Солнечная энергия - будущее Земли: различия между версиями

Материал из SurWiki
Перейти к навигации Перейти к поиску
м (Защищена страница «Солнечная энергия - будущее Земли» ([edit=sysop] (бессрочно) [move=sysop] (бессрочно)) [каскадная])
 
(не показано 37 промежуточных версий 1 участника)
Строка 2: Строка 2:
 
| style="width:80%; background-color: LemonChiffon; border: 4px solid orange; vertical-align: top; height: 60px;" |
 
| style="width:80%; background-color: LemonChiffon; border: 4px solid orange; vertical-align: top; height: 60px;" |
 
__NOTOC__
 
__NOTOC__
 +
[[Файл:878.gif|300px|center]]       
 +
 +
 
==<span style="color:#8B4513">'''Автор проекта'''</span>==
 
==<span style="color:#8B4513">'''Автор проекта'''</span>==
  
Строка 22: Строка 25:
  
 
==<span style="color:#8B4513">'''Актуальность исследования'''</span>==
 
==<span style="color:#8B4513">'''Актуальность исследования'''</span>==
Энергия – не только один из чаще всего обсуждаемых сегодня понятий. Помимо своего основного физического содержания оно имеет многочисленные экономические, технические, политические аспекты. Человечеству нужна энергия, при этом потребности в ней возрастает с каждым годом. Дефицит энергии и ограниченность топливных ресурсов с всё нарастающей остротой показывают неизбежность перехода к нетрадиционным, альтернативным источникам энергии. Они экологичны, возобновляемы, основой их служит энергия Солнца и Земли.
+
Энергия – не только один из чаще всего обсуждаемых сегодня понятий. Помимо своего основного физического содержания оно имеет многочисленные экономические, технические, политические аспекты. Человечеству нужна энергия, при этом потребности в ней возрастает с каждым годом. Увеличивающееся загрязнение окружающей среды, нарушение теплового баланса атмосферы постепенно приводят к глобальным изменением климата. Дефицит энергии и ограниченность топливных ресурсов с всё нарастающей остротой показывают неизбежность перехода к нетрадиционным, альтернативным источникам энергии. Они экологичны, возобновляемы, основой их служит энергия Солнца и Земли.
  
 
==<span style="color:#8B4513">'''Объект исследования'''</span>==
 
==<span style="color:#8B4513">'''Объект исследования'''</span>==
Солнце.
+
[[Файл:771452.gif|100px]]
 +
 
 +
Солнце
  
 
==<span style="color:#8B4513">'''Предмет исследования'''</span>==
 
==<span style="color:#8B4513">'''Предмет исследования'''</span>==
Строка 39: Строка 44:
 
- изучить литературные источники по данной теме, найти информацию в сети интернет;
 
- изучить литературные источники по данной теме, найти информацию в сети интернет;
  
- проанализировать традиционные методы генерации электроэнергии;
+
- рассмотреть возможность использования различных видов преобразователей энергии солнца.
 
 
- разработать и предложить свои варианты добычи электроэнергии.
 
  
 
==<span style="color:#8B4513">'''Основная часть'''</span>==
 
==<span style="color:#8B4513">'''Основная часть'''</span>==
 
Общепризнано, что основным фактором развития цивилизации является использование источников энергии. В основном мы используем традиционные энергоресурсы, такие как - нефть, уголь, природный газ.  
 
Общепризнано, что основным фактором развития цивилизации является использование источников энергии. В основном мы используем традиционные энергоресурсы, такие как - нефть, уголь, природный газ.  
  
Например, в год в мире потребляется столько нефти, сколько ее образуется за 2 млн. лет. В связи с этим последнее время большое внимание уделяется так называемым возобновляемым источникам энергии, таким как энергия ветра, солнца, прилива и т.д.
+
Например, в год в мире потребляется столько нефти, сколько ее образуется за 2 млн. лет. В связи с этим последнее время большое внимание уделяется так называемым возобновляемым источникам энергии, таким как энергия ветра, солнца, прилива и т.д.  
+
[[Файл:38336.jpg|200px|thumb|richt|'''Солнце улыбнулось землянам...''']]
 
[[Солнце]] – это самый сильный [[источник энергии]] для нашей планеты. Без солнечного тепла и света любая жизнь на Земле не была бы возможна. Все наши повседневные дела включают в себя использование энергии. Она необходима для передвижения транспорта и приготовления пищи, для работы и отдыха, для обогрева и охлаждения помещений. И даже для того, чтобы произвести один вид энергии, приходится затрачивать другой.  
 
[[Солнце]] – это самый сильный [[источник энергии]] для нашей планеты. Без солнечного тепла и света любая жизнь на Земле не была бы возможна. Все наши повседневные дела включают в себя использование энергии. Она необходима для передвижения транспорта и приготовления пищи, для работы и отдыха, для обогрева и охлаждения помещений. И даже для того, чтобы произвести один вид энергии, приходится затрачивать другой.  
  
Строка 63: Строка 66:
  
 
Для преобразования солнечного света в электричество используют [http://www.stroitelstvosovety.ru/drugoe/solnechnye-batarei-svoimi-rukami солнечные батареи]. Впервые солнечные батареи применили при освоении Космоса в 1957 году. Они были установлены на спутнике и вырабатывали электрическую энергию для его работы.  
 
Для преобразования солнечного света в электричество используют [http://www.stroitelstvosovety.ru/drugoe/solnechnye-batarei-svoimi-rukami солнечные батареи]. Впервые солнечные батареи применили при освоении Космоса в 1957 году. Они были установлены на спутнике и вырабатывали электрическую энергию для его работы.  
 +
 +
[[Файл:1913192 jpg.jpeg|250px|thumb|left|'''Солнечная батарея''']]
  
 
[http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%EE%EB%ED%E5%F7%ED%E0%FF_%E1%E0%F2%E0%F0%E5%FF '''Солнечная батарея'''] – это фотоэлектрический генератор в виде панельного модуля, где многочисленные полупроводники выполняют свою задачу: фотоны света выбивают электроны из внешней оболочки атомов, цепь замыкается и вырабатывается электрический ток. Срок службы солнечной батареи не менее 25 лет. Чаще всего в них используются кремниевые элементы в виде пластин, соединенных последовательно проводниками. Все это устройство помещается в короб из закаленного стекла, что обеспечивает защиту от внешних воздействий.
 
[http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%EE%EB%ED%E5%F7%ED%E0%FF_%E1%E0%F2%E0%F0%E5%FF '''Солнечная батарея'''] – это фотоэлектрический генератор в виде панельного модуля, где многочисленные полупроводники выполняют свою задачу: фотоны света выбивают электроны из внешней оболочки атомов, цепь замыкается и вырабатывается электрический ток. Срок службы солнечной батареи не менее 25 лет. Чаще всего в них используются кремниевые элементы в виде пластин, соединенных последовательно проводниками. Все это устройство помещается в короб из закаленного стекла, что обеспечивает защиту от внешних воздействий.
Строка 73: Строка 78:
  
 
– [http://images.yandex.ru/yandsearch?text=%D1%84%D0%BE%D1%82%D0%BE%20%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5%20%D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%B8&stype=image&lr=973&noreask=1&source=wiz термодинамические], превращающие первую энергию в тепловую и лишь затем в электрическую.
 
– [http://images.yandex.ru/yandsearch?text=%D1%84%D0%BE%D1%82%D0%BE%20%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5%20%D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%B8&stype=image&lr=973&noreask=1&source=wiz термодинамические], превращающие первую энергию в тепловую и лишь затем в электрическую.
 +
 +
[[Файл:48975b.jpg|250px|thumb|richt|'''Солнечный коллектор''']]
  
 
Причем, вторые мощнее первых. А упомянутый кремний можно заменить другими полупроводниками.
 
Причем, вторые мощнее первых. А упомянутый кремний можно заменить другими полупроводниками.
Строка 78: Строка 85:
  
 
'''Вторым вариантом''' применения солнечного света является использование его по прямому назначению. Самым простым и наиболее дешевым способом является нагрев воды в плоских [http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%EE%EB%ED%E5%F7%ED%FB%E9_%EA%EE%EB%EB%E5%EA%F2%EE%F0 солнечных коллекторах]. [[Принцип действия такого устройства весьма прост.]]
 
'''Вторым вариантом''' применения солнечного света является использование его по прямому назначению. Самым простым и наиболее дешевым способом является нагрев воды в плоских [http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%EE%EB%ED%E5%F7%ED%FB%E9_%EA%EE%EB%EB%E5%EA%F2%EE%F0 солнечных коллекторах]. [[Принцип действия такого устройства весьма прост.]]
 +
 +
[[Солнечные коллекторы и их виды]].
  
 
В настоящее время [["солнечное" оборудование]] – полноправный товар теплотехнического рынка Европы.
 
В настоящее время [["солнечное" оборудование]] – полноправный товар теплотехнического рынка Европы.
 +
  
 
=<span style="color:#8B4513">'''Заключение'''</span>=
 
=<span style="color:#8B4513">'''Заключение'''</span>=

Текущая версия на 09:58, 8 мая 2013

878.gif


Автор проекта

Килина Екатерина , ученица 7 Б класса МБОУ СОШ №15 города Сургута

Руководитель проекта

Заречнева Елена Викторовна, учитель технологии

Название проекта

Солнечная энергия - будущее Земли

Введение

Солнце играет исключительную роль в жизни Земли. Весь органический мир нашей планеты обязан Солнцу своим существованием. Солнце – это не только источник света и тепла, но и первоначальный источник многих других видов энергии (энергии нефти, угля, воды, ветра).

С момента появления на земле человек начал использовать энергию солнца. По археологическим данным известно, что для жилья предпочтение отдавали тихим, закрытым от холодных ветров и открытых солнечным лучам местам.

Пожалуй, первой известной гелиосистемой можно считать статую Аменхотепа III, относящуюся к XV веку до н.э. Внутри статуи располагалась система воздушных и водяных камер, которые под солнечными лучами приводили в движение спрятанный музыкальный инструмент. В Древней Греции поклонялись Гелиосу. Имя этого бога сегодня легло в основу многих терминов, связанных с солнечной энергетикой.

Проблема обеспечения электрической энергией многих отраслей мирового хозяйства, постоянно растущих потребностей населения Земли становится сейчас все более насущной.

Актуальность исследования

Энергия – не только один из чаще всего обсуждаемых сегодня понятий. Помимо своего основного физического содержания оно имеет многочисленные экономические, технические, политические аспекты. Человечеству нужна энергия, при этом потребности в ней возрастает с каждым годом. Увеличивающееся загрязнение окружающей среды, нарушение теплового баланса атмосферы постепенно приводят к глобальным изменением климата. Дефицит энергии и ограниченность топливных ресурсов с всё нарастающей остротой показывают неизбежность перехода к нетрадиционным, альтернативным источникам энергии. Они экологичны, возобновляемы, основой их служит энергия Солнца и Земли.

Объект исследования

771452.gif

Солнце

Предмет исследования

Свойства Солнца (энергия, тепло).

Гипотеза

Если старые способы выработки электроэнергии изживают себя в новом веке, постепенно становясь неактуальными и нерациональными по использованию, то альтернативные источники энергии будут достойной им заменой.

Цель работы

Изучение использования Солнечной энергии, возможностей замены «ископаемой энергии» на энергию Солнца.

Задачи

- изучить литературные источники по данной теме, найти информацию в сети интернет;

- рассмотреть возможность использования различных видов преобразователей энергии солнца.

Основная часть

Общепризнано, что основным фактором развития цивилизации является использование источников энергии. В основном мы используем традиционные энергоресурсы, такие как - нефть, уголь, природный газ.

Например, в год в мире потребляется столько нефти, сколько ее образуется за 2 млн. лет. В связи с этим последнее время большое внимание уделяется так называемым возобновляемым источникам энергии, таким как энергия ветра, солнца, прилива и т.д.

Солнце улыбнулось землянам...

Солнце – это самый сильный источник энергии для нашей планеты. Без солнечного тепла и света любая жизнь на Земле не была бы возможна. Все наши повседневные дела включают в себя использование энергии. Она необходима для передвижения транспорта и приготовления пищи, для работы и отдыха, для обогрева и охлаждения помещений. И даже для того, чтобы произвести один вид энергии, приходится затрачивать другой.

Впервые на практическую возможность использования людьми огромной энергии Солнца указал основоположник теоретической космонавтики К.Э. Циолковский в 1912 году во второй части своей книги: “Исследования мировых пространств реактивными приборами”. Он писал: “Реактивные приборы завоюют людям беспредельные пространства и дадут солнечную энергию, в два миллиарда раз большую, чем та, которую человечество имеет на Земле”.

Энергия солнца может использоваться для множества задач. Она может быть использована как в земных условиях, так и в космосе. Одно из способов использования энергии Солнца – это преобразование солнечной энергии в электрическую, в так называемое солнечное электричество.

Преобразование солнечной энергии в электрическую имеет массу достоинств. Прежде всего это 100% надежность – Солнце от нас никуда не денется по прогнозам ученых еще несколько миллионов лет. Также это чистый и соответственно безопасный для здоровья источник энергии.

И что самое интересное, то только благодаря тому, что у нас есть Солнце мы и имеем практически все источники энергии. Исключением можно назвать энергию приливов и отливов, за которую ответственна Луна, и радиоактивные элементы, которые используются на атомных станциях. Энергия ветра полностью зависит от Солнца и разности температур им же и создаваемой. Энергия угля, нефти и природного газа также во власти химических процессов, которые происходят в недрах Земли под действием солнечных лучей. Все бы хорошо, но есть «маленькая» проблемка. Человечество с такой скоростью тратит ископаемые источники энергии, что восстанавливаться они никак не успевают. Пора бы и задуматься о замене «ископаемой энергии».

Исследование солнечной энергии

Потенциал солнечной энергии

Для преобразования солнечного света в электричество используют солнечные батареи. Впервые солнечные батареи применили при освоении Космоса в 1957 году. Они были установлены на спутнике и вырабатывали электрическую энергию для его работы.

Солнечная батарея

Солнечная батарея – это фотоэлектрический генератор в виде панельного модуля, где многочисленные полупроводники выполняют свою задачу: фотоны света выбивают электроны из внешней оболочки атомов, цепь замыкается и вырабатывается электрический ток. Срок службы солнечной батареи не менее 25 лет. Чаще всего в них используются кремниевые элементы в виде пластин, соединенных последовательно проводниками. Все это устройство помещается в короб из закаленного стекла, что обеспечивает защиту от внешних воздействий.

Нужно заметить, что кремний второй по распространенности элемент в земной коре (первый кислород). Однако на изготовление солнечных батарей требуется чистый кремний, что составляет всего 2% от общего количества добываемого. Нехватка мировых потребностей для солнечной индустрии составляет более 15 тысяч тонн кремния в год.

На такой основе создаются целые солнечные электростанции. Современные, они бывают двух видов:

фотоэлектрические, преобразующие солнечную энергию в электрическую посредством фотоэлектрического генератора;

термодинамические, превращающие первую энергию в тепловую и лишь затем в электрическую.

Солнечный коллектор

Причем, вторые мощнее первых. А упомянутый кремний можно заменить другими полупроводниками. В странах, где электрическая энергия стоит дорого и достаточное количество солнечных дней в году, хозяева частных домов и владельцы офисов устанавливают солнечные батареи на крышах зданий и используют солнечное электричество без ущерба для собственного бюджета. Солнце заменяет 40-60% всех затрат на другие энергоносители. Иногда солнечного электричества полностью хватает на нужды дома и даже вырабатывается больше необходимого. Тогда хозяева продают его сервисным компаниям, таким образом пополняя свой семейный бюджет и окупая установку солнечных батарей.

Вторым вариантом применения солнечного света является использование его по прямому назначению. Самым простым и наиболее дешевым способом является нагрев воды в плоских солнечных коллекторах. Принцип действия такого устройства весьма прост.

Солнечные коллекторы и их виды.

В настоящее время "солнечное" оборудование – полноправный товар теплотехнического рынка Европы.


Заключение

Традиционные источники энергии сегодня становится всё более дорогим удовольствием и серьёзно бьёт как по карману простых потребителей, так и по бюджетам многих государств. В то же время солнечная энергия имеет ещё одно достаточно важное преимущество. В отличие от традиционных источников, этот тип ресурсов практически неиссякаем.

Запасы нефти, угля и газа очень скоро закончатся, а Солнце, как уверяют учёные, будет светить ещё очень, очень долго.

Материалы проекта

Презентация "Солнечная энергия - будущее Земли"

Использование в будущем солнечной энергии

Использование солнечного электричества в наше время

Солнечный коллектор

Как преобразуется солнечная энергия?

Концентраторы

Как экономят энергию за границей?

Исчезнувшая муха и усовершенствование солнечных батарей

Библиографические источники

1. Авезов Р.Р., Орлов А.Ю. Солнечные системы отопления и горячего водоснабжения Ташкент: Фан, 2008.

2. Андреев С.В. Солнечные электростанции. - М.: Наука, 2002.

3. Володин В.Е., Хазановский П.И. "Энергия, век двадцать первый". – М.: Знание, 2005.

4. Рубан С.С. Нетрадиционные источники энергии. - М.:Энергия, 2003.

5. Энциклопедический словарь юного техника, Москва, «Педагогика», 2000. - 512с.

Интернет - ресурсы

1. http://www.astrogalaxy.ru/679.html

2. http://www.apxu.ru/article/nontradit/autonom/sun.htm

3. http://www.myenergy.ru/popular/source/

4. http://www.powerinfo.ru/sun-power.php

5. http://ru.wikipedia.org/wiki/

6. http://www.stroitelstvosovety.ru/drugoe/solnechnye-batarei-svoimi-rukami

7. http://www.coolreferat.com/Энергия_солнца_3

8. http://www.stroyka74.ru/articles/solntse-dlya-doma/

9. http://galspace.spb.ru/index115.html