Использование энергии Солнца на Земле. Выполнила Ефимова Элеонора

Солнечное излучение поддерживает жизнь на поверхности Земли, участвуя в фотосинтезе, и влияет на земные погоду и климат. Солнце - источник тепла и света, без которых было бы невозможно возникновение и существование жизни на нашей планете. Люди всегда понимали, насколько сильно их существование зависит от Солнца и относились к нему с почтительным благоговением, поклоняясь ему и обожествляя его образ. И хотя в настоящее время мы во многом понимаем физическую природу Солнца и уже не наделяем его божественной сущностью, тем не менее его влияние на нашу жизнь от это не стало меньше. Такая высокая значимость Солнца является существенным стимулом понять как оно работает, почему изменяется и как эти изменения могут повлиять на нас с вами и, в целом, на жизнь на Земле.

Солнце производит энергию благодаря термоядерному синтезу - процессу, происходящему в самом центре Солнца, при котором четыре ядра водорода под действием давления окружающей среды сливаются в одно ядро гелия. Одним из доминирующих направлений современной энергетики является воспроизводство этого процесса в лабораторных условиях на Земле. Направление это получило название - управляемый термоядерный синтез. Многие ученые в настоящее время исследуют строение Солнца для того, чтобы понять, как ведет себя плазма в реальных физических условиях с тем, чтобы попытаться затем воспроизвести эти условия на Земле. Таким образом, Солнце является еще и гигантской естественной лабораторией, позволяющей проводить важные научные эксперименты, которые по тем или иным причинам пока нельзя поставить на Земле.

Трудно сказать, когда началась история гелиоустановок с оптической системой. Возможно, начало ее наиболее ярко проявилось в подвиге Архимеда, сжегшего с помощью солнечного луча, сконцентрированного множеством маленьких зеркал, деревянные корабли римлян, спасая свой город Сиракузы. То, что в этом нет ничего неправдоподобного, с успехом доказал француз Бюффон, повторив в XVIII в. легендарный опыт Архимеда, воспламенив с помощью 128 зеркал на расстоянии 50 м просмоленную еловую дощечку. В конце 70-х годов прошлого столетия русский астроном В. К. Церасский создал в фокальной зоне рефлекторной печи температуру 3500 С, а на Всемирной выставке в Париже в 1878 г. демонстрировался первый солнечный котел. Современные высокотемпературные солнечные печи широко используются в ряде стран для получения чистых жаропрочных металлов. Во Франции, например, неподалеку от Одейо с 1968 г. работает печь мощностью 1000 к Вт при температуре 3500 °С. Имеются подобные печи в Японии, США и других странах.

Постепенно появился интерес к преобразованию солнечной энергии в электрическую. В последние лет этот интерес значительно повысился, чему наиболее сильно способствовали поиски путей смягчения напряженности мирового топливно-энергетического баланса и необходимость удовлетворения потребностей космической техники. Интерес к солнечной энергии особенно резко начал проявляться с 1973 г., т. е., с момента начала энергетического кризиса в капиталистических странах. Немаловажным обстоятельством является также стремление снизить губительное влияние на биосферу тепловой энергетики. Вот уже более 10 лет вопрос о технической возможности и экономической целесообразности сооружения солнечных электростанций (СЭС) стала в ряде развитых капиталистических стран в ранг важнейших научно-технических исследований, проводимых в рамках национальных программ и финансируемых из средств государственного бюджета.

На сегодняшний день более чем в 70 странах мира разработаны и действуют гелиоэнергетические программы. Так в Германии реализован проект «Тысяча крыш», где 2250 домов было оборудовано фотогальваническими установками. В США принята программа «Миллион солнечных крыш», рассчитанная до 2010 г. В настоящее время эксплуатируется более миллиона солнечных водонагревателей. Получают распространение «солнечные дома». Разработаны способы управления регулированием систем.

Использование солнечной энергии возможно, например, при эксплуатации зданий. Для восприятия солнечной энергии необходима ориентация воспринимающих плоскостей на южную сторону, т.е. наиболее эффективно широтное расположение жилых домов. Пассивное использование солнечной радиации возможно за счет восприятия и отдачи энергии при прямом улавливании лучей через остекленные проемы (окна, витражи, витрины) и косвенном, за счет массивов стен, крыш. Активное использование солнечной радиации возможно за счет восприятия и передачи энергии специальными устройствами гелио коллекторами, солнечными фотоэлектрическими установками наземного использования. Так, для космических аппаратов солнечные батареи практически всегда являются основным источником энергии.

Текст: Картинки: NpAhW3UQZS0M:&imgrefurl= solnce.html&docid=_lJ6SPrX_l2BkM&imgurl= waC3pnJAQ&zoom=1&iact=rc&dur=222&sig= &page=3&tbnh=101&tbnw=170&start=41&ndsp=18&ved=1t:429,r:3,s:41&tx=97&ty=63 NpAhW3UQZS0M:&imgrefurl= solnce.html&docid=_lJ6SPrX_l2BkM&imgurl= waC3pnJAQ&zoom=1&iact=rc&dur=222&sig= &page=3&tbnh=101&tbnw=170&start=41&ndsp=18&ved=1t:429,r:3,s:41&tx=97&ty=63 = waC3pnJAQ&zoom=1&iact=rc&dur=237&sig= &page=2&tbnh=121&tbnw=154&start=21&ndsp=20&ved=1t:429,r:0,s:21&tx=71&ty=62 = waC3pnJAQ&zoom=1&iact=rc&dur=237&sig= &page=2&tbnh=121&tbnw=154&start=21&ndsp=20&ved=1t:429,r:0,s:21&tx=71&ty= &bih=638&tbm=isch&tbnid=NWCBOH_-ieBDRM:&imgrefurl= kharkov.org/files/pictures/stroenie_solnca.jpg&w=438&h=412&ei=ACj0TuS-BYiq- gbi5uDTAQ&zoom=1&iact=rc&dur=373&sig= &page=1&tbnh=138&tbnw=155&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0&tx=67&ty= &bih=638&tbm=isch&tbnid=NWCBOH_-ieBDRM:&imgrefurl= kharkov.org/files/pictures/stroenie_solnca.jpg&w=438&h=412&ei=ACj0TuS-BYiq- gbi5uDTAQ&zoom=1&iact=rc&dur=373&sig= &page=1&tbnh=138&tbnw=155&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0&tx=67&ty=90 &biw=1280&bih=638&tbm=isch&tbnid=VbM15EyQde5YKM:&imgrefurl= content/uploads/2011/07/solar.jpg&w=300&h=400&ei=KSj0TproI8ee- QbWt9GnAQ&zoom=1&iact=rc&dur=285&sig= &page=2&tbnh=132&tbnw=108&start=18&ndsp=18&ved=1t:429,r:2,s:18&tx=60&ty=35 &biw=1280&bih=638&tbm=isch&tbnid=VbM15EyQde5YKM:&imgrefurl= content/uploads/2011/07/solar.jpg&w=300&h=400&ei=KSj0TproI8ee- QbWt9GnAQ&zoom=1&iact=rc&dur=285&sig= &page=2&tbnh=132&tbnw=108&start=18&ndsp=18&ved=1t:429,r:2,s:18&tx=60&ty=35 &biw=1280&bih=638&tbm=isch&tbnid=gNT1g-PEWf3ObM:&imgrefurl= work.html&docid=jwwD_csil7PRYM&imgurl= QbWt9GnAQ&zoom=1&iact=hc&vpx=335&vpy=272&dur=3&hovh=185&hovw=272&tx=149&ty=115&sig= &page=9&tbnh=118&tbnw=159&start=147&ndsp=19&ved=1t: 429,r:8,s:147 &biw=1280&bih=638&tbm=isch&tbnid=gNT1g-PEWf3ObM:&imgrefurl= work.html&docid=jwwD_csil7PRYM&imgurl= QbWt9GnAQ&zoom=1&iact=hc&vpx=335&vpy=272&dur=3&hovh=185&hovw=272&tx=149&ty=115&sig= &page=9&tbnh=118&tbnw=159&start=147&ndsp=19&ved=1t: 429,r:8,s:147 &biw=1280&bih=638&tbm=isch&tbnid=7LtoxzzZGfKgVM:&imgrefurl= /240/ _ _Cennette_cemal.jpg&w=450&h=311&ei=KSj0TproI8ee- QbWt9GnAQ&zoom=1&iact=rc&dur=293&sig= &page=8&tbnh=120&tbnw=165&start=128&ndsp=19&ved=1t:429,r:14,s:128&tx=81&ty=75 &biw=1280&bih=638&tbm=isch&tbnid=7LtoxzzZGfKgVM:&imgrefurl= /240/ _ _Cennette_cemal.jpg&w=450&h=311&ei=KSj0TproI8ee- QbWt9GnAQ&zoom=1&iact=rc&dur=293&sig= &page=8&tbnh=120&tbnw=165&start=128&ndsp=19&ved=1t:429,r:14,s:128&tx=81&ty=75 &biw=1280&bih=638&tbm=isch&tbnid=2vt2iKEXJlsqPM:&imgrefurl= 7FYM&imgurl= QbWt9GnAQ&zoom=1&iact=rc&dur=307&sig= &page=5&tbnh=124&tbnw=157&start=72&ndsp=19&ved=1t:429,r:14,s:72&tx=93&ty=85 &biw=1280&bih=638&tbm=isch&tbnid=2vt2iKEXJlsqPM:&imgrefurl= 7FYM&imgurl= QbWt9GnAQ&zoom=1&iact=rc&dur=307&sig= &page=5&tbnh=124&tbnw=157&start=72&ndsp=19&ved=1t:429,r:14,s:72&tx=93&ty=85 0%B5%D0%BC%D0%BB%D0%B5&start=675&um=1&hl=ru&newwindow=1&sa=N&biw=1280&bih=638&tbm=isch&tbnid=B-P2VsJuU- 9hNM:&imgrefurl= GRB080319B_illustration_NASA.jpg&w=614&h=599&ei=MCn0Tu6uItHO- QbQxf3DAQ&zoom=1&chk=sbg&iact=rc&dur=226&sig= &page=37&tbnh=127&tbnw=136&ndsp=18&ved=1t:429,r:14,s:675&tx=45&ty=78 0%B5%D0%BC%D0%BB%D0%B5&start=675&um=1&hl=ru&newwindow=1&sa=N&biw=1280&bih=638&tbm=isch&tbnid=B-P2VsJuU- 9hNM:&imgrefurl= GRB080319B_illustration_NASA.jpg&w=614&h=599&ei=MCn0Tu6uItHO- QbQxf3DAQ&zoom=1&chk=sbg&iact=rc&dur=226&sig= &page=37&tbnh=127&tbnw=136&ndsp=18&ved=1t:429,r:14,s:675&tx=45&ty=78 w=1&biw=1280&bih=638&tbm=isch&tbnid=7Ew1YqTEJP5YFM:&imgrefurl= site.narod.ru/images/sun.JPG&w=400&h=399&ei=JSr0TtLdH8bm- gaZ7ZmaAQ&zoom=1&iact=rc&dur=391&sig= &page=1&tbnh=135&tbnw=135&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:5,s:0&tx=110&ty=53 w=1&biw=1280&bih=638&tbm=isch&tbnid=7Ew1YqTEJP5YFM:&imgrefurl= site.narod.ru/images/sun.JPG&w=400&h=399&ei=JSr0TtLdH8bm- gaZ7ZmaAQ&zoom=1&iact=rc&dur=391&sig= &page=1&tbnh=135&tbnw=135&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:5,s:0&tx=110&ty= &tbm=isch&tbnid=p4jC9FD- JBcQlM:&imgrefurl= &ei=tir0Tp2zHNHm-gbcvbnPAQ&zoom=1&iact=rc&dur=357&sig= &page=1&tbnh=125&tbnw=159&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0&tx=66&ty= &tbm=isch&tbnid=p4jC9FD- JBcQlM:&imgrefurl= &ei=tir0Tp2zHNHm-gbcvbnPAQ&zoom=1&iact=rc&dur=357&sig= &page=1&tbnh=125&tbnw=159&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0&tx=66&ty= %D0%B3%D0%B8%D0%B8+%D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D1%86%D0%B0+%D0%BD%D0%B0+%D0%B7%D0%B5%D0%BC%D0%BB%D0%B5&start=442&num=10&um=1&hl=r u&newwindow=1&biw=1280&bih=638&tbm=isch&tbnid=pSeL5NpdsMVFWM:&imgrefurl= POABXL_g9M&imgurl= gavtoShAQ&zoom=1&chk=sbg&iact=rc&dur=206&sig= &sqi=2&page=25&tbnh=125&tbnw=181&ndsp=18&ved=1t:429,r:7,s:442&tx=89&ty= %D0%B3%D0%B8%D0%B8+%D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D1%86%D0%B0+%D0%BD%D0%B0+%D0%B7%D0%B5%D0%BC%D0%BB%D0%B5&start=442&num=10&um=1&hl=r u&newwindow=1&biw=1280&bih=638&tbm=isch&tbnid=pSeL5NpdsMVFWM:&imgrefurl= POABXL_g9M&imgurl= gavtoShAQ&zoom=1&chk=sbg&iact=rc&dur=206&sig= &sqi=2&page=25&tbnh=125&tbnw=181&ndsp=18&ved=1t:429,r:7,s:442&tx=89&ty=113