ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Энергетические характеристики ветра и источники показателей

Первоочередным источником показателей для составления кадастра есть наблюдение за скоростью ветра на опорной оси гидрометеослужбы. Несколько раз на протяжении суток осуществляется наблюдение, что предоставляет возможность собрать колоссальный материал, дающий представление об энергетических характеристиках ветра. Преимуществом наблюдений есть то, что они проводятся по одной схеме, а наблюдательные пункты имеют классификацию по уровню их открытости.

Вопрос 12-13

Солнечная энергетика — отрасль науки и техники, разрабатывающая теоретические основы, методы и средства использования солнечного излучения или солнечной радиации для получения электрической, тепловой или других видов энергии и использования их в народном хозяйстве.

Солнечное излучение (СИ) — это процесс переноса энергии при распределении электромагнитных волн в прозрачной среде. По квантовой теории электромагнитные волны — это поток элементарных частиц или фотонов с нулевой массой покоя, движущихся в вакууме со скоростью света. В космосе через 1 м² в 1 с проходит 3 · 10²¹фотонов, энергия которых зависит от длины волны (мкм).

Источник солнечного излучения — Солнце — излучает в окружающее пространство поток мощности, эквивалентный 4 · 10²³ кВт.

Со́лнечная радиа́ция — электромагнитное и корпускулярное излучение Солнца. Следует отметить, что данный термин является калькой с англ. Solar radiation («Солнечное излучение»), и в данном случае не означает радиацию в «бытовом» смысле этого слова (ионизирующее излучение).

Солнечная радиация измеряется по её тепловому действию (калории на единицу поверхности за единицу времени) и интенсивности (ватты на единицу поверхности). В целом, Земля получает от Солнца менее 0,5×10⁻⁹от его излучения.

Электромагнитная составляющая солнечной радиации распространяется со скоростью света и проникает в земную атмосферу. До земной поверхности солнечная радиация доходит в виде прямых и рассеянных лучей. Всего Земля получает от Солнца менее одной двухмиллиардной его излучения. Спектральный диапазон электромагнитного излучения Солнца очень широк — от радиоволн до рентгеновских лучей — однако максимум его интенсивности приходится на видимую (жёлто-зелёную) часть спектра.

Существует также корпускулярная часть солнечной радиации, состоящая преимущественно из протонов, движущихся от Солнца со скоростями 300—1500 км/с (см. Солнечный ветер). Во время солнечных вспышекобразуются также частицы больших энергий (в основном протоны и электроны), образующие солнечную компоненту космических лучей.

Энергетический вклад корпускулярной составляющей солнечной радиации в её общую интенсивность невелик по сравнению с электромагнитной. Поэтому в ряде приложений термин «солнечная радиация» используют в узком смысле, имея в виду только её электромагнитную часть.

Солнечная радиация — главный источник энергии для всех физико-географических процессов, происходящих на земной поверхности и в атмосфере (см.Инсоляция). Количество солнечной радиации зависит от высоты солнца, времени года, прозрачности атмосферы. Для измерения солнечной радиации служат пиранометры и пиргелиометры. Интенсивность солнечной радиации обычно измеряется по её тепловому действию и выражается в ваттах на единицу поверхности (см. Солнечная постоянная).

вопрос 14

Солнечная энергия на Земле используется с помощью солнечных энергетических установок, которые можно классифицировать по следующим признакам: по виду преобразования солнечной энергии в другие виды энергии — тепло или электричество; Солнечные панели
по концентрированию энергии — с концентраторами и без концентраторов;
по технической сложности — простые (нагрев воды, сушилки, нагревательные печи, опреснители и т. д.) и сложные.

Сложные солнечные энергетические установки можно разделить на два подвида.
Первый базируется в основном на системе преобразования солнечного излучения в тепло, которое далее чаще всего используется в обычных схемах тепловых электростанций. К таким установкам относятся башенные солнечные электрические станции, солнечные пруды, солнечные энергетические установки с параболоцилиндрическими концентраторами. Сюда же относятся и солнечные коллекторы, в которых происходит нагрев воды с
Солнечный коллектор
помощью солнечного излучения.
Второй подвид солнечных энергетических установок базируется на прямом преобразовании солнечного излучения в электроэнергию с помощью солнечных фотоэлектрических установок.
В настоящее время в мире и в России наиболее перспективными являются два вида солнечных энергетических установок:
солнечные коллекторы;
солнечные фотоэлектрические преобразователи.

Вопрос 15

Солнечный коллектор — устройство для сбора тепловой энергии Солнца (гелиоустановка), переносимой видимым светом и ближним инфракрасным излучением. В отличие от солнечных батарей, производящих непосредственно электричество, солнечный коллектор производит нагрев материала-теплоносителя.

Обычно применяются для нужд горячего водоснабжения и отопления помещений.[1]

Плоские

Плоский солнечный коллектор
Плоский коллектор состоит из элемента, поглощающего солнечное излучение (абсорбер), прозрачного покрытия и термоизолирующего слоя. Абсорбер связан с теплопроводящей системой. Он покрывается чёрной краской либо специальным селективным покрытием (обычно чёрный никель) для повышения эффективности. Прозрачный элемент обычно выполняется из закалённого стекла с пониженным содержанием металлов, либо особого рифлёного поликарбоната. Задняя часть панели покрыта теплоизоляционным материалом (например, полиизоцианурит). Трубки, по которым распространяется теплоноситель, изготавливаются из сшитого полиэтилена либо меди. Сама панель является воздухонепроницаемой, для чего отверстия в ней заделываются силиконовым герметиком.[2]

При отсутствии забора тепла (застое) плоские коллекторы способны нагреть воду до 190—200 °C.

Чем больше падающей энергии передаётся теплоносителю, протекающему в коллекторе, тем выше его эффективность. Повысить её можно, применяя специальные оптические покрытия, не излучающие тепло в инфракрасном спектре. Стандартным решением повышения эффективности коллектора стало применение абсорбера из листовой меди из-за её высокой теплопроводности, поскольку применение меди против алюминия даёт выигрыш 4 % (хотя теплопроводность алюминия вдвое меньше, что означает значительное превышение «запаса мощности» по теплопередаче), что незначительно в сравнении с ценой)[источник не указан 852 дня] Используется также алюминиевый экран.[2]

§Вакуумные

Вакуумный солнечный коллектор
Возможно повышение температур теплоносителя вплоть до 250—300 °C в режиме ограничения отбора тепла. Добиться этого можно за счёт уменьшения тепловых потерь в результате использования многослойного стеклянного покрытия, герметизации или создания в коллекторах вакуума.

Фактически солнечная тепловая труба имеет устройство, схожее с бытовыми термосами. Только внешняя часть трубы прозрачна, а на внутренней трубке нанесено высокоселективное покрытие, улавливающее солнечную энергию. Между внешней и внутренней стеклянной трубкой находится вакуум. Именно вакуумная прослойка даёт возможность сохранить около 95 % улавливаемой тепловой энергии.

Кроме того, в вакуумных солнечных коллекторах нашли применение тепловые трубки, выполняющие роль проводника тепла. При облучении установки солнечным светом жидкость, находящаяся в нижней части трубки, нагреваясь, превращается в пар. Пары поднимаются в верхнюю часть трубки (конденсатор), где конденсируясь передают тепло коллектору. Использование данной схемы позволяет достичь большего КПД (по сравнению с плоскими коллекторами) при работе в условиях низких температур и слабой освещенности.

Современные бытовые солнечные коллекторы способны нагревать воду вплоть до температуры кипения даже при отрицательной окружающей температуре.

§Устройство бытового коллектора
Основная статья: Солнечный водонагреватель
Теплоноситель (вода, воздух, масло или антифриз) нагревается, циркулируя через коллектор, а затем передает тепловую энергию в бак-аккумулятор, накапливающий горячую воду для потребителя.

В простом варианте циркуляция воды происходит естественно из-за разности температур в коллекторе и баке-аккумуляторе, который располагается выше.

В более сложном варианте коллектор имеет свой контур, заполненный водой или антифризом. В контур включается насос для циркуляции теплоносителя. Бак может располагаться как непосредственно рядом с коллектором, так и внутри здания.

В тех случаях, когда солнечной энергии недостаточно, температуру воды на нужном уровне поддерживает дополнительный электрический нагревательный элемент, который устанавливают за баком-аккумулятором. Такое решение позволяет повысить эффективность солнечной установки, поскольку КПД солнечного коллектора снижается с ростом температуры теплоносителя.

Бывают и солнечные водонагревательные установки аккумуляционного типа, в которых отсутствует отдельный бак-аккумулятор, а нагретая вода сохраняется непосредственно в солнечном коллекторе. В этом случае установка представляет собой близкий к прямоугольной форме бак

Вопрос 16-17

вопрос 18

1. Солнечные фотоэлектрические установки (СФЭУ).
Плоские солнечные коллекторы являются простейшим и наиболее дешевым способом использования солнечной энергии. Плоский солнечный коллектор представляет собой теплоизолированный с тыльной стороны и боков ящик, внутри которого помещена тепловоспринимающая металлическая или пластиковая панель, окрашенная для лучшего поглощения солнечного излучения в темный цвет и закрытая сверху светопрозрачным ограждением (один или два слоя стекла или прозрачного стойкого под воздействием ультрафиолета пластика). Панель является теплообменником, по каналам которого прокачивается нагреваемая вода. Вода направляется в теплоизолированный бак гидравлически соединенный с солнечным коллектором. Солнечные фотоэлектрические установки осуществляют прямое преобразование энергии солнечного излучения в электроэнергию с помощью фотопреобразователей. Солнечная фотоэлектрическая установка состоит из солнечных батарей в виде плоских прямоугольных поверхностей, работа которых состоит в преобразовании энергии солнечного излучения в электрическую энергию. Электрический ток в фотоэлектрическом генераторе возникает в результате процессов, происходящих в фотоэлементах при попадании на них солнечного излучения. Наиболее эффективны фотоэлектрические генераторы, основанные на возбуждении электродвижущей силы (ЭДС) на границе между проводником и светочувствительным полупроводником (например, кремний) или между разнородными проводниками.

вопрос 19

1. Виды фотоэлементов. Их к.п.д. На данный момент все известные в мире фотоэлементы делятся на две большие группы: кристаллические кремниевые, тонкопленочные и органические. Монокристаллические фотоэлементы Из плюсов — самый высокий КПД (порядка 10-16%) и очень долгий срок службы. На таких фотоэлементах работают космические аппараты, которые находятся там уже больше 20 лет. Поликристаллические фотоэлементы В отличии от своих собратьев на монокристаллах, таки элементы характеризуются более низким КПД (порядка 11%) и меньшим сроком службы (около 10 лет). Органические фотоэлементы Достаточно новый вид фотоэлементов на основе органических соединений. Пока характеризуется небольшим КПД (порядка 5-7%), хотя если образцы, в которых удалось добиться порядка 20%. Напомню, что биологический коэффициент покрытосеменных растений — 10%. Плюсы — дешевизна при массовом производстве, экологичность, возможно наносит на любые поверхности (даже сгибаемые), и, возможно, КПД в будущем.

Вопрос 20

PV-станция SolarParkOlmedilla, Омелдилла, Испания, 60МВт. Электростанция фотоэлектрического типа работает на основе 26 тыс. солнечных панелей, станция запущена в эксплуатацию в 2008 году. В момент запуска в эксплуатацию была самой крупной солнечной электростанцией в мире, работающей на фотоэлементах.

PV-станция «Омао Солар», ActivSolar, Украина, 80МВт. Компания Activ Solar (Австрия) реализовывает проект строительства крупной солнечной электростанции в Сакском районе Крыма. Проект реализовывается поэтапно, в результате каждого этапа будет подключаться 20 МВт. Общая площадь электростанции составляет 160 га, которые займут 360 тыс. солнечных модулей. В настоящий момент введено в эксплуатацию 7,5МВт. Станция будет производить100 тысяч МВт*часов/год, необходимых для обеспечения 20 000 домов, это предотвратит выбросы 80 000 тонн углекислого газа.

PV-станция BhaskarSiliconLtd., Западная Бенгалия, Индия, 250МВт. Этот комплекс представляет собой производство по выпуску поликристаллического кремния, а также крупнейшую электростанцию, которая запускается в эксплуатацию в 2011 году. Стоимость проекта составляет $1,27 млрд.

PV-станция Optisolar, округ Обис-по, США, 550МВт.Для строительства этой электростанции используется новейшая тонкопленочная технология производства фотоэлектрических элементов. Основным покупателем «зеленой» электроэнергии будет энергетическая компания PG&E. Планируемый запуск в эксплуатацию в 2011 году.

В 2011 году около 3 % электроэнергии Италии было получено из фотоэлектрических установок.
В декабре 2011 года на Украине завершено строительство последней, пятой, 20-мегаваттной очереди солнечного парка в Перово, в результате чего его суммарная установленная мощность возросла до 100 МВт. Солнечный парк Перово в составе пяти очередей стал крупнейшим парком в мире по показателям установленной мощности. За ним следуют канадская электростанция Sarnia (97 МВт), итальянская Montalto di Castro (84,2 МВт) и немецкая Finsterwalde (80,7 МВт). Замыкает мировую пятерку крупнейших фотоэлектрических парков — 80-мегаваттная электростанция Охотниково в Сакском районе Крыма. Ещё одна солнечная электростанция мощностью 100 кВт была запущена в сентябре 2010 года в Белгородской области.
Существуют маленькие установки в Москве: в Леонтьевском переулке и на Мичуринском проспекте подъезды и дворы нескольких домов освещаются с помощью солнечных модулей, что сократило расходы на освещение на 25%. На Тимирязевской улице солнечные батареи установлены на крыше одной из автобусных остановок, которые обеспечивают работу справочно-информационной транспортной системы и Wi-Fi. С 1984г. по 1991г. в Калифорнии было построено девять электростанций из параболоцилиндрических концентраторов общей мощностью 354 МВт..
Германская компания Solar Millennium AG строит во Внутренней Монголии (Китай) солнечную электростанцию. Общая мощность электростанции увеличится до 1000 МВт к 2020году. Мощность первой очереди составит 50 МВт.
В июне 2006г. В Испании была построена первая термальная солнечная электростанция мощностью 50 МВт. В Испании к 2010 году может быть построено 500 МВт электростанций с параболоцилиндрическими концентраторами.
Всемирный банк финансирует строительство подобных электростанций в Мексике, Марокко, Алжире, Египте и Иране.