Güneşin özellikleri ve bir enerji kaynağı olarak güneş
Güneş ve onun etrafında dönen gezegenlerden oluşan güneş sistemi, dünya için birincil enerji kaynağıdır. Özellikle Dünya üzerindeki canlılar için vazgeçilmez bir kaynaktır. Günümüzde kullanılan farklı enerji kaynaklarının çoğu, güneşin neden olduğu olaylar sonucunda ortaya çıkmaktadır. Dünya günlük güneş enerjisi ile aydınlatılabilir; Su döngüsü yağış ile sağlanabilmekte ve en önemlisi fotosentez ile yaşam sürdürülebilmektedir. Bu biyolüminesan yıldızın endüstriyel enerjisini üretmek de mümkündür.
Güneş, yarıçapı 700.000 km (Dünya’nın yarıçapının yaklaşık 109 katı) ve kütlesi 2 x 1030 kg (Dünya’nın kütlesinin yaklaşık 330.000 katı) olan bir yıldızdır. Güneş kendi ekseni etrafında döner. Bu dönüş güneş ekvator bölgesinde 24 gün içinde, kutup bölgelerinde 30 gün sonra gerçekleşir.Güneşin merkezinde füzyon reaksiyonu esas olarak hidrojen çekirdeklerinin füzyonu ile gerçekleşir. Güneş’in merkezinde bulunur ve yaklaşık 15-16 milyon derecedir. Güneşin yaklaşık %90’ı hidrojendir.
Güneş’in çekirdeğinde hidrojen çekirdekleri birleşerek helyum çekirdeklerini oluşturur ve bu tepkimeler sonucunda büyük miktarda enerji açığa çıkar. Güneş’in toplam radyasyonu 3,8 x 1026 J/sn olduğundan, Güneş’te bir saniyede yaklaşık 600 milyon ton proton veya hidrojen tüketilmektedir.
Bu sayı ilk bakışta ürkütücü görünse de, Güneş’in kütlesinin ve bu kütlenin yaklaşık %90’ının protonlardan oluştuğu düşünülürse, Güneş’in hidrojen yakıtını tüketmesinin yaklaşık 5 milyar yıl sürdüğü ortaya çıkıyor. Bu bakımdan güneş, insanlık için tükenmez bir enerji kaynağıdır.
Dünya’ya ulaşan güneş enerjisi, Güneş’in birkaç yüz kilometre ötedeki daha soğuk (yaklaşık 6.000 K) ve dar bölgesinden gelir. Bu bölge, düşük yoğunluklu iyonize gazlardan (deniz yüzeyindeki havanın yoğunluğunun yaklaşık 10 ila 4 katı) oluşur ve görünür ışığı zar zor ileten bir bölgedir. Bu bölgedeki atomlar sıcaklıkları ile orantılı olarak ışıma yaparak bu bölgenin parlamasına neden olurlar.
Dünya, güneşe yaklaşık 150 milyon km uzaklıktadır. çok uzaktalar Dünya kendi etrafında döner ve eliptik bir yörüngede güneşin etrafında döner. Bu bakımdan güneşten dünyaya gelen enerji her gün değişir ve yıl boyunca değişir. Ayrıca Dünya’nın kendi etrafındaki dönüş ekseni, Güneş etrafındaki yörünge düzlemiyle 23,5’lik bir açı yaptığından, Güneş’in Dünya’ya düşüşünün yoğunluğu yörünge boyunca (yıl boyunca) değişmekte ve dolayısıyla mevsimler değişmektedir. oluşturulan.
Saniyede yaklaşık 4 x 1026 J enerji, radyasyon yoluyla Güneş’ten Dünya’ya gelir. Güneşin verdiği toplam enerji düşünüldüğünde bu çok küçük bir orandır; Ancak bu miktar, bugün dünyada insanların kullandığı toplam enerjinin 15-16 bin katıdır. Dünyaya gelen güneş enerjisi, farklı dalga boylarındaki radyasyondan oluşur ve yaklaşık 8 dakikada güneş ile dünya arasındaki mesafeyi aşarak dünyaya ulaşır. (Işınlar saniyede 300.000 kilometre hızla, yani ışık hızında hareket eder).
Dünyayı, yani atmosferin (atmosfer) dışında, güneş ışınlarına dik bir alanda terk eden güneş enerjisine güneş sabiti (S) denir ve değeri S = 1373 W/m2’dir. Bu değer, tanımı gereği, yıl boyunca sabit kabul edilebilir. Çünkü gelen güneş ışığının dikey yüzeyi her zaman dikkate alınmalıdır. Ancak Dünya’nın Güneş etrafındaki yörüngesi daire değil elips olduğundan, bu değerde bir yıl boyunca %3,3’lük bir değişim söz konusudur. Bu enerjinin 832 W/m2’si absorpsiyon ve yansıma olayları nedeniyle Dünya’ya ulaşır.
Güneş enerjisinin avantajları ve dezavantajları
Güneş enerjisinin avantajlarını şu şekilde sıralayabiliriz:
Güneş enerjisi tükenmez bir enerji kaynağıdır.
Güneş enerjisi saf bir enerji şeklidir. Gaz, duman, toz, karbon veya kükürt gibi zararlı maddeler
Yok.
Güneş, tüm dünya ülkelerinin faydalanabileceği bir enerji kaynağıdır. Bu sayede enerji
Bağımlılıklar ortadan kalkacak.
Güneş enerjisinin bir diğer avantajı da ulaşım maliyeti olmadan her yerde bulunmasıdır.
sağlanabilir.
– Güneşi az ya da çok gören yerlerde verimde ufak bir fark olsa da vadilerde ya da dağların doruklarındaki ovalarda bu enerjiden faydalanmak mümkündür.
– Güneş enerjisinde doğabilecek herhangi bir krizin etkisi yoktur. Örneğin ulaşım ağlarında
Yapacakları bir değişiklik tüm bu enerjiyi etkilemeyecektir.
Güneş enerjisi karmaşık bir teknoloji gerektirmez. Hemen hemen tüm ülkeler
Sanayi kuruluşları bu enerjiden rahatlıkla faydalanabilir.
Bu enerjinin bugün karşı karşıya olduğu sorunlar şunlardır:
Güneş enerjisinin yoğunluğu düşüktür ve sürekli değildir. istenilen zamanda istenilen yoğunluk
bulunmayabilir.
– Güneş enerjisinden faydalanmak için yapılması gereken mekanizmaların yatırım maliyetleri
Teknolojik olarak yüksek.
– Güneşten gelen enerji miktarı bizim kontrolümüzde değildir ve kontrol edilemez.
– Enerjide arz ve talep arasındaki zaman farkı birçok kullanım alanında karşımıza çıkmaktadır. Güneş radyasyonu için yüksek talep olduğu zamanlarda kullanılmak üzere.
Depolama gerekli. Enerji depolama birçok sorun yaratır.
Güneş enerjisinin kullanım alanları
Güneş enerjisi, termal, mekanik, kimyasal ve elektriksel yöntemlerle depolanabilir ve diğer enerji türlerine dönüştürülebilir.
Isı depolamada veya geri dönüşümde: yüksek kaliteli ısı kapasiteli malzemeler kullanılır ve ucuz malzemeler kolay bulunur. Bunlar arasında su, yağ ve çakıl yatakları bulunmaktadır.
Mekanik depolamada, güneş enerjili bir pompa veya kompresör ile basınçlandırılan yüksek basınçlı sıvı uygun bir ortamda toplanır.
Hidrat tuzları kimyasalları depolamak için kullanılır.
Elektrik depolamada, enerji piller (kompozit) kullanılarak depolanır.
Bu döngüler yoluyla veya doğrudan güneş enerjisi: kullanım suyu ısıtma, yüzme havuzları, sera ısıtma; kaynatma ve pişirme, bitkisel ürünlerin kurutulması, suyun damıtılması, tesislerin ısıtılması ve soğutulması (havalandırma); soğutma kojenerasyonu, toplam güç sistemleri, ısı ve elektrik; Sulama suyunu pompalamak, endüstriyel işlemler için ısı üretmek, elektrik üretmek ve fotokimyasal döngüler ve fotosentez gerçekleştirmek için kullanılır. Bu derslerden en çok kullanılanları sırasıyla;
- Güneş enerjisinden direkt termal enerji, güneş enerjisinden direkt elektrik enerjisi, güneş enerjisinden hidrojen enerjisi
elde etmek için formüle edin.
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]