ηλιακά πάνελ

Εξηγούμε τι είναι ένα ηλιακό πάνελ και ποιος ανακάλυψε αυτή τη συσκευή. Επιπλέον, πώς λειτουργεί και σε τι χρησιμοποιείται.

Το ηλιακό πάνελ θεωρείται μια ενδεχόμενη εναλλακτική στις παραδοσιακές μορφές ενέργειας.

Τι είναι ένα ηλιακό πάνελ;

Τα ηλιακά πάνελ ή οι ηλιακές μονάδες είναι συσκευές σχεδιασμένες να συλλαμβάνουν την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία από το Ήλιος, για μεταγενέστερη χρήση και μετατροπή σε διάφορες μορφές Ενέργεια χρήσιμα, όπως και τα θερμική ενέργεια (που λαμβάνονται από ηλιακούς συλλέκτες) και το ηλεκτρική ενέργεια (που λαμβάνεται από φωτοβολταϊκά πάνελ).

Αυτός ο τύπος τεχνουργήματος εμφανίστηκε στα μέσα του εικοστού αιώνα και χρησιμοποιήθηκε για να παρέχει σταθερή ενέργεια στο δορυφόρους τίθεται σε τροχιά γύρω από το Γη, και στη συνέχεια να βελτιώσετε το ποιότητα ζωής από πληθυσμούς μακριά από κάθε μορφή συμβατικής ηλεκτρικής καλωδίωσης ή μετάδοσης.

Έκτοτε έχει αποκτήσει σημασία ως πιθανή εναλλακτική λύση στις παραδοσιακές μορφές ενέργειας, οι οποίες βρίσκονται σε κρίση από τα τέλη του αιώνα λόγω της πολύ υψηλής ζήτηση παγκόσμιας ενέργειας και με το υψηλό οικολογικό κόστος παραγωγής της.

Ποιος ανακάλυψε τα ηλιακά πάνελ;

Το πρώτο διαστημόπλοιο που χρησιμοποίησε ηλιακούς συλλέκτες ήταν το Vanguard 1.

Τα ηλιακά πάνελ είναι κληρονόμοι των πρώιμων φωτοβολταϊκών σχεδίων του Γάλλου φυσικού Alexandre-Edmunde Becquerel το 1839, αν και το πρώτο στοιχειώδες ηλιακό στοιχείο κατασκευάστηκε το 1883 από τον Αμερικανό Charles Fritts. Αν και ήταν μόνο 1% αποδοτικό, τράβηξε αρκετή προσοχή ώστε το 1946 ο Russel Ohl κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το σύγχρονο ηλιακό στοιχείο.

Ωστόσο, ήταν το 1954 που τα εργαστήρια Bell ανακάλυψαν ότι οι ημιαγωγοί πυριτίου ήταν πολύ ευαίσθητοι σε φως, επιτρέποντας την κατασκευή της πρώτης εμπορικής ηλιακής κυψέλης με απόδοση περίπου 6% την ίδια δεκαετία, η οποία επέτρεψε την εκτόξευση των πρώτων σοβιετικών και αμερικανικών δορυφόρων το 1957 και το 1958 αντίστοιχα, χρησιμοποιώντας ένα σχέδιο ηλιακής κυψέλης επιχείρηση Hoffman Electronics. Το πρώτο διαστημόπλοιο που χρησιμοποίησε ηλιακούς συλλέκτες ήταν το αμερικανικό Vanguard 1, που εκτοξεύτηκε το 1958.

Οι σύγχρονες εκδόσεις του ηλιακού πάνελ θα εμφανιστούν το 1970 (προικισμένο με αρσενίδιο γαλλίου ή ετεροδομή GaAs) και το 1980 (με χημική εναπόθεση μέταλλα από οργανικούς ατμούς). Με αυτά τα νέα μοντέλα η απόδοση των ηλιακών συλλεκτών αυξήθηκε έως και 22% και σε μεταγενέστερες εκδόσεις στο 30%.

Πώς λειτουργούν τα ηλιακά πάνελ;

Το ηλιακό πάνελ συλλαμβάνει συνεχώς τη θερμική ή/και φωτεινή ενέργεια της ηλιακής ακτινοβολίας.

Τα ηλιακά πάνελ απορροφούν ακτινοβολία από τον Ήλιο χάρη στο σύνολο κρυστάλλων ημιαγωγού υλικού που τα συνθέτουν: κρυσταλλικό πυρίτιο ή αρσενίδιο του γαλλίου και που όταν συνδέονται ανταποκρίνονται στο φωτοβολταϊκό φαινόμενο, σύμφωνα με το οποίο μπορεί να εκπέμπει συγκεκριμένη ύλη. ηλεκτρόνια όταν βομβαρδίζεται με ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (συνήθως ορατό φως ή υπεριώδες φως).

Αυτά τα υλικά δέχονται το ηλιακό φως και δημιουργούν α ηλεκτρικό πεδίο, το οποίο στη συνέχεια ανακατευθύνεται μέσω καλωδίων και πομπών σε συσκευές αποθήκευσης. Έτσι, το δομές από ανοξείδωτα μεταλλικά πάνελ είναι συνεχώς εκτεθειμένα στο ηλιακό φως, συλλαμβάνοντας συνεχώς θερμική ή/και φωτεινή ενέργεια από την ηλιακή ακτινοβολία.

Χρήσεις ηλιακών συλλεκτών

Με τους ηλιακούς θερμικούς συλλέκτες μπορείτε να πάρετε ζεστό νερό για καθημερινή χρήση.

Τα ηλιακά πάνελ χρησιμοποιούνται για την παραγωγή θερμότητα Υ ηλεκτρική ενέργεια από το φως του ήλιου, είπε γρήγορα. Ανάλογα με την περίπτωση, μπορούμε να μιλήσουμε για δύο τύπους πάνελ:

  • Θερμικοί ηλιακοί συλλέκτες. Ηλιακά πάνελ μέσω των οποίων κυκλοφορεί Νερό ή α υγρό θερμοϋποδοχέας, ο οποίος θερμαίνεται από την ενέργεια που συλλαμβάνεται από τον ήλιο και στη συνέχεια αντλείται σε ένα θερμός γεμάτος πόσιμο νερό, στο οποίο μεταφέρεται η μεταδιδόμενη θερμότητα και επανεκκινείται ο κύκλος. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να πάρετε ζεστό νερό για καθημερινή χρήση ή για θέρμανση δωματίων.
  • Φωτοβολταϊκά πάνελ. Σχηματίζεται από κυψέλες που μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρική ενέργεια και στη συνέχεια το μεταδίδουν μέσω καλωδίωσης σε κυψέλη ή φωτοβολταϊκό στοιχείο, το οποίο δέχεται το παραγόμενο φορτίο και το αποθηκεύει, για να παρέχει ηλεκτρική ενέργεια στους διάφορους τοπικούς χρήστες του.

Ηλιακή ενέργεια

Η ηλιακή ενέργεια είναι το κλειδί για τη διατήρηση δομών και μηχανημάτων στο διάστημα.

Δίπλα στο αιολική ενέργεια Υ γεωθερμική, η ηλιακή ενέργεια εμφανίστηκε στις αρχές του 21ου αιώνα ως ελπίδα για την ανθρωπότητα, αφού η ζήτηση για ενέργεια είναι αδιάκοπη στον αιώνιο κόσμο και οι παραδοσιακοί τρόποι απόκτησής της είναι ολοένα και πιο ακριβοί από οικονομική και οικολογική άποψη. Καύση ορυκτά καύσιμα, για παράδειγμα, θεωρείται ότι ευθύνεται σε μεγάλο βαθμό για τις κλιματικές αλλαγές που υπέστη ο κόσμος τον τελευταίο καιρό, λόγω της υψηλής συγκέντρωσης αερίων από το φαινόμενο του θερμοκηπίου στο ατμόσφαιρα.

Έτσι, η εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών σε σπίτια, οχήματα, ακόμη και η κατασκευή ηλιακών εγκαταστάσεων σε ερημικές τοποθεσίες φαίνεται να είναι το μέλλον της απόκτησης ηλεκτρικής ενέργειας, εφόσον είναι δυνατόν να μεγιστοποιηθεί η απόδοση των ηλιακών συλλεκτών που γνωρίζουμε και χρησιμοποιούμε σήμερα. . Ομοίως, η ηλιακή ενέργεια φαίνεται να είναι το κλειδί για τη διατήρηση δομές και μηχανήματα στο διάστημα, για μια ανθρωπότητα που ενδιαφέρεται όλο και περισσότερο για τον αποικισμό των άλλων πλανήτες και στην εξερεύνηση του διαστήματος. Είναι αναμφίβολα α τεχνολογία γεμάτο μέλλον.

!-- GDPR -->