Ang salitang "enerhiya" ay nangangahulugan ng kakayahang gumawa ng trabaho. Ang pangangailangan para sa enerhiya sa mundo ay tumataas sa napakataas na dimensyon dahil sa natural na paglaki at paggamit ng bagong teknolohiya. Ang pinagmumulan ng mga nasusunog na panggatong na ating inaasahan, tulad ng karbon, gas, at langis, ay may hangganan. Ang tumaas na pagsunog ng mga panggatong ay nagpapataas ng mga alalahanin sa global warming at polusyon sa hangin . Dahil sa sobrang dependency ng fossil fuels para sa enerhiya, nauubusan na ang mga ito, kailangang maghanap ng alternatibong pinagkukunan ng enerhiya, at ang isang alternatibong mapagkukunan ay ang araw .
Ang solar energy ay nagniningning na liwanag at init mula sa araw na ginagamit gamit ang isang hanay ng mga patuloy na umuusbong na teknolohiya tulad ng solar heating, solar thermal energy, solar architecture, at artificial photosynthesis.
Isa rin itong mahalagang pinagmumulan ng renewable energy, at ang mga teknolohiya nito ay malawak na nailalarawan bilang alinman sa passive solar o active solar depende sa kung paano sila kumukuha at namamahagi ng solar energy o na-convert ito sa solar power.
Mga Layunin sa pag-aaral
Sa pagtatapos ng araling ito, dapat ay magagawa mo nang:
Ang araw ay isang napakalakas na pinagmumulan ng enerhiya, at ang sikat ng araw ay sa ngayon ang pinakamalaking pinagmumulan ng enerhiya na natanggap ng Earth. Ang solar radiation o sikat ng araw na umaabot sa lupa ay binubuo ng halos 50 porsiyentong nakikitang liwanag, 45 porsiyentong infrared radiation, at mas maliit na dami ng ultraviolet at iba pang anyo ng electromagnetic radiation. Ang solar energy ay simpleng liwanag at init na nagmumula sa araw. Ang enerhiya ng solar ay ang pinakamalinis at pinakamaraming mapagkukunan ng nababagong enerhiya na magagamit.
Mga anyo ng solar energy
Tulad ng nakalarawan sa itaas, ang solar panel ay responsable para sa pagkolekta ng sikat ng araw o solar radiation at mag-convert sa elektrikal na enerhiya. Kinokontrol ng solar charge controller ang daloy ng kasalukuyang mula sa solar panel patungo sa baterya. Sinusubaybayan ng controller ang boltahe ng baterya at binabawasan ang kasalukuyang kapag ang baterya ay ganap na na-charge. Ang baterya ay nag-iimbak ng enerhiya para magamit sa ibang pagkakataon. Ang isang inverter ay nagko-convert ng direktang kasalukuyang (na binubuo ng solar) sa alternating current (na ginagamit sa electrical grid). Sinusukat ng metro ang dami ng enerhiya na ginagamit ng mga kasangkapan sa bahay tulad ng mga refrigerator, bombilya, at telebisyon.
Ang enerhiya ng solar ay maaaring nasa alinman sa mga sumusunod na anyo;
Ang solar radiation ay maaaring ma-convert sa thermal energy o electrical energy .
Thermal na enerhiya
Ang pinakakaraniwang mga device na ginagamit upang makuha ang solar energy at i-convert ito sa thermal energy ay ang mga flat-plate collector, na ginagamit para sa mga aplikasyon ng solar heating. Dahil sa pagiging mababa ng tindi ng solar radiation sa ibabaw ng Earth, ang mga kolektor na ito ay dapat na malaki ang lugar. Halimbawa, ang isang kolektor ay dapat magkaroon ng isang surface area na humigit-kumulang 40 square meters (430 square feet) upang makakuha ng sapat na enerhiya na kailangan para sa isang tao.
Ang pinakamalawak na ginagamit na flat-plate collectors ay binubuo ng isang blackened metal plate, na natatakpan ng isa o dalawang sheet ng salamin, na pinainit ng sikat ng araw na bumabagsak dito. Ang init ng sikat ng araw ay inililipat sa hangin o tubig, na tinatawag na carrier fluid, na dumadaloy sa likod ng plato. Ang init na ito ay maaaring gamitin nang direkta o maaaring ilipat sa ibang daluyan ng imbakan. Ang pag-iimbak ng init para gamitin sa gabi o sa maulap na araw ay nagagawa sa pamamagitan ng paggamit ng mga insulated tank upang iimbak ang tubig na pinainit sa panahon ng maaraw. Karaniwang pinapainit ng mga flat-plate collector ang fluid ng carrier sa mga temperaturang mula 66 hanggang 93 degrees Celsius. Ang kahusayan ng naturang mga kolektor ay mula 20 hanggang 80 porsiyento, depende sa disenyo ng kolektor.
Ang isa pang paraan ng thermal energy conversion ay matatagpuan sa solar ponds, na mga katawan ng tubig-alat na idinisenyo upang mangolekta at mag-imbak ng solar energy. Ang init na nakuha mula sa mga pond na ito ay nagbibigay-daan sa paggawa ng mga kemikal, pagkain, tela, swimming pool, at mga alagang hayop. Ang mga solar pond ay medyo mahal sa pag-install at pagpapanatili at sa pangkalahatan ay limitado sa mainit na mga rural na lugar.
Pagbuo ng kuryente
Ang solar radiation ay maaaring direktang gawing kuryente ng mga solar cell. Sa naturang mga cell, ang isang maliit na boltahe ng kuryente ay nabubuo kapag ang liwanag ay tumama sa junction sa pagitan ng isang metal at isang semiconductor (tulad ng silicon) o ang junction sa pagitan ng dalawang semiconductors. Ang kapangyarihan na nabuo ng isang solong photovoltaic cell ay halos dalawang watts. Ang kahusayan sa enerhiya ng karamihan sa kasalukuyang mga photovoltaic na mga cell ay halos 15 hanggang 20 porsiyento lamang, at dahil mababa ang intensity ng solar radiation, sa simula, ang malalaki at magastos na mga pagtitipon ng naturang mga cell ay kinakailangan upang makagawa ng kahit katamtamang dami ng kapangyarihan.
Mas malalaking unit ng mga photovoltaic cell ang ginamit upang magbigay ng kapangyarihan para sa mga water pump at mga sistema ng komunikasyon sa mga malalayong lugar at mga satellite ng komunikasyon.
Ang mga klasikong crystalline na silicon na panel at mga umuusbong na teknolohiya na gumagamit ng thin-film solar cells, kabilang ang mga photovoltaic na pinagsama-sama sa gusali, ay maaaring i-install ng mga may-ari ng negosyo at mga may-ari ng bahay sa kanilang mga bubong upang palitan ang kumbensyonal na supply ng kuryente.
Ang mga concentrated solar power plant ay gumagamit ng concentrating, o focusing collectors upang ituon ang sikat ng araw na natanggap mula sa isang malawak na lugar sa isang maliit na itim na receiver, at sa gayon ay makabuluhang pinapataas ang intensity ng liwanag upang makagawa ng mas mataas na temperatura. Ang mga array ng maingat na nakahanay na mga salamin o lens ay maaaring tumutok ng sapat na sikat ng araw upang magpainit ng target na temperatura na 2,000 degrees Celsius o higit pa. Ang init na ito ay maaaring gamitin sa pagpapatakbo ng boiler, na gumagawa naman ng singaw para sa isang steam turbine electric generating power plant. Para sa direktang paggawa ng singaw, ang mga naitataas na salamin ay maaaring isaayos upang makapag-concentrate ng malaking halaga ng solar radiation sa mga itim na tubo kung saan ang tubig ay nagpapalipat-lipat at sa gayon ay pinainit.
Iba pang mga application
Ang solar energy ay ginagamit upang makagawa ng asin mula sa tubig-dagat sa pamamagitan ng evaporation. Binabago ng mga solar-powered desalination unit ang tubig-alat upang maging inuming tubig sa pamamagitan ng pag-convert ng enerhiya ng Araw sa init, direkta o hindi direkta, upang himukin ang proseso ng desalination.
Lumitaw din ang teknolohiyang solar para sa malinis at nababagong produksyon ng hydrogen bilang alternatibong mapagkukunan ng enerhiya.
Mga salik na nakakaapekto sa pagganap ng solar power system
1. Pagbabago ng panahon
Dahil ang pagkakalantad sa init ay maaaring maagang magpapahina sa pang-araw-araw na produksyon ng mga solar cell, ang mataas na temperatura ay humahantong sa pagbaba ng boltahe at pagbaba sa pangkalahatang kapangyarihan. Ang mga solar cell ay mas mahusay na gumaganap sa malamig kaysa sa mainit na klima. Samakatuwid, ang pagtaas ng temperatura sa itaas 25 degrees Celsius ay humahantong sa pagkabulok ng output ng solar panel.
2. Pagtatabing
Kapag ang anino ay bumagsak sa kahit na isang maliit na bahagi ng solar panel, ang kasalukuyang sa buong string ay nababawasan. Ang mga may kulay na cell ay nakakaapekto sa kasalukuyang daloy ng buong solar power system.
3. Oryentasyon ng bubong
Ang anggulo ng inclination ng mga solar panel ay dapat na aktibong nababagay ayon sa mga pagbabago sa mga panahon, latitude at longitude, at mga oras ng sikat ng araw.
4. Kalinisan ng solar panel
Ang kalinisan ng ibabaw ng solar panel ay direktang konektado sa photoelectric power conversion. Ang mga sandstorm, maruming kapaligiran, at pag-ulan ay ilang salik na maaaring may papel sa pagbawas sa kahusayan ng mga solar module.
Mga kalamangan at kawalan ng solar energy
Ang mga pakinabang ng solar energy ay;
Ang mga disadvantages ng solar energy ay kinabibilangan ng;
Buod
