyuducu, lampa və televizor kimi məişət texnikası tərəfindən istifadə olunan enerji miqdarını ölçür.
Günəş enerjisi aşağıdakı formalardan hər hansı birində ola bilər;
Günəş radiasiyası həm istilik enerjisinə , həm də elektrik enerjisinə çevrilə bilər.
İstilik enerjisi
Günəş enerjisini tutmaq və onu istilik enerjisinə çevirmək üçün istifadə edilən ən çox yayılmış qurğular günəş istilik tətbiqləri üçün istifadə olunan düz lövhəli kollektorlardır. Yer səthində günəş radiasiyasının intensivliyi aşağı olduğundan, bu kollektorların sahəsi böyük olmalıdır. Məsələn, bir kollektorun bir adam üçün lazım olan enerjini toplamaq üçün təxminən 40 kvadratmetr (430 kvadrat fut) səth sahəsi olmalıdır.
Ən çox istifadə edilən yastı kollektorlar qaralmış, bir və ya iki vərəq şüşə ilə örtülmüş, üzərinə düşən günəş işığı ilə qızdırılan metal lövhədən ibarətdir. Günəş işığının istiliyi daha sonra boşqabın arxasından keçən daşıyıcı mayelər adlanan havaya və ya suya ötürülür. Bu istilik birbaşa istifadə edilə bilər və ya başqa bir saxlama mühitinə ötürülə bilər. Gecə və ya buludlu günlərdə istifadə üçün istiliyin saxlanması günəşli dövrlərdə qızdırılan suyu saxlamaq üçün izolyasiya edilmiş çənlərdən istifadə etməklə həyata keçirilir. Düz lövhəli kollektorlar adətən daşıyıcı mayeni 66 ilə 93 dərəcə Selsi arasında dəyişən temperaturlara qədər qızdırırlar. Belə kollektorların səmərəliliyi kollektorun dizaynından asılı olaraq 20-80 faiz arasında dəyişir.
İstilik enerjisinin çevrilməsinin başqa bir üsulu günəş enerjisini toplamaq və saxlamaq üçün nəzərdə tutulmuş duzlu su hövzələri olan günəş gölməçələrində tapılır. Bu gölməçələrdən çıxarılan istilik kimyəvi maddələr, qida, tekstil, üzgüçülük hovuzları və heyvandarlıq istehsalına imkan verir. Günəş gölməçələrinin quraşdırılması və saxlanması kifayət qədər bahalıdır və ümumiyyətlə isti kənd yerləri ilə məhdudlaşır.
Elektrik enerjisi istehsalı
Günəş radiasiyası günəş batareyaları tərəfindən birbaşa elektrik enerjisinə çevrilə bilər. Belə hüceyrələrdə işıq metal ilə yarımkeçirici (məsələn, silisium) və ya iki yarımkeçirici arasındakı qovşağa dəydikdə kiçik elektrik gərginliyi yaranır. Tək bir fotovoltaik elementin yaratdığı güc təxminən iki vattdır. Müasir fotovoltaik elementlərin əksəriyyətinin enerji səmərəliliyi cəmi 15-20 faiz təşkil edir və günəş radiasiyasının intensivliyi aşağı olduğundan, hətta orta miqdarda enerji istehsal etmək üçün belə elementlərin böyük və bahalı birləşmələri tələb olunur.
Uzaq ərazilərdə su nasosları və kommunikasiya sistemləri və rabitə peyklərini enerji ilə təmin etmək üçün daha böyük fotovoltaik elementlərdən istifadə edilmişdir.
Klassik kristal silisium panelləri və nazik təbəqəli günəş batareyalarından istifadə edən yeni texnologiyalar, o cümlədən binaya inteqrasiya olunmuş fotovoltaiklər, ənənəvi elektrik təchizatını əvəz etmək üçün biznes sahibləri və ev sahibləri tərəfindən damlarında quraşdırıla bilər.
Konsentrasiya edilmiş günəş elektrik stansiyaları geniş ərazidən alınan günəş işığını kiçik qaralmış qəbulediciyə cəmləşdirmək üçün konsentrasiya edən və ya fokuslayan kollektorlardan istifadə edir və bununla da daha yüksək temperatur yaratmaq üçün işığın intensivliyini xeyli artırır. Diqqətlə düzülmüş güzgülər və ya linzalar massivləri 2000 dərəcə Selsi və ya daha çox hədəf temperaturu qızdırmaq üçün kifayət qədər günəş işığına fokuslana bilər. Bu istilik daha sonra qazanı işlətmək üçün istifadə edilə bilər ki, bu da öz növbəsində buxar turbinli elektrik yaradan elektrik stansiyası üçün buxar yaradır. Birbaşa buxar hasil etmək üçün daşınan güzgülər elə yerləşdirilə bilər ki, böyük miqdarda günəş radiasiyasını qaralmış borular üzərində cəmləşdirsinlər, onların vasitəsilə suyun sirkulyasiyası aparılır və bununla da qızdırılır.
Digər proqramlar
Günəş enerjisi dəniz suyundan buxarlanma yolu ilə duz əldə etmək üçün istifadə olunur. Günəş enerjisi ilə işləyən duzsuzlaşdırma qurğuları duzsuzlaşdırma prosesini həyata keçirmək üçün Günəş enerjisini birbaşa və ya dolayı yolla istiliyə çevirərək duzlu suyu içməli suya çevirir.
Günəş texnologiyası da alternativ enerji mənbəyi kimi hidrogenin təmiz və bərpa oluna bilən istehsalı üçün ortaya çıxdı.
Günəş enerjisi sisteminin işinə təsir edən amillər
1. Hava dəyişikliyi
İstiliyə məruz qalma günəş hüceyrələrinin gündəlik istehsalını vaxtından əvvəl pisləşdirdiyindən, yüksək temperatur gərginliyin azalmasına və ümumi gücün azalmasına səbəb olur. Günəş batareyaları isti iqlimdə deyil, soyuqda daha yaxşı işləyir. Buna görə də, temperaturun 25 dərəcədən yuxarı qalxması günəş panelinin çıxışının çürüməsinə gətirib çıxarır.
2. Kölgələmə
Kölgə günəş panelinin hətta kiçik bir hissəsinə düşəndə, bütün simdən keçən cərəyan azalır. Kölgəli hüceyrələr bütün günəş enerjisi sisteminin cari axınına təsir göstərir.
3. Damın istiqaməti
Günəş panellərinin meyl bucağı mövsümlərin dəyişməsinə, enlik və uzunluğa, günəş işığı saatlarına uyğun olaraq aktiv şəkildə tənzimlənməlidir.
4. Günəş panelinin təmizliyi
Günəş panelinin səthinin təmizliyi birbaşa fotoelektrik enerjinin çevrilməsi ilə bağlıdır. Qum fırtınaları, çirklənmiş mühitlər və yağışlar günəş modullarının səmərəliliyinin azalmasında rol oynaya biləcək bir neçə amildir.
Günəş enerjisinin üstünlükləri və mənfi cəhətləri
Günəş enerjisinin üstünlükləri bunlardır;
Günəş enerjisinin çatışmazlıqlarına aşağıdakılar daxildir;
Xülasə
