Solary - modne czy opłacalne?

Dodane: 22-10-2016 11:44
Solary - modne czy opłacalne? inwerter fotowoltaiczny

O energetyce słonecznej słów parę

Energetyka słoneczna ? gałąź przemysłu zajmująca się wykorzystaniem energii promieniowania słonecznego zaliczanej do odnawialnych źródeł energii. Od początku XXI wieku rozwija się w tempie około 40% rocznie1. Globalne inwestycje w energię słoneczną w 2014 wyniosły 149,6 mld dolarów23. W 2015 roku łączna moc zainstalowanych ogniw słonecznych wynosiła 230 GW4(wzrost o 50 GW w stosunku do 2014 roku)5 i zaspokajały one 1% światowego zapotrzebowania na energię elektryczną4.

Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Energetyka_s%C5%82oneczna


Światło słoneczne na Ziemi

Światło słoneczne jest podstawowym źródłem energii w bilansie energetycznym Ziemi jako ciała niebieskiego, jak i bezpośrednio lub pośrednio dla niemal wszystkich forma życia. Jedynym znaczącym źródłem energii, które nie jest promieniowaniem słonecznym i nie powstało w wyniku przetworzenia energii, jest energia rozpadów promieniotwórczych pierwiastków wewnątrz Ziemi.

Światło słoneczne przed wejściem do atmosfery ziemskiej przenosi 1368 W na metr kwadratowy powierzchni, ustawionej prostopadle do promieni138 i składa się (w procentach całkowitej energii) z około 50% promieniowania podczerwonego, 40% światła widzialnego i 10% ultrafioletu139.

Światło słoneczne, przechodząc przez atmosferę, zostaje osłabione w wyniku pochłonięcia i rozproszenia przez atmosferę Ziemi, tak że w najbardziej sprzyjających warunkach, przy czystym niebie, gdy Słońce znajduje się w pobliżu zenitu, do powierzchni dociera około 1000 W/m?140. Atmosfera w szczególności pochłania ponad 70% słonecznego ultrafioletu, szczególnie w krótszych długościach fal141. Rozpraszanie światła słonecznego zmienia jego temperaturę barwową, która w zależności od wysokości Słońca osiąga około 5400 K, gdy Słońce jest w pobliżu zenitu, 3500 K na godzinę przed zachodem, około 2000 K w momencie wschodu i zachodu Słońca. Światło słoneczne rozproszone na czystym niebie może mieć temperaturę barwową nawet 16 000 K142.

Energia słoneczna zapewnia utrzymanie temperatury powierzchni Ziemi, może być wykorzystana w różnych procesach naturalnych i technologicznych ? fotosynteza roślin pochłania energię promieniowania słonecznego i przekształca ją w energię chemiczną (związki tlenu i zredukowanego węgla), podczas gdy bezpośrednie ogrzewanie lub zamiana na energię prądu elektrycznego przez ogniwa słoneczne są wykorzystywane w energetyce słonecznej do wytwarzania energii elektrycznej lub wykonywania użytecznej pracy; czasem wykorzystuje się do tego koncentrowanie energii słonecznej. Także energia zmagazynowana w ropie naftowej i innych paliwach kopalnych została w odległej przeszłości przekształcona przez proces fotosyntezy z energii promieni słonecznych

Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/S%C5%82o%C5%84ce#.C5.9Awiat.C5.82o_s.C5.82oneczne_na_Ziemi


Trochę fizyki

Zaproponowane przez Alberta Einsteina wyjaśnienie zjawiska i jego opis matematyczny oparte jest na założeniu, że energia wiązki światła pochłaniana jest w postaci porcji (kwantów) równych \displaystyle h\nu h\nu , gdzie h jest stałą Plancka, a \displaystyle \nu \nu oznacza częstotliwość fali. Kwant promieniowania pochłaniany jest przy tym w całości. Einstein założył dalej, że usunięcie elektronu z powierzchni metalu (substancji) wymaga pewnej pracy zwanej pracą wyjścia, która jest wielkością charakteryzującą daną substancję (stałą materiałową). Pozostała energia unoszona jest przez emitowany elektron. Z tych rozważań wynika wzór:

\displaystyle h\nu =W+E_k \displaystyle h\nu =W+E_k
gdzie:

h ? stała Plancka;
? ? częstotliwość padającego fotonu;
W ? praca wyjścia;
Ek ? maksymalna energia kinetyczna emitowanych elektronów.
Hipoteza kwantów wyjaśnia, dlaczego energia fotoelektronów jest zależna od częstości światła, oraz że poniżej pewnej częstotliwości światła zjawisko fotoelektryczne nie zachodzi. Einstein opublikował swoją pracę, w której wyjaśnił zjawisko fotoelektryczne, w Annalen der Physik w 1905 r.

Otrzymane równanie zostało potwierdzone doświadczalnie przez Millikana. Millikan był zagorzałym przeciwnikiem koncepcji Einsteina i przez 10 lat eksperymentował próbując ją obalić. Paradoksalnie, jego doświadczenia stały się koronnym dowodem słuszności kwantowej natury światła. Co więcej, precyzyjne pomiary Millikana umożliwiły bardzo dokładne wyznaczenie stałej Plancka. Równanie opisujące zależności energetyczne w fotoefekcie nazywane bywa równaniem Millikana-Einsteina.

W 1921 roku Einstein uzyskał Nagrodę Nobla, za specjalne osiągnięcia w dziedzinie fizyki, w szczególności za wyjaśnienie efektu fotoelektrycznego (teoria względności nie była wtedy jeszcze wystarczająco poparta obserwacjami).

Idea kwantu energii została zapożyczona przez Einsteina z prac Plancka dotyczących wyjaśnienia zjawiska promieniowania ciała doskonale czarnego.

Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Efekt_fotoelektryczny#Obja.C5.9Bnienie_zjawiska