"Эрчим хүч" гэдэг үг нь ажил хийх чадвар гэсэн утгатай. Байгалийн өсөлт, шинэ технологийн хэрэглээ зэргээс шалтгаалан дэлхийн хэмжээнд эрчим хүчний хэрэгцээ маш өндөр хэмжээнд нэмэгдэж байна. Бидний хамааралтай нүүрс, хий, газрын тос зэрэг шатдаг түлшний эх үүсвэр хязгаарлагдмал. Түлшний шаталт нэмэгдэж байгаа нь дэлхийн дулаарал , агаарын бохирдлын талаар санаа зовоож байна. Чулуужсан түлш нь эрчим хүчний хувьд хэт хамааралтай учраас дуусч байгаа тул өөр эрчим хүчний эх үүсвэр хайх шаардлагатай болж, өөр нэг эх үүсвэр нь нар юм.
Нарны эрчим хүч нь нарны халаалт, нарны дулааны эрчим хүч, нарны архитектур, хиймэл фотосинтез зэрэг байнга хөгжиж буй технологиудыг ашиглан нарны цацраг туяа, дулаан юм.
Энэ нь мөн сэргээгдэх эрчим хүчний чухал эх үүсвэр бөгөөд түүний технологи нь нарны энергийг хэрхэн авч, түгээх, нарны эрчим хүч болгон хувиргах зэргээс хамааран идэвхгүй нарны эсвэл идэвхтэй нарны аль аль нь юм.
Сургалтын зорилго
Энэ хичээлийн төгсгөлд та дараахь зүйлийг хийх боломжтой байх ёстой.
Нар бол маш хүчирхэг эрчим хүчний эх үүсвэр бөгөөд нарны гэрэл нь дэлхийгээс хүлээн авсан хамгийн том эрчим хүчний эх үүсвэр юм. Газарт хүрч буй нарны цацраг буюу нарны цацраг нь бараг 50 хувь нь үзэгдэх гэрэл, 45 хувь нь хэт улаан туяа, бага хэмжээний хэт ягаан туяа болон бусад төрлийн цахилгаан соронзон цацрагаас бүрддэг. Нарны энерги гэдэг нь нарнаас гардаг гэрэл, дулааныг л хэлдэг. Нарны эрчим хүч бол сэргээгдэх эрчим хүчний хамгийн цэвэр, элбэг дэлбэг эх үүсвэр юм.
Нарны энергийн хэлбэрүүд
Дээр дурдсанчлан нарны хавтан нь нарны гэрэл эсвэл нарны цацрагийг цуглуулж, цахилгаан энерги болгон хувиргах үүрэгтэй. Нарны цэнэгийн хянагч нь нарны хавтангаас батарей руу гүйх урсгалыг зохицуулдаг. Удирдагч нь батерейны хүчдэлийг хянаж, батерейг бүрэн цэнэглэх үед гүйдлийг бууруулдаг. Зай нь дараа нь ашиглах эрчим хүчийг хуримтлуулдаг. Инвертер нь шууд гүйдлийг (нарны энерги үүсгэдэг) хувьсах гүйдэлд (цахилгаан сүлжээнд ашигладаг) хувиргадаг. Тоолуур нь хөргөгч, чийдэн, телевизор зэрэг гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэлд зарцуулсан эрчим хүчний хэмжээг хэмждэг.
Нарны энерги нь дараах хэлбэрүүдийн аль нэгэнд байж болно;
Нарны цацрагийг дулааны болон цахилгаан энерги болгон хувиргаж болно.
Дулааны энерги
Нарны энергийг цуглуулж, дулааны энерги болгон хувиргахад ашигладаг хамгийн түгээмэл төхөөрөмж бол нарны эрчим хүчийг халаахад ашигладаг хавтгай коллектор юм. Дэлхийн гадаргуу дээрх нарны цацрагийн эрч хүч бага байдаг тул эдгээр коллекторууд талбайн хувьд том байх ёстой. Жишээлбэл, коллектор нь нэг хүнд шаардлагатай эрчим хүчийг цуглуулахын тулд ойролцоогоор 40 квадрат метр талбайтай байх ёстой.
Хамгийн өргөн хэрэглэгддэг хавтгай коллекторууд нь нэг юмуу хоёр шилээр бүрхэгдсэн харласан металл хавтангаас бүрдэх бөгөөд нарны гэрлийн тусгалаар халаадаг. Дараа нь нарны гэрлийн дулааныг зөөгч шингэн гэж нэрлэдэг агаар эсвэл ус руу шилжүүлж, хавтангийн арын хажуугаар урсдаг. Энэ дулааныг шууд ашиглах эсвэл өөр хадгалах хэрэгсэлд шилжүүлж болно. Шөнийн цагаар эсвэл үүлэрхэг өдөр ашиглах дулааныг хадгалахдаа нартай үед халсан усыг дулаалгатай сав ашиглан хадгалдаг. Хавтгай хавтан коллектор нь ихэвчлэн зөөгч шингэнийг 66-аас 93 хэм хүртэл халаадаг. Ийм коллекторын үр ашиг нь коллекторын загвараас хамаарч 20-80 хувь байна.
Дулааны энергийг хувиргах өөр нэг арга нь нарны энергийг цуглуулах, хадгалах зориулалттай давстай усны биетүүд болох нарны цөөрөмд байдаг. Эдгээр цөөрмөөс гаргаж авсан дулаан нь химийн бодис, хүнс, нэхмэл эдлэл, усан сан, мал аж ахуй үйлдвэрлэх боломжийг олгодог. Нарны цөөрөм нь суурилуулах, засвар үйлчилгээ хийхэд нэлээд үнэтэй байдаг бөгөөд ерөнхийдөө дулаан хөдөө орон нутагт хязгаарлагддаг.
Цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх
Нарны цацрагийг нарны эсүүд шууд цахилгаан болгон хувиргаж болно. Ийм эсүүдэд металл ба хагас дамжуулагч (цахиур гэх мэт) эсвэл хоёр хагас дамжуулагчийн хоорондох уулзварт гэрэл тусах үед бага хэмжээний цахилгаан хүчдэл үүсдэг. Нэг фотоволтайк эсийн үйлдвэрлэсэн хүч нь ойролцоогоор хоёр ватт байна. Орчин үеийн ихэнх фотоволтайк эсийн эрчим хүчний хэмнэлт нь ердөө 15-20 хувь байдаг бөгөөд нарны цацрагийн эрч хүч бага байдаг тул эхлээд ийм эсийн том, өндөр өртөгтэй угсралт нь дунд зэргийн эрчим хүч үйлдвэрлэх шаардлагатай болдог.
Илүү том хэмжээний фотоволтайк эсүүдийг алслагдсан бүс нутаг, холбооны хиймэл дагуулын усны насос, холбооны системийг эрчим хүчээр хангахад ашигласан.
Сонгодог талст цахиур хавтан болон нимгэн хальсан нарны зайг ашиглан шинээр гарч ирж буй технологиуд, тэр дундаа барилгын нэгдсэн фотоволтайкийг бизнес эрхлэгчид болон байшингийн эзэд дээвэр дээрээ суурилуулж, ердийн цахилгаан хангамжийг орлуулах боломжтой.
Баяжуулсан нарны цахилгаан станцууд нь өргөн хүрээнээс хүлээн авсан нарны гэрлийг жижиг харласан хүлээн авагч руу төвлөрүүлэхийн тулд баяжуулах буюу фокусын коллекторуудыг ашигладаг бөгөөд ингэснээр илүү өндөр температур үүсгэхийн тулд гэрлийн эрчмийг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Толин тусгал эсвэл линзний массивууд нь 2000 градус ба түүнээс дээш температурыг халаахад хангалттай нарны гэрлийг төвлөрүүлж чаддаг. Дараа нь энэ дулааныг уурын зуух ажиллуулахад ашиглаж болох бөгөөд энэ нь эргээд уурын турбин цахилгаан станцын уур үүсгэдэг. Уурыг шууд гаргахын тулд хөдөлгөөнт толин тусгалыг их хэмжээний нарны цацрагийг харласан хоолой дээр төвлөрүүлж, ус эргэлдэж, улмаар халааж болно.
Бусад програмууд
Нарны эрчим хүчийг далайн уснаас ууршуулах замаар давс үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Нарны эрчим хүчээр ажилладаг давсгүйжүүлэх төхөөрөмж нь нарны энергийг шууд болон шууд бусаар дулаан болгон хувиргаж давсгүй усыг ундны ус болгон хувиргаж, давсгүйжүүлэх процессыг явуулдаг.
Нарны эрчим хүчний өөр эх үүсвэр болох устөрөгчийг цэвэр, сэргээгдэх эрчим хүчээр үйлдвэрлэх технологи бий болсон.
Нарны эрчим хүчний системийн гүйцэтгэлд нөлөөлж буй хүчин зүйлүүд
1. Цаг агаарын өөрчлөлт
Дулааны нөлөөлөл нь нарны эсийн өдөр тутмын үйлдвэрлэлийг хугацаанаас нь өмнө муутгадаг тул өндөр температур нь хүчдэл буурч, нийт хүч буурахад хүргэдэг. Нарны эсүүд нь халуун уур амьсгалтай оронд хүйтэнд илүү сайн ажилладаг. Тиймээс 25 хэмээс дээш температурын өсөлт нь нарны хавтангийн гаралтын бууралтад хүргэдэг.
2. Сүүдэрлэх
Нарны хавтангийн өчүүхэн хэсэгт ч сүүдэр тусвал бүхэл утсаар дамжих гүйдэл багасна. Сүүдэрлэсэн эсүүд нь бүхэл бүтэн нарны эрчим хүчний системийн одоогийн урсгалд нөлөөлдөг.
3. Дээврийн чиг баримжаа
Нарны хавтангийн налуу өнцгийг улирал, өргөрөг, уртрагийн өөрчлөлт, нарны цаг зэргийг харгалзан идэвхтэй тохируулах хэрэгтэй.
4. Нарны хавтангийн цэвэр байдал
Нарны хавтангийн гадаргуугийн цэвэр байдал нь фото цахилгаан эрчим хүчний хувиргалттай шууд холбоотой. Элсэн шуурга, бохирдсон орчин, хур тунадас зэрэг нь нарны модулийн үр ашгийг бууруулахад нөлөөлж болох цөөн хэдэн хүчин зүйл юм.
Нарны эрчим хүчний давуу болон сул талууд
Нарны эрчим хүчний давуу талууд нь;
Нарны энергийн сул талууд нь:
Дүгнэлт
