Слайд 2Первые опыты использования солнечной энергии
В 1600 г. во Франции был создан первый
![Первые опыты использования солнечной энергии В 1600 г. во Франции был создан](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/361223/slide-1.jpg)
солнечный двигатель, работавший на нагретом воздухе и использовавшийся для перекачки воды.
Слайд 3В конце XVII в. ведущий французский химик А. Лавуазье создал первую солнечную
![В конце XVII в. ведущий французский химик А. Лавуазье создал первую солнечную](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/361223/slide-2.jpg)
печь, в которой достигалась температура в 1650 оС и нагревались образцы исследуемых материалов в вакууме и защитной атмосфере, а также были изучены свойства углерода и платины.
Слайд 4В 1866 г. француз А. Мушо построил в Алжире несколько крупных солнечных
![В 1866 г. француз А. Мушо построил в Алжире несколько крупных солнечных](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/361223/slide-3.jpg)
концентраторов и использовал их для дистилляции воды и приводов насосов.
Слайд 5На всемирной выставке в Париже в 1878 г. А. Мушо продемонстрировал солнечную
![На всемирной выставке в Париже в 1878 г. А. Мушо продемонстрировал солнечную](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/361223/slide-4.jpg)
печь для приготовления пищи, в которой 0,5 кг мяса можно было сварить за 20 минут.
Слайд 6В 1833 г. в США Дж. Эриксон построил солнечный воздушный двигатель с
![В 1833 г. в США Дж. Эриксон построил солнечный воздушный двигатель с](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/361223/slide-5.jpg)
параболоцилиндрическим концентратором размером 4,8* 3,3 м.
Первый плоский коллектор солнечной энергии был построен французом Ш.А. Тельером. Он имел площадь 20 м 2 и использовался в тепловом двигателе, работавшем на аммиаке.
Слайд 7В 1885г. была предложена схема солнечной установки с плоским коллектором для подачи
![В 1885г. была предложена схема солнечной установки с плоским коллектором для подачи](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/361223/slide-6.jpg)
воды, причем он был смонтирован на крыше пристройки к дому.
Первая крупномасштабная установка для дистилляции воды была построена в Чили в 1871 г. американским инженером Ч. Уилсоном. Она эксплуатировалась в течение 30 лет, поставляя питьевую воду для рудника.
Слайд 8В 1890 г. профессор В.К. Церасский в Москве осуществил процесс плавления металлов
![В 1890 г. профессор В.К. Церасский в Москве осуществил процесс плавления металлов](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/361223/slide-7.jpg)
солнечной энергией, сфокусированной параболоидным зеркалом, в фокусе которого температура превышала 3000 оС.
Слайд 9Башенные и модульные электростанции
В настоящее время строятся солнечные электростанции в основном двух
![Башенные и модульные электростанции В настоящее время строятся солнечные электростанции в основном](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/361223/slide-8.jpg)
типов: СЭС башенного типа и СЭС распределенного типа.
Слайд 10В башенных СЭС используется центральный приемник с полем гелиостатов, обеспечивающим степень концентрации
![В башенных СЭС используется центральный приемник с полем гелиостатов, обеспечивающим степень концентрации](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/361223/slide-9.jpg)
в несколько тысяч. Система слежения за Солнцем значительно сложна, так как требуется вращение вокруг двух осей. Управление системой осуществляется с помощью ЭВМ.
Главным недостатком башенных СЭС являются их высокая стоимость и большая занимаемая площадь.
Слайд 12В СЭС распределительного (модульного) типа используется большое число модулей, каждый из которых
![В СЭС распределительного (модульного) типа используется большое число модулей, каждый из которых](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/361223/slide-11.jpg)
включает параболо-цилиндрический концентратор солнечного излучения и приемник, расположенный в фокусе концентратора и используемый для нагрева рабочей жидкости, подаваемой в тепловой двигатель, который соединен с электрогенератором.
При небольшой мощности СЭС модульного типа более экономичны чем башенные. В СЭС модульного типа обычно используются линейные концентраторы солнечной энергии с максимальной степенью концентрации около 100.
Слайд 14Солнечные батареи
Энергия солнечной радиации может быть преобразована в постоянный электрический ток посредством
![Солнечные батареи Энергия солнечной радиации может быть преобразована в постоянный электрический ток](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/361223/slide-13.jpg)
солнечных батарей - устройств, состоящих из тонких пленок кремния или других полупроводниковых материалов. Преимущество фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) обусловлено отсутствием подвижных частей, их высокой надежностью и стабильностью. При этом срок их службы практически не ограничен. Они имеют малую массу, отличаются простотой обслуживания, эффективным использованием как прямой, так и рассеянной солнечной радиации. Недостатком ФЭП является высокая стоимость и низкий КПД.
Слайд 16Фотоэлектрический эффект возникает в солнечном элементе при его освещении светом в видимой
![Фотоэлектрический эффект возникает в солнечном элементе при его освещении светом в видимой](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/361223/slide-15.jpg)
и ближней инфракрасной областях спектра. В солнечном элементе из полупроводникового кремния толщиной 50мкм поглощаются фотоны, и их энергия преобразуется в электрическую посредством p-n соединения.
Слайд 17Солнечные батареи пока используются в основном в космосе, а на Земле только
![Солнечные батареи пока используются в основном в космосе, а на Земле только](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/361223/slide-16.jpg)
для энергоснабжения автономных потребителей мощностью до 1 кВт, питания радионавигационной и маломощной радиоэлектронной аппаратуры, привода экспериментальных электромобилей и самолетов.
В ряде стран разрабатываются гелиоэнергитические установки с использованием так называемых солнечных прудов.
Слайд 20Солнечные коллекторы и аккумуляторы теплоты
Основным конструктивным элементом солнечной установки является коллектор, в
![Солнечные коллекторы и аккумуляторы теплоты Основным конструктивным элементом солнечной установки является коллектор,](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/361223/slide-19.jpg)
котором происходит улавливание солнечной энергии, ее преобразование в теплоту и нагрев воды, воздуха или какого либо другого теплоносителя. Различают два типа солнечных коллекторов - плоские и фокусирующие.
Слайд 21В плоских коллекторах солнечная энергия поглощается без концентрации, а в фокусирующих -
![В плоских коллекторах солнечная энергия поглощается без концентрации, а в фокусирующих -](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/361223/slide-20.jpg)
с концентрацией, т.е. с увеличением плотности поступающего потока радиации.
Слайд 23Аккумуляторы можно классифицировать по характеристике физико-химических процессов, протекающих в теплоаккумулирующих материалах (ТАМ):
![Аккумуляторы можно классифицировать по характеристике физико-химических процессов, протекающих в теплоаккумулирующих материалах (ТАМ):](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/361223/slide-22.jpg)
Аккумуляторы емкостного типа, в которых используется теплоемкость нагреваемого (охлаждаемого) аккумулирующего материала без изменения его агрегатного состояния (природный камень, галька, вода, водные растворы солей и др.);
Аккумуляторы фазового перехода вещества, в которых используется теплота плавления (затвердевая) вещества;
Аккумуляторы энергии, основанные на выделении и поглощении теплоты при обратимых химических и фотохимических реакциях.
Слайд 25Солнечные водонагревательные установки
Солнечные водонагревательные установки получили довольно широкое распространение благодаря простоте их
![Солнечные водонагревательные установки Солнечные водонагревательные установки получили довольно широкое распространение благодаря простоте](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/361223/slide-24.jpg)
конструкции, надежности, быстрой окупаемости.
По принципу работы солнечные водонагревательные установки можно разделить на два типа: установки с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя. В последние годы все больше производится пассивных водонагревателей, которые работают без насоса, а следовательно, не потребляют электроэнергию. Они проще в конструктивном отношении, надежнее в эксплуатации, почти не требуют ухода, а по своей эффективности практически не уступают солнечным водонагревательным установкам с принудительной циркуляцией.
Слайд 27Солнечная водонагревательная установка с естественной циркуляцией содержит коллектор солнечной энергии, бак-аккумулятора подводится
![Солнечная водонагревательная установка с естественной циркуляцией содержит коллектор солнечной энергии, бак-аккумулятора подводится](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/361223/slide-26.jpg)
холодная вола (ХВ), и из его верхней части отводится потребителям горячая вода (ГВ). Перечисленные элементы образуют контур естественной циркуляции воды. По подъемной трубе горячая вода из коллектора солнечной энергии поступает а бак-аккумулятор, а по отпускной трубе из бака в коллектор поступает более холодная вода для нагрева за счет поглощенной солнечной энергии. Поскольку средняя температура воды в подъемной трубе выше, чем в отпускной, плотность воды, напротив, ниже во второй трубе. И вследствие этого возникает разность давлений (Па), вызывающая движение воды в контуре циркуляции.
Слайд 29Система солнечного теплоснабжения зданий
Различают активные и пассивные системы солнечного теплоснабжения зданий.
Характерным
![Система солнечного теплоснабжения зданий Различают активные и пассивные системы солнечного теплоснабжения зданий.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/361223/slide-28.jpg)
признаком активных систем является наличие коллектора солнечной энергии, аккумулятора теплоты, дополнительного источника энергии, трубопроводов, теплообменников, насосов или вентиляторов и устройств для автоматического контроля и управления.
В пассивных системах роль солнечного коллектора и аккумулятора теплоты обычно выполняют сами ограждающие конструкции здания, а движение теплоносителя (воздуха) осуществляется за счет естественной конверции без применения вентилятора.