Енергія Сонця

РЕФЕРАТ

на тему:

“Енергія Сонця”

 

 

 

 

ПЛАН

1. Поняття про  сонячну енергію. Особливості  її використання

2. Види сонячної  радіації

3. Список використаної  літератури 

 

 

1. Поняття про  сонячну енергію. Особливості  її використання

Сонячна радіація - енергія  випромінювання Сонця - є основним джерелом енергії атмосферних процесів; вона вимірюється кількістю тепла  і виражається в мегаджоулях на 1 кв.м. Промениста енергія Сонця досягає земної поверхні, проникаючи через шари атмосфери, що частково поглинає, відбиває і розсіює сонячну радіацію.

Тепловий потік сонячного  випромінювання, який сягає Землі, дуже великий. Він більш як у 5000 разів  перевищує сумарне використання всіх видів паливно-енергетичних ресурсів у світі.

Серед переваг сонячної енергії  — її вічність і виняткова екологічна чистота. Сонячна енергія надходить на всю поверхню Землі, лише полярні райони планети страждають від її нестачі. Тобто, практично на всій земній кулі лише хмари та ніч заважають користуватися нею постійно. Така загальнодоступність робить цей вид енергії неможливим для моно полізації, на відміну від нафти і газу. Звичайно, вартість 1 кВт • год. сонячної енергії значно вища, ніж отримана традиційним методом. Лише п'ята частина сонячного світла перетворюється в електричний струм, але ця частка дедалі зростає завдяки зусиллям учених та інженерів світу.

Оскільки енергія сонячного  випромінювання розподілена по великій  площі (іншими словами, має низьку густину), будь-яка установка для прямого  використання сонячної енергії повинна  мати збираючий пристрій з достатньою поверхнею. Найпростіший пристрій такого роду — плоский колектор; в принципі це чорна плита, добре ізольована знизу.

Вона прикрита склом або  пластмасою, яка пропускає світло, але не пропускає інфрачервоне теплове випромінювання. У просторі між плитою і склом найчастіше розміщують чорні трубки, в яких тече вода, масло, повітря, сірчистий ангідрид і т.п. Сонячне проміння, проникаючи крізь скло або пластмасу в колектор, поглинається чорними трубками і плитою та нагріває робочу речовину в трубках. Теплове випромінювання не може вийти з колектора, тому температура в ньому значно вища (на 200—300 °С), ніж температура навколишнього повітря. У цьому виявляється так званий парниковий ефект. Більш складним колектором, Вартість якого значно вища, є вгнуте дзеркало, яке зосереджує падаюче проміння в малому об'ємі біля певної геометричної точки — фокуса. Завдяки спеціальним механізмам колектори такого типу постійно повернені до Сонця. Це дає-змогу збирати Значну кількість сонячного проміння. Температура в робочому просторі дзеркальних колеїсгорів досягає 3000 °С і вище. Існують електростанції дещо іншого типу, їх відмінність полягає в тому, що сфокусоване на вершину вежі сонячне тепло приводить у рух натрієвий теплоносій, який нагріває воду до утворення пари. На думку фахівців, найпривабливішою ідеєю щодо перетворення сонячної енергії є використання фотоелектричного ефекту в напівпровідниках. Однак поверхня сонячних батарей для забезпечення достатньої потужності має бути досить значною (для добового вироблення 500 МВт • год. необхідна поверхня площею 500 000 м²), що досить дорого. Сонячна енергетика належить до найбільш матеріалоємних видів виробництва енергії. Великомасштабне використання сонячної енергії спричиняє гігантське збільшення потреб у матеріалах, а отже, в трудових ресурсах для видобутку сировини, її збагачення, отримання матеріалів, виготовлення геліостатів, колекторів, іншої апаратури, їх перевезення. Ефективність сонячних електростанцій у районах, віддалених від екватора, досить мала через нестійкі атмосферні умови, відносно слабку Інтенсивність сонячної радіації, а також її коливання, зумовлені чергуванням дня і ночі.

2. Види сонячної  радіації

Пряма радіація - сонячна  радіація, що доходить до земної поверхні у виді пучка паралельних променів, що виходять безпосередньо від сонячного  диска.

Розсіяна радіація - сонячна  радіація, що перетерпіла розсіювання  в атмосфері, надходить на земну  поверхню з усього небесного зводу. У похмурі дні вона є єдиним джерелом енергії в приземних  шарах атмосфери.

Сумарна сонячна радіація - сукупність прямої і розсіяної  сонячної радіації, що надходить у  природних умовах на земну поверхню. Вона залежить від географічної широти, висоти над рівнем моря, прозорості атмосфери і хмарності. У гірських районах розподіл сонячної радіації дуже складний, тому що її величина визначається також ще експозицією і крутістю схилів. Розподіл сумарної радіації представлено для рівнин і передгір'їв з абсолютними  висотами до 600 м.

На всій території, крім деяких районів  Середньої Азії, півдня Східного Сибіру і Далекого Сходу, узимку переважає  розсіяна радіація, улітку - пряма сонячна  радіація.

 

Карта розподілу сумарної сонячної радіації в січні місяці на території СНД дає інформацію про кількість енергії, що досягає  поверхні грунту в найхолодніший період року.

 

 

 

 

 

Карта розподілу сумарної сонячної радіації в липні місяці на території СНД дає інформацію про кількість енергії, що досягає  поверхні грунту в найтепліший період року.

 

 

Карта розподілу сумарної сонячної радіації в січні місяці на території  України.

Товстішими лініями з  цифрами позначені ізолінії сумарної сонячної радіації в МДж/кв.м.

 

 

 

Карта розподілу сумарної сонячної радіації в липні місяці на території  України.

Товстішими лініями з  цифрами позначені ізолінії сумарної сонячної радіації в МДж/кв.м.

 

 

 

 

 

 

 

Розрахунок сонячного  енергетичного потенціалу України

Площа території України - 603,7 тис.кв.км

Таблиця 1

Період	Сонячна радіація, яка досягає поверхні грунту в Україні
	МДж/кв.м	кВт•год/кв.м
Січень	75	21
Липень	600	167
Рік	4 050	1 125

 

 

Таблиця 2

Вид палива	*Питома теплота спалювання
	МДж/кг	кВт•год/кг
Газ природний	45	12,5
Кам'яне вугілля	27	7,5
Нафта	45	12,5

Таблиця 3

Період	Сумарна сонячна радіація, яка досягає поверні грунту в Україні		Еквівалентна кількість палива, млн.т
	МДж	кВт•год	Газ природний	Кам'яне вугілля	Нафта
Січень	4,53E+10	1,26E+10	1 006	1 677	1 006
Липень	3,62E+11	1,01E+11	8 049	13 416	8 049
Рік	2,44E+12	6,79E+11	54 333	90 555	54 333

 

 

Висновок

На територію України за рік падає така кількість енергії сонця, яка переважає нинішній рівень її споживання більше чим в пятсот разів. Тобто, достатньо використовувати лише 0,5% енергії сонця, яка досягає поверхні України, щоб задовольнити енергетичні потреби українців

 

Використана література:

 

1. Енциклопедія юного фізика. – К., 1998.
2. Цікаве про фізичні явища. – Харків, 1999.
3. Фізична географія. – К., 2000.