Фізика презентація використання енергії сонця на землі. Презентація на тему "використання енергії сонця". Недоліки сонячної енергетики

Майже всі джерела енергії так чи інакше використовують енергію Сонця: вугілля, нафта, природний газ суть не що інше, як "законсервована" сонячна енергія. Вона поміщена в цьому паливі з незапам'ятних часів; під дією сонячного тепла і світла на Землі росли рослини, накопичували в собі енергію, а потім в результаті тривалих процесів перетворилися в вживалося сьогодні. Сонце щороку дасть людству мільярди тонн зерна і деревини. Енергія річок і гірських водопадів також походить від Сонця, яке підтримує кругообіг води на Землі. В усіх наведених прикладах сонячна енергія використовується побічно, через багато проміжних перетворень. Заманливо було б виключити ці перетворення і знайти спосіб безпосередньо перетворювати теплове і світлове випромінювання Сонця, падаюче на Землю, в механічну або електричну енергію. Всього за три дні Сонце посилає на Землю стільки енергії, скільки її міститься у всіх розвіданих запасах викопних палив, а за 1 з - 170 млрд. Дж. Велику частину цієї енергії розсіює або поглинає атмосфера, особливо хмари, і лише третина її досягає земної поверхні . Вся енергія, що випускається Сонцем, більше тієї її частини, яку отримує Земля, в 5000000000 разів. Але навіть така "нікчемна" величина в 1600 разів більше енергії, яку дає решта всіх джерел, разом узяті. Сонячна енергія, падаюча на поверхню одного озера, еквівалентна потужності крупної електростанції.

Сонце є джерелом життя для всього земногоісточніком життя СолнцеСолнце - це основне джерело енергії на землі і першопричина, яка створила більшість інших енергетичних ресурсів нашої планети, таких, як запаси кам'яного вугілля, нафти, газу, енергії вітру і падаючої води, електричної енергії і т.д . Енергія Сонця, яка в основному виділяється у вигляді променистої енергії, так велика, що її важко навіть собі уявити.

У Нью-Йорку сонячну енергію використовують навіть сміттярі. Тут в двох районах вже півтора року діють інтелектуальні сонячні контейнери для сміття - BigBelly. Використовуючи енергію світла, перетворену в електрику кремнієвими фотоелементами вони утрамбовують слдержімое.

Джерел енергії на Землі існує багато, але, судячи з того, як стрімко ростуть ціни на енергоресурси, їх все одно не вистачає. Багато фахівців вважають, що вже до 2020 року палива буде потрібно в три з половиною рази більше, ніж сьогодні. Де ж брати енергію?

Новітня технологія нанесення металлоксідной плівки на скляну підкладку дозволяє створювати великі тонкоплівкові сонячні модулі. В Америці тільки на один проект - будівництво в пустелі Негев (Ізраїль) сонячної електростанції - виділено 100 мільйонів доларів.

Поблизу голландського містечка Херхюговарда створений експериментальний район "Місто сонця". Дахи будинків тут покриті сонячними панелями. Будинок на знімку виробляє до 25 кВт. Загальну потужність "Міста сонця" планується довести до 5 МВт. Такі будинки стають автономними від системи.

Сонце можна використовувати і як джерело енергії для транспортних засобів. В Австралії вже 19 років проводяться щорічні перегони на сонячних електромобілях на трасі між містами Дарвін і Аделаїда (3000 км). У 1990 році компанія Sanyo побудувала літак на сонячних батареях.

Під сонячним дахом СВІТУ (енергостанції і "сонячні будинки") Сфокусований СВЧ-промінь може передавати зібрану сонячними батареями енергію на Землю, а може постачати нею космічні кораблі. На відміну від сонячного світла цей СВЧ-промінь при «пробої» атмосфери втратить не більше 2% енергії. Нещодавно задумку воскресив Девід Крісвелл.

Під сонячним дахом СВІТУ (енергостанції і "сонячні будинки") Американська сонячна установка NSTTF для теплових випробувань і експериментів в області енергетики. Одним зі старих способів забору сонячної енергії є багаторазовим СЕС, придумана Бернардом Дюбо. Він пропонував будувати в пустелях великі скляні навіси з високою трубою.

Під сонячним дахом СВІТУ (енергостанції і "сонячні будинки") Асоціація TransOption, яка об'єднує дер- жавні та приватні транспортні компанії штату Нью-Джерсі, щорічно організовують серед шкільних команд гонки автомобільних моделей, що приводяться в рух сонячною енергією.

1 слайд

2 слайд

До перших спроб використання сонячної енергії У 1600 році у Франції був створений перший сонячний двигун, що працював на нагрітому повітрі і використовувався для перекачування води.

3 слайд

В кінці XVII ст. провідний французький хімік А. Лавуазьє створив першу сонячну піч, в якій досягалася температура в 1650 ° С і нагрівалися зразки досліджуваних матеріалів у вакуумі і захисній атмосфері, а також були вивчені властивості вуглецю і платини.

4 слайд

У 1866 р француз А. Мушо побудував в Алжирі кілька великих сонячних концентраторів і використовував їх для дистиляції води і приводів насосів.

5 слайд

На всесвітній виставці в Парижі в 1878 р А. Мушо продемонстрував сонячну піч для приготування їжі, в якій 0,5 кг м'яса можна було зварити за 20 хвилин.

6 слайд

У 1833 р в США Дж. Еріксон побудував сонячний повітряний двигун з Параболоциліндричні концентратором розміром 4,8 * 3,3 м. Перший газова плита сонячної енергії був побудований французом Ш.А. Тельером. Він мав площу 20 м 2 і використовувався в тепловому двигуні, який працював на аміаку.

7 слайд

У 1885р. була запропонована схема сонячної установки з плоским колектором для подачі води, причому він був змонтований на даху прибудови до будинку. Перша великомасштабна установка для дистиляції води була побудована в Чилі в 1871 р американським інженером Ч. Вілсоном. Вона експлуатувалася протягом 30 років, поставляючи питну воду для рудника.

8 слайд

У 1890 р професор В.К. Церасскій в Москві здійснив процес плавлення металів сонячною енергією, сфокусованої параболоїдних дзеркалом, у фокусі якого температура перевищувала 3000 оС.

9 слайд

Баштові та модульні електростанції В даний час будуються сонячні електростанції в основному двох типів: СЕС баштового типу і СЕС розподіленого типу. 1 - прозора оболонка, 2 - поглинає оболонка, 3 - паропровід, 4 - трубопровід з водяними насосами, 5 - парова турбіна, 6 - конденсатор, 7 - лінія електропередачі

10 слайд

У баштових СЕС використовується центральний приймач з полем геліостатів, що забезпечує ступінь концентрації в кілька тисяч. Система слідкування за Сонцем значно складна, так як потрібно обертання навколо двох осей. Управління системою здійснюється за допомогою ЕОМ. Головним недоліком баштових СЕС є їх висока вартість і велика займана площа.

11 слайд

12 слайд

У СЕС розподільного (модульного) типу використовується велика кількість модулів, кожен з яких включає параболи-циліндричний концентратор сонячного випромінювання і приймач, розташований у фокусі концентратора і використовуваний для нагрівання робочої рідини, яка подається в тепловий двигун, який з'єднаний з електрогенератором. При невеликій потужності СЕС модульного типу більш економічні ніж баштові. У СЕС модульного типу зазвичай використовуються лінійні концентратори сонячної енергії з максимальним ступенем концентрації близько 100.

13 слайд

14 слайд

Сонячні батареї Енергія сонячної радіації може бути перетворена в постійний електричний струм за допомогою сонячних батарей - пристроїв, що складаються з тонких плівок кремнію або інших напівпровідникових матеріалів. Перевага фотоелектричних перетворювачів (ФЕП) обумовлено відсутністю рухомих частин, їх високою надійністю і стабільністю. При цьому термін їх служби практично не обмежений. Вони мають малу масу, відрізняються простотою обслуговування, ефективним використанням як прямий, так і розсіяної сонячної радіації. Недоліком ФЕП є висока вартість і низький ККД.

15 слайд

16 слайд

Фотоелектричний ефект виникає в сонячному елементі при його освітленні світлом у видимій і ближній інфрачервоній областях спектру. У сонячному елементі з напівпровідникового кремнію товщиною 50мкм поглинаються фотони, і їх енергія перетворюється в електричну за допомогою p-n з'єднання.

17 слайд

Сонячні батареї поки що використовуються в основному в космосі, а на Землі тільки для енергопостачання автономних споживачів потужністю до 1 кВт, харчування радіонавігаційної і малопотужної радіоелектронної апаратури, приводу експериментальних електромобілів і літаків. У ряді країн розробляються геліоенергітіческіе установки з використанням так званих сонячних ставків.

18 слайд

19 слайд

20 слайд

Сонячні колектори та акумулятори теплоти Основним конструктивним елементом сонячної установки є колектор, в якому відбувається уловлювання сонячної енергії, її перетворення в теплоту і нагрівання води, повітря або будь-якого іншого теплоносія. Розрізняють два типи сонячних колекторів - плоскі і фокусують.

21 слайд

У плоских колекторах сонячна енергія поглинається без концентрації, а в фокусирующих - з концентрацією, тобто зі збільшенням щільності надходить потоку радіації.

22 слайд

23 слайд

Акумулятори можна класифікувати за влучним висловом фізико-хімічних процесів, що протікають в теплоаккумулюючих матеріалах (ТАМ): Акумулятори ємнісного типу, в яких використовується теплоємність нагрівається (охолоджується) акумулює матеріалу без зміни його агрегатного стану (природний камінь, галька, вода, водні розчини солей та ін .); Акумулятори фазового переходу речовини, в яких використовується теплота плавлення (затвердевая) речовини; Акумулятори енергії, засновані на виділення і поглинання теплоти при оборотних хімічних і фотохімічних реакціях.

24 слайд

25 слайд

Сонячні водонагрівальні установки Сонячні водонагрівальні установки отримали досить широке поширення завдяки простоті їх конструкції, надійності, швидкої окупності. За принципом роботи сонячні водонагрівальні установки можна розділити на два типи: установки з природною і примусовою циркуляцією теплоносія. В останні роки все більше виробляється пасивних водонагрівачів, які працюють без насоса, а отже, не споживають електроенергію. Вони простіше в конструктивному відношенні, надійніше в експлуатації, майже не вимагають догляду, а за своєю ефективністю практично не поступаються сонячним водонагрівальних котельних установок із примусовою циркуляцією.

Урок фізики в 8 класі на тему «Використання
сонячної енергії на Землі »
Учитель фізики МОУ СЗШ № 4 ім. Н.А. Некрасова
з поглибленим вивченням англійської мови г.Ярославля
Кузнєцова Ольга Володимирівна
Використаної літератури: 1. Перишкін А. В. Фізика 8
2. Левітан Е. П. Астрономія
МЕТА УРОКУ:
ОСВІТНІ ЦІЛІ: познайомити учнів з видами
випромінювання, що йдуть від Сонця і їх застосуванням.
РОЗВИВАЮЧІ І ВИХОВНІ ЦІЛІ: залучити учнів до
роботі з додатковими джерелами, до роботи з інтернетом.

Сонячна енергія

Використання енергії
Сонця на Землі

Сонце лише одна з мільярдів зірок,
але вона є джерелом енергії для
всього живого Землі.
Викопне паливо витрачається такими
темпами, що його запаси виснажаться десь
до другої половини наступного століття.
атомні
електростанції,
колись
вважалися хорошою альтернативою,
виявилися небезпечними (аварія в Чорнобилі
в 1986 р)
З усіх альтернативних джерел
енергія сонця є найчистішою і
безпечною.

земля
кожен
день отримує від
Сонця в тисячу
раз
більше
енергії, ніж її
виробляється
усіма
електростанціями
світу.

Сонячна енергетика - використання
сонячного випромінювання для отримання енергії в
будь-якiй формi.

Трохи історії

Перші спроби використання сонячної
енергії на комерційній основі відносяться
до 80-х років нашого століття.
У грудні 1989 року введена в експлуатацію
сонячно-газова станція потужністю 80
МВт.
У Каліфорнії, в 1994 році введено ще 480
МВт електричної потужності, причому,
вартість 1 кВт / год енергії - 7 ... 8 центів.

Сонячна вежа, Каліфорнія.

РІВНІ ПОТОКИ СОНЯЧНОЇ ЕНЕРГІЇ
представлені смугами А, Б і В. На території, на
яку доводиться потік Б, буде тепліше, ніж там,
куди надходять потоки А і В.

Кількість енергії з одиниці площі визначає
можливості сонячної енергетики.

Способи отримання електрики і тепла
з сонячного випромінювання
Отримання електроенергії за допомогою фотоелементів.

Для сонячної енергетики у вчених
існує спеціальне поняття -
геліоенергетика (від грецького Helios -
сонце). Те, що ми всі звикли
називати сонячними батареями, - це
набір
з'єднаних
між
собою
елементів,
які
можуть
перетворювати сонячну радіацію в
електрика.
вони
називаються
фотоелектричними
генераторами
і
складаються з напівпровідникових елементів.

Сонячні батареї на даху будівлі Академії наук
Росії

Геліотермальна енергетика -нагреваніе поверхні,
поглинає сонячні промені і подальший розподіл
і використання тепла (фокусування сонячного випромінювання
на посудині з водою для подальшого використання нагрітої
води в опаленні або в парових електрогенераторах).

сонячне
теплопостачання
отримало розвиток в багатьох
зарубіжних країнах. Тільки в США
експлуатуються
сонячні
колектори площею 10 млн. м в
кв., що забезпечує річну
економію палива до 1,5 млн. т. У
нашій країні аналогічна площа
не перевищує 100 тис. м в кв.

термоповітряні
електростанції
(Перетворення сонячної енергії в
енергію
повітряного
потоку,
направляється на турбогенератор).
сонячні
аеростатні
електростанції (генерація водяної
пара всередині балона аеростата за рахунок
нагріву
сонячним
випромінюванням
поверхні
аеростата,
покритої
селективно-поглинаючим покриттям).

Недоліки сонячної енергетики

Потрібне використання великих
площ землі під електростанції
Потік сонячної енергії на
поверхні Землі сильно залежить від
широти і клімату. В різних місцях
середня кількість сонячних днів в
році може відрізнятися дуже сильно.

Сонячна електростанція не працює вночі
і недостатньо ефективно працює в
ранкових і вечірніх сутінках. При цьому пік
електроспоживання припадає саме на
вечірні години.
Дорожнеча сонячних фотоелементів.
Поверхня фотопанелей потрібно очищати від
пилу та інших забруднень. При їх площі в
кілька квадратних кілометрів це може
викликати труднощі.
Через 30 років експлуатації ефективність
фотоелектричних елементів починає
сніжаться.Сегодня майже на кожному
присадибній ділянці можна
зустріти лише найпростішу
«Сонячну установку» -
зачерненого бочку для нагрівання
води для душа.

сонячна кухня
Сонячні колектори можуть застосовуватися для приготування
їжі. Температура в фокусі колектора досягає 150 ° С.

сонячний транспорт
фотоелектричні
елементи
можуть
встановлюватися на різних транспортних
засобах:
човнах,
електромобілях
і
гібридних
автомобілях,
літаках,
дирижаблях і т.д.
Фотоелектричні елементи виробляють
електроенергію, яка використовується для
бортового харчування транспортного засобу, або
для
електродвигуна
електричного
транспорту.

Безпілотний літак Helios з фотоелементами на крилах

Щоб користуватися попереднім переглядом презентацій створіть собі аккаунт (обліковий запис) Google і увійдіть в нього: https://accounts.google.com

Підписи до слайдів:

Використання енергії Сонця на Землі Підготувала Філін Євгена Учениця 8А МБОУ ЗОШ № 10 м Апатити

Використання енергії сонця на землі відіграє важливу роль в житті людини. За допомогою свого тепла сонце, як джерело енергії, нагріває всю поверхню нашої планети. Завдяки його теплової потужності дмуть вітри, нагріваються моря, річки, озера, існує все живе на землі.

Світло, що випромінює сонце на землі, за допомогою пасивних, а також активних систем перетворюється в теплову енергію. До пасивних систем відносяться будівлі, при будівництві яких застосовують такі будматеріали, які найбільш ефективно поглинають енергію сонячної радіації. У свою чергу, до активних систем відносяться колектори, перетворюють сонячну радіацію в енергію, а також фотоелементи, що конвертують її в електрику.

Щоб більш ефективно реалізовувати всю сонячну енергію застосовують такі джерела енергії сонця, як фотоелементи, або як їх ще називають - сонячні елементи. На своїй поверхні вони мають напівпровідники, які, при впливі на них променів сонця, починають рухатися, і тим самим виробляють електрострум. Такий принцип вироблення струму не містить ніяких хімічних реакцій, що дозволяє фотоелементів працювати досить довго.

Переваги сонячних установок вони повністю безкоштовні і невичерпні; мають повну безпеку у використанні; автономні; економічні, так як витрата коштів здійснюється тільки на придбання обладнання для установок; їх використання гарантує відсутність стрибків напруги, а також стабільність в електропостачанні; довговічні; прості у використанні і в обслуговуванні.

Використання сонячної енергії за допомогою таких установок з кожним роком набирає популярності. Сонячні батареї дають можливість заощадити немалі гроші на опаленні та гарячому водопостачанні, до того ж вони є екологічно чистими і не завдають шкоди здоров'ю людини.

Спасибі за увагу.

По темі: методичні розробки, презентації та конспекти

План уроку "Атомна фізика. Використання енергії атомних ядер".

Тема уроку: «Атомна фізика. Використання енергії атомних ядер ». Мета уроку: 1.познаніе об'єктів навколишньої дійсності, ...

Елективний курс "Технічна англійська". Методичні та дидактичні матеріали уроку "Енергія Сонця і навколишній світ" (10 клас).

Елективний курс "Технічна англійська" розроблений автором на базі предмета "Основи технічного перекладу", який автор вів протягом багатьох років в 9, 10 і 11 класах. Цей курс має метапредме ...

познайомити школярів з поняттям «енергія»; з'ясувати природу і різноманіття енергії; розглянути природу сонячних променів ....