Le soleil fait partie des sources d’énergie alternatives renouvelables. Aujourd’hui, les sources de chaleur alternatives sont largement utilisées dans l’agriculture et pour les besoins domestiques de la population.

L'utilisation de l'énergie solaire sur Terre joue un rôle important dans la vie humaine. Grâce à sa chaleur, le soleil, comme source d’énergie, chauffe toute la surface de notre planète. Grâce à son pouvoir thermique, les vents soufflent, les mers, les rivières, les lacs se réchauffent et toute vie sur terre existe.

Les gens ont commencé à utiliser des sources de chaleur renouvelables il y a de nombreuses années, alors que les technologies modernes n'existaient pas encore. Le soleil est aujourd’hui le fournisseur d’énergie thermique le plus accessible sur terre.

Domaines d'utilisation de l'énergie solaire

Chaque année, l’utilisation de l’énergie solaire gagne de plus en plus en popularité. Il y a quelques années seulement, elle était utilisée pour chauffer l'eau des maisons de campagne et des douches d'été. Aujourd'hui, des sources de chaleur renouvelables sont utilisées pour produire de l'électricité et pour approvisionner en eau chaude les bâtiments résidentiels et les installations industrielles.

Aujourd'hui, les sources de chaleur renouvelables sont utilisées dans les domaines suivants :

en agriculture, aux fins de l'alimentation électrique et du chauffage des serres, hangars et autres bâtiments ;
pour l'alimentation électrique des installations sportives et des institutions médicales ;
dans le domaine de l'industrie aéronautique et spatiale ;
dans l'éclairage des rues, des parcs et d'autres installations urbaines ;
pour l'électrification des zones peuplées ;
pour le chauffage, l'électricité et l'approvisionnement en eau chaude des bâtiments résidentiels ;
pour les besoins du ménage.

Caractéristiques de l'application

La lumière émise par le soleil sur Terre est convertie en énergie thermique à l'aide de systèmes passifs et actifs. Les systèmes passifs comprennent les bâtiments dans la construction desquels sont utilisés des matériaux de construction qui absorbent le plus efficacement l'énergie du rayonnement solaire. À leur tour, les systèmes actifs comprennent des collecteurs qui convertissent le rayonnement solaire en énergie, ainsi que des photocellules qui le convertissent en électricité. Examinons de plus près comment utiliser correctement les sources de chaleur renouvelables.

Systèmes passifs

De tels systèmes incluent les bâtiments solaires. Ce sont des bâtiments construits en tenant compte de toutes les caractéristiques de la zone climatique locale. Pour leur construction, on utilise des matériaux permettant d'utiliser au maximum toute l'énergie thermique pour le chauffage, le refroidissement et l'éclairage des locaux résidentiels et industriels. Ceux-ci incluent les technologies et matériaux de construction suivants : l'isolation, les planchers en bois, les surfaces absorbant la lumière et l'orientation du bâtiment vers le sud.

De tels systèmes solaires permettent une utilisation maximale de l'énergie solaire et remboursent rapidement les coûts de leur construction en réduisant les coûts énergétiques. Ils sont respectueux de l’environnement et vous permettent également de créer une indépendance énergétique. C’est pour cette raison que l’utilisation de telles technologies est très prometteuse.

Systèmes actifs

Ce groupe comprend les collecteurs, les batteries, les pompes, les canalisations pour l'approvisionnement en chaleur et l'approvisionnement en eau chaude de la maison. Les premiers sont installés directement sur les toits des maisons, et les autres sont situés dans les sous-sols pour être utilisés pour l'approvisionnement en eau chaude et le chauffage.

Photocellules solaires

Afin de réaliser plus efficacement toute l'énergie solaire, des sources d'énergie solaire telles que des photocellules, ou comme on les appelle aussi, des cellules solaires, sont utilisées. À leur surface, ils ont des semi-conducteurs qui, lorsqu'ils sont exposés aux rayons du soleil, commencent à se déplacer et génèrent ainsi du courant électrique. Ce principe de génération actuelle ne contient aucune réaction chimique, ce qui permet aux photocellules de fonctionner longtemps.

Ces convertisseurs photovoltaïques comme sources d’énergie solaire sont faciles à utiliser car ils sont légers, faciles à entretenir et sont également très efficaces dans l’utilisation de l’énergie solaire.

Aujourd'hui, les panneaux solaires, en tant que source d'énergie solaire sur terre, sont utilisés pour produire de l'eau chaude, du chauffage et de l'électricité dans des pays chauds comme la Turquie, l'Égypte et les pays asiatiques. Dans notre région, le soleil est utilisé comme source d’énergie pour alimenter en électricité les systèmes électriques autonomes, l’électronique de faible consommation et les moteurs d’avions.

Collecteurs solaires

L'utilisation de l'énergie solaire par les collecteurs consiste à convertir le rayonnement en chaleur. Ils sont répartis dans les groupes principaux suivants :

Capteurs solaires plats. Ce sont les plus courants. Ils sont pratiques à utiliser pour les besoins de chauffage domestique, ainsi que pour chauffer l'eau pour l'approvisionnement en eau chaude ;
Collecteurs sous vide. Ils sont utilisés pour les besoins domestiques lorsqu’une eau à haute température est nécessaire. Ils sont constitués de plusieurs tubes de verre, traversés par les rayons du soleil, qui, à leur tour, dégagent de la chaleur à l'eau ;
Capteurs solaires aéroportés. Ils sont utilisés pour les installations de chauffage de l'air, de récupération des masses d'air et de séchage ;
Collecteurs intégrés. Les modèles les plus simples. Ils sont utilisés pour préchauffer l'eau, par exemple pour les chaudières à gaz. Dans la vie quotidienne, l'eau chauffée est collectée dans un réservoir spécial - des réservoirs de stockage et est ensuite utilisée pour divers besoins.

L'utilisation de l'énergie solaire par les collecteurs s'effectue en l'accumulant dans ce qu'on appelle des modules. Ils sont installés sur le toit des bâtiments et sont constitués de tubes et de plaques de verre peints en noir afin d'absorber davantage de lumière solaire.

Les capteurs solaires sont utilisés pour chauffer l'eau pour l'approvisionnement en eau chaude et le chauffage des bâtiments résidentiels.

Avantages des installations solaires

ils sont totalement gratuits et inépuisables ;
sont totalement sûrs à utiliser ;
autonome;
économique, puisque les fonds sont dépensés uniquement pour l'achat d'équipements pour les installations ;
leur utilisation garantit l'absence de surtensions, ainsi que la stabilité de l'alimentation électrique ;
durable;
facile à utiliser et à entretenir.

L'utilisation de l'énergie solaire à l'aide de telles installations gagne en popularité chaque année. Les panneaux solaires permettent d'économiser beaucoup d'argent sur le chauffage et l'approvisionnement en eau chaude, de plus, ils sont respectueux de l'environnement et ne nuisent pas à la santé humaine.

Sans énergie, la vie sur la planète est impossible. La loi physique de conservation de l’énergie dit que l’énergie ne peut naître de rien et ne disparaît pas sans laisser de trace. Il peut être obtenu à partir de ressources naturelles telles que le charbon, le gaz naturel ou l’uranium et transformé en formes que nous pouvons utiliser, comme la chaleur ou la lumière. Dans le monde qui nous entoure, nous pouvons trouver diverses formes d'accumulation d'énergie, mais la plus importante pour l'homme est l'énergie fournie par les rayons du soleil - l'énergie solaire.

Énergie solaire fait référence à des sources d'énergie renouvelables, c'est-à-dire qu'elle est restaurée naturellement sans intervention humaine. C'est l'une des sources d'énergie respectueuses de l'environnement qui ne pollue pas l'environnement. Applications possibles énergie solaire sont pratiquement illimités et les scientifiques du monde entier travaillent à développer des systèmes qui élargissent les possibilités d'utilisation énergie solaire.

Un mètre carré de Soleil émet 62 900 kW d'énergie. Cela correspond à peu près à la puissance d’un million de lampes électriques. Ce chiffre est impressionnant : le Soleil fournit à la Terre 80 000 milliards de kW chaque seconde, soit plusieurs fois plus que toutes les centrales électriques du monde. La science moderne est confrontée à la tâche d'apprendre comment utiliser l'énergie du Soleil de la manière la plus complète et la plus efficace possible, comme la plus sûre. Les scientifiques pensent qu'une utilisation généralisée énergie solaire- c'est l'avenir de l'humanité.

Les réserves mondiales de gisements ouverts de charbon et de gaz, au rythme de leur utilisation comme aujourd'hui, devraient être épuisées au cours des 100 prochaines années. On estime que dans les gisements encore inexplorés, les réserves de combustibles fossiles seraient suffisantes pour 2 à 3 siècles. Mais en même temps, nos descendants seraient privés de ces ressources énergétiques, et les produits de leur combustion causeraient des dégâts colossaux à l’environnement.

L'énergie nucléaire a un énorme potentiel. Cependant, l'accident de Tchernobyl en avril 1986 a montré les graves conséquences que peut entraîner l'utilisation de l'énergie nucléaire. Le public du monde entier reconnaît que l’utilisation de l’énergie atomique à des fins pacifiques est économiquement justifiée, mais les précautions de sécurité les plus strictes doivent être respectées lors de son utilisation.

Par conséquent, la source d’énergie la plus propre et la plus sûre est le Soleil !

Énergie solaire peut être convertie en énergie utile grâce à l’utilisation de systèmes d’énergie solaire actifs et passifs.

Systèmes d'énergie solaire passifs.

La manière la plus primitive d'utilisation passive énergie solaire- Il s'agit d'un réservoir d'eau de couleur foncée. Couleur foncée, s'accumulant énergie solaire, la transforme en chaleur - l'eau se réchauffe.

Il existe cependant des méthodes plus avancées d’utilisation passive. énergie solaire. Des technologies de construction ont été développées pour utiliser au maximum énergie solaire pour le chauffage ou le refroidissement, l'éclairage des bâtiments. Avec cette conception, la structure du bâtiment elle-même est un collecteur, accumulant énergie solaire.

Ainsi, en 100 après JC, Pline le Jeune construisit une petite maison dans le nord de l'Italie. Dans l'une des pièces, les fenêtres sont en mica. Il s'est avéré que cette pièce était plus chaude que les autres et qu'il fallait moins de bois de chauffage pour la chauffer. Dans ce cas, le mica agissait comme un isolant qui retenait la chaleur.

Les conceptions de bâtiments modernes tiennent compte de la situation géographique des bâtiments. Ainsi, un grand nombre de fenêtres orientées vers le sud sont prévues dans les régions du nord pour laisser entrer plus de soleil et de chaleur, et le nombre de fenêtres à l'est et à l'ouest est limité pour limiter la quantité de soleil en été. Dans de tels bâtiments, l'orientation et l'emplacement des fenêtres, la charge thermique et l'isolation thermique constituent un système de conception unique.

Ces bâtiments sont respectueux de l’environnement, indépendants en énergie et confortables. Il y a beaucoup de lumière naturelle dans les pièces, le lien avec la nature est plus pleinement ressenti et l'électricité est également considérablement économisée. La chaleur dans ces bâtiments est préservée grâce à des matériaux d'isolation thermique sélectionnés des murs, des plafonds et des sols. Ces premiers bâtiments « solaires » ont acquis une énorme popularité en Amérique après la Seconde Guerre mondiale. Par la suite, en raison de la baisse des prix du pétrole, l’intérêt pour la conception de tels bâtiments s’est quelque peu estompé. Cependant, aujourd’hui, en raison de la crise environnementale mondiale, on s’intéresse de plus en plus aux projets environnementaux utilisant des systèmes d’énergie renouvelable.

Systèmes d'énergie solaire active

Basé sur des systèmes d'utilisation active énergie solaire des capteurs solaires sont utilisés. Collecteur, absorbant énergie solaire, la convertit en chaleur qui, grâce à un liquide de refroidissement, chauffe les bâtiments, chauffe l'eau, peut la convertir en énergie électrique, etc. Les capteurs solaires peuvent être utilisés dans tous les processus industriels, agricoles et domestiques où la chaleur est utilisée.

Types de collectionneurs

capteur solaire à air

Il s'agit du type de capteur solaire le plus simple. Sa conception est extrêmement simple et ressemble à l'effet d'une serre ordinaire, que l'on retrouve dans n'importe quel chalet d'été. Essayez une petite expérience. Par une journée d'hiver ensoleillée, placez n'importe quel objet sur le rebord de la fenêtre afin que les rayons du soleil tombent dessus et après un certain temps, placez votre paume dessus. Vous sentirez que l'objet est devenu chaud. Et devant la fenêtre, il pourrait être 20 ! Le fonctionnement d’un capteur solaire à air repose sur ce principe.

L'élément principal du collecteur est une plaque isolée thermiquement constituée de tout matériau conducteur bien la chaleur. La plaque est peinte en noir. Les rayons du soleil traversent la surface transparente, chauffent la plaque, puis transfèrent la chaleur dans la pièce avec un flux d'air. L'air circule par convection naturelle ou à l'aide d'un ventilateur, ce qui améliore le transfert de chaleur.

Cependant, l'inconvénient de ce système est qu'il nécessite des coûts supplémentaires pour faire fonctionner le ventilateur. Ces capteurs fonctionnent pendant la journée et ne peuvent donc pas remplacer la source de chauffage principale. Cependant, si vous installez le capteur dans la principale source de chauffage ou de ventilation, son efficacité augmente de manière disproportionnée. Les capteurs solaires d’air peuvent également être utilisés pour dessaler l’eau de mer, ce qui réduit son coût à 40 centimes d’euro par mètre cube.

Les capteurs solaires peuvent être plats et sous vide.

capteur solaire plat

Le collecteur se compose d'un élément qui absorbe l'énergie solaire, d'un revêtement (verre à teneur réduite en métaux), d'un pipeline et d'une couche d'isolation thermique. Le revêtement transparent protège le boîtier des conditions climatiques défavorables. À l'intérieur du boîtier, le panneau absorbeur d'énergie solaire (absorbeur) est relié au liquide de refroidissement qui circule dans les tuyaux. Le pipeline peut être soit en forme de treillis, soit en forme de serpentin. Le liquide de refroidissement les traverse depuis les tuyaux d'entrée jusqu'aux tuyaux de sortie, se réchauffant progressivement. Le panneau absorbant est en métal bien conducteur de la chaleur (aluminium, cuivre).

Le collecteur capte la chaleur et la convertit en énergie thermique. De tels collecteurs peuvent être intégrés au toit ou placés sur le toit d'un bâtiment, ou ils peuvent être placés séparément. Cela donnera au design du site un aspect moderne.

Capteur solaire sous vide

Les collecteurs sous vide peuvent être utilisés toute l’année. L'élément principal des collecteurs sont les tubes à vide. Chacun d'eux est constitué de deux tuyaux en verre. Les tuyaux sont en verre borosilicaté et l'intérieur est recouvert d'un revêtement spécial qui assure une absorption de la chaleur avec une réflexion minimale. L'air a été pompé de l'espace entre les tubes. Un absorbeur de baryum est utilisé pour maintenir le vide. Lorsqu'il est en bon état, le tube à vide est de couleur argentée. S'il apparaît blanc, le vide a disparu et le tube doit être remplacé.

Le collecteur sous vide se compose d'un ensemble de tubes à vide (10-30) et transfère la chaleur au réservoir de stockage via un liquide antigel (liquide de refroidissement). L'efficacité des collecteurs à vide est élevée :

- par temps nuageux, car les tubes à vide peuvent absorber l'énergie des rayons infrarouges qui traversent les nuages

- peut fonctionner à des températures inférieures à zéro.

Panneaux solaires.

Une batterie solaire est un ensemble de modules qui reçoivent et convertissent l’énergie solaire, notamment l’énergie thermique. Mais ce terme est traditionnellement attribué aux convertisseurs phytoélectriques. Par conséquent, lorsque nous parlons de « batterie solaire », nous entendons un dispositif phytoélectrique qui convertit l’énergie solaire en énergie électrique.

Les panneaux solaires sont capables de produire de l’énergie électrique en continu ou de la stocker pour une utilisation ultérieure. Pour la première fois, des batteries photovoltaïques ont été utilisées sur des satellites spatiaux.

L'avantage des panneaux solaires est une simplicité maximale de conception, une installation simple, des besoins d'entretien minimes et une longue durée de vie. Ils ne nécessitent pas d'espace supplémentaire lors de l'installation. La seule condition est de ne pas les ombrager longtemps et de dépoussiérer le plan de travail. Les panneaux solaires modernes peuvent rester opérationnels pendant des décennies ! Il est difficile de trouver un système aussi sûr, efficace et qui dure aussi longtemps ! Ils produisent de l'énergie tout au long de la journée, même par temps nuageux.

Les batteries solaires ont leurs inconvénients en termes d'application :

- sensibilité à la pollution. (Si vous placez la batterie à un angle de 45 degrés, elle sera dégagée par la pluie ou la neige, ne nécessitant ainsi aucun entretien supplémentaire)

- sensibilité aux températures élevées. (Oui, lorsqu'elle est chauffée à 100 - 125 degrés, la batterie solaire peut même s'éteindre et un système de refroidissement peut être nécessaire. Le système de ventilation consommera une petite fraction de l'énergie générée par la batterie. Les conceptions modernes de panneaux solaires fournissent un système pour la sortie d'air chaud.)

- prix élevé. (Compte tenu de la longue durée de vie des panneaux solaires, cela permettra non seulement de récupérer les coûts de leur achat, mais permettra également d'économiser de l'argent sur la consommation d'électricité, d'économiser des tonnes de carburants traditionnels et d'être respectueux de l'environnement)

Utilisation de systèmes d'énergie solaire dans la construction.

Dans l’architecture moderne, il est de plus en plus envisagé de construire des maisons intégrant des sources d’énergie solaire rechargeables. Les panneaux solaires sont installés sur les toits des bâtiments ou sur des supports spéciaux. Ces bâtiments utilisent une source d’énergie silencieuse, fiable et sûre : le soleil. L’énergie solaire est utilisée pour l’éclairage, le chauffage des locaux, le refroidissement de l’air, la ventilation et la production d’électricité.

Nous présentons plusieurs projets architecturaux innovants utilisant des systèmes solaires.

La façade de ce bâtiment est construite en verre, fer et aluminium avec des batteries solaires intégrées. L'énergie produite est suffisante non seulement pour fournir aux résidents de la maison un approvisionnement autonome en eau chaude et en électricité, mais également pour éclairer une rue de 2,5 km tout au long de l'année.

Cette maison a été conçue par un groupe d'étudiants américains. Le projet a été soumis au concours « Conception, construction de maisons et exploitation de panneaux solaires ». Conditions du concours : présenter une conception architecturale d'un immeuble résidentiel avec son efficacité économique, ses économies d'énergie et son attractivité. Les auteurs du projet ont prouvé que leur projet est abordable, attrayant pour les consommateurs et allie une excellente conception et une efficacité maximale. (traduction de www.solardecathlon.gov)

Utilisation des systèmes d'énergie solaire dans le monde.

Systèmes d'utilisation énergie solaire parfait et respectueux de l'environnement. Il y a une énorme demande pour eux partout dans le monde. Partout dans le monde, les gens commencent à abandonner l’utilisation des carburants traditionnels en raison de la hausse des prix du gaz et du pétrole. Ainsi, en Allemagne en 2004. 47 % des maisons étaient équipées de capteurs solaires pour chauffer l'eau.

Dans de nombreux pays du monde, des programmes gouvernementaux ont été développés pour développer l’utilisation des énergie solaire. En Allemagne, il s'agit du programme « 100 000 toits solaires », aux États-Unis, il existe un programme similaire « Million Solar Roofs ». En 1996 des architectes d'Allemagne, d'Autriche, de Grande-Bretagne, de Grèce et d'autres pays ont élaboré la Charte européenne sur énergie solaire dans le bâtiment et l'architecture. La Chine est leader en Asie, où, sur la base de technologies modernes, des systèmes de capteurs solaires sont introduits dans la construction de bâtiments et dans l'utilisation de énergie solaire dans l'industrie.

Un fait qui en dit long : l’une des conditions pour adhérer à l’Union européenne est l’augmentation de la part des sources alternatives dans le système énergétique du pays. En 2000 Il y avait 60 millions de km² de capteurs solaires en service dans le monde ; en 2010, la superficie était passée à 300 millions de km².

Les experts notent que le marché des systèmes énergie solaire sur le territoire de la Russie, de l'Ukraine et de la Biélorussie, ils viennent de se former. Les systèmes solaires n'ont jamais été produits à grande échelle, car les matières premières étaient si bon marché que les équipements coûteux pour les systèmes solaires n'étaient pas demandés... La production de capteurs, par exemple en Russie, a presque complètement cessé.

En raison de la hausse des prix des ressources énergétiques traditionnelles, on assiste à un regain d’intérêt pour l’utilisation des systèmes solaires. Dans un certain nombre de régions de ces pays confrontées à une pénurie de ressources énergétiques, des programmes locaux d'utilisation de systèmes solaires sont en cours d'adoption, mais les systèmes solaires sont pratiquement inconnus du grand marché de consommation.

La principale raison du lent développement du marché de la vente et de l'utilisation des systèmes solaires est, d'une part, leur coût initial élevé, et d'autre part, le manque d'informations sur les capacités des systèmes solaires, les technologies avancées pour leur utilisation et sur les développeurs et fabricants de systèmes solaires. Tout cela ne peut permettre d'évaluer correctement l'efficacité de l'utilisation de systèmes fonctionnant sur énergie solaire.

Il faut garder à l’esprit qu’un capteur solaire n’est pas un produit final. Pour obtenir le produit final - chaleur, électricité, eau chaude - vous devez suivre le processus depuis la conception, l'installation jusqu'à la mise en service des systèmes solaires. La petite expérience existante dans l'utilisation de capteurs solaires montre que ce travail n'est pas plus difficile que l'installation d'un chauffage traditionnel, mais que l'efficacité économique est bien supérieure.

En Biélorussie, en Russie et en Ukraine, de nombreuses entreprises se consacrent à la conception et à l'installation d'équipements de chauffage, mais aujourd'hui, les sources d'énergie traditionnelles sont prioritaires. Développement de processus économiques, expérience mondiale dans l'utilisation des systèmes énergie solaire montre que l’avenir réside dans les sources d’énergie alternatives. Dans un avenir proche, on peut constater que les systèmes solaires occupent une nouvelle place, pratiquement inoccupée, sur notre marché.

Le principe de la conversion de l'énergie solaire, son application et ses perspectives

Il existe de moins en moins de sources d’énergie traditionnelles dans le monde. Les réserves de pétrole, de gaz et de charbon s’épuisent et tout tend vers le fait qu’elles s’épuiseront tôt ou tard. Si des sources d’énergie alternatives ne sont pas trouvées d’ici là, l’humanité sera confrontée à une catastrophe. C’est pourquoi des recherches sont menées dans tous les pays développés pour découvrir et développer de nouvelles sources d’énergie. Tout d’abord, c’est l’énergie solaire. Depuis l’Antiquité, cette énergie est utilisée par les gens pour éclairer leurs maisons, sécher leurs aliments, leurs vêtements, etc. L’énergie solaire est aujourd’hui l’une des sources d’énergie alternative les plus prometteuses. Actuellement, il existe déjà de nombreuses conceptions permettant de convertir l'énergie solaire en énergie électrique ou thermique. L'industrie grandit et se développe progressivement, mais, comme partout ailleurs, elle a ses problèmes. Tout cela sera discuté dans ce document.

L'énergie solaire est l'une des sources renouvelables les plus accessibles sur Terre. L’utilisation de l’énergie solaire dans l’économie nationale a un effet positif sur l’environnement, puisqu’elle ne nécessite pas de forer des puits ni de développer des mines pour l’obtenir. De plus, ce type d’énergie est gratuit et ne coûte rien. Naturellement, il y a des coûts associés à l'achat et à l'installation des équipements.

Le problème est que le soleil est une source d’énergie intermittente. Cela nécessite donc l’accumulation d’énergie et son utilisation en conjonction avec d’autres sources d’énergie. Le principal problème aujourd’hui est que les équipements modernes ont une faible efficacité dans la conversion de l’énergie solaire en énergie électrique et thermique. Par conséquent, tous les développements visent à accroître l’efficacité de ces systèmes et à réduire leur coût.

D’ailleurs, de nombreuses ressources de la planète proviennent de l’énergie solaire. Par exemple, le vent, qui est une autre source renouvelable, ne soufflerait pas sans le soleil. L'évaporation de l'eau et son accumulation dans les rivières se produisent également sous l'influence du soleil. Et l’eau, comme vous le savez, est utilisée par l’hydroélectricité. Les biocarburants n’existeraient pas non plus sans le soleil. Par conséquent, en plus de la source directe d’énergie, le soleil affecte d’autres domaines énergétiques.

Le soleil envoie des rayons à la surface de notre planète. À partir d’un large spectre de rayonnement, 3 types d’ondes atteignent la surface de la Terre :

Lumière. Il y en a environ 49 pour cent dans le spectre d’émission ;
Infrarouge. Leur part est également de 49 pour cent. Grâce à ces vagues, notre planète se réchauffe ;
Ultra-violet. Il y en a environ 2 pour cent dans le spectre du rayonnement solaire. Ils sont invisibles à nos yeux.

Excursion dans l'histoire

Comment l’énergie solaire s’est-elle développée jusqu’à aujourd’hui ? L’homme réfléchit depuis l’Antiquité à utiliser le soleil dans ses activités. Tout le monde connaît la légende selon laquelle Archimède incendia la flotte ennemie près de sa ville de Syracuse. Pour cela, il a utilisé des miroirs brûlants. Il y a plusieurs milliers d'années, au Moyen-Orient, les palais des dirigeants étaient chauffés par l'eau, elle-même chauffée par le soleil. Dans certains pays, on évaporait l’eau de mer au soleil pour obtenir du sel. Les scientifiques ont souvent mené des expériences avec des appareils de chauffage alimentés par l'énergie solaire.

Les premiers modèles de tels radiateurs ont été produits aux XVIIe et XVIIe siècles. Le chercheur N. Saussure a notamment présenté sa version du chauffe-eau. Il s'agit d'une boîte en bois recouverte d'un couvercle en verre. L'eau de cet appareil était chauffée à 88 degrés Celsius. En 1774, A. Lavoisier utilisait des lentilles pour concentrer la chaleur du soleil. Et sont également apparues des lentilles permettant de faire fondre localement la fonte en quelques secondes.

Les batteries qui convertissent l'énergie solaire en énergie mécanique ont été créées par des scientifiques français. À la fin du XIXe siècle, le chercheur O. Musho met au point un insolateur qui focalise les rayons à l'aide d'une lentille sur une chaudière à vapeur. Cette chaudière servait à faire fonctionner la presse à imprimer. Aux États-Unis, à cette époque, il était possible de créer une unité solaire d'une capacité de 15 « chevaux ».

Pendant longtemps, les isolateurs ont été produits selon un schéma qui utilisait l’énergie du soleil pour transformer l’eau en vapeur. Et l’énergie convertie était utilisée pour effectuer certains travaux. Le premier appareil convertissant l’énergie solaire en énergie électrique a été créé en 1953 aux États-Unis. C'est devenu le prototype des panneaux solaires modernes. L'effet photoélectrique sur lequel reposent leurs travaux a été découvert dans les années 70 du 19e siècle.

Dans les années trente du siècle dernier, l'académicien soviétique A.F. Ioffe a proposé d'utiliser des photocellules à semi-conducteurs pour convertir l'énergie solaire. L'efficacité de la batterie à cette époque était inférieure à 1 %. De nombreuses années se sont écoulées avant que des cellules solaires aient une efficacité de 10 à 15 pour cent. Ensuite, les Américains ont construit des panneaux solaires modernes.

Pour obtenir plus de puissance des systèmes solaires, le faible rendement est compensé par une surface accrue de photocellules. Mais ce n’est pas une solution, car les semi-conducteurs en silicium contenus dans les cellules solaires sont assez chers. À mesure que l'efficacité augmente, le coût des matériaux augmente. C’est le principal obstacle à l’utilisation généralisée des panneaux solaires. Mais à mesure que les ressources s’épuisent, leur utilisation deviendra de plus en plus rentable. De plus, les recherches visant à augmenter l’efficacité des photocellules ne s’arrêtent pas.

Il faut dire que les batteries à base de semi-conducteurs sont assez durables et ne nécessitent aucune qualification pour en prendre soin. C’est pourquoi ils sont le plus souvent utilisés dans la vie quotidienne. Il existe également des centrales solaires entières. En règle générale, ils sont créés dans des pays avec un grand nombre de jours ensoleillés par an. Il s'agit d'Israël, de l'Arabie Saoudite, du sud des États-Unis, de l'Inde et de l'Espagne. Il existe désormais des projets absolument fantastiques. Par exemple, les centrales solaires hors atmosphère. Là-bas, la lumière du soleil n’a pas encore perdu de son énergie. Autrement dit, il est proposé de capturer le rayonnement en orbite et de le convertir ensuite en micro-ondes. Ensuite, sous cette forme, l’énergie sera envoyée sur Terre.

Conversion de l'énergie solaire

Tout d’abord, il convient de parler de la manière dont l’énergie solaire peut être exprimée et évaluée.

Comment estimer la quantité d’énergie solaire ?

Les experts utilisent une valeur telle que la constante solaire pour l'estimer. Elle équivaut à 1367 watts. C'est exactement la quantité d'énergie du soleil qui tombe sur un mètre carré de la planète. Environ un quart est perdu dans l’atmosphère. La valeur maximale à l'équateur est de 1020 watts par mètre carré. Compte tenu du jour et de la nuit, des changements d'angle d'incidence des rayons, cette valeur devrait être réduite encore trois fois.

Diverses versions ont été exprimées à propos des sources d’énergie solaire. À l'heure actuelle, les experts affirment que l'énergie est libérée à la suite de la transformation de quatre atomes H2 en un noyau He. Le processus se déroule avec la libération d'une quantité importante d'énergie. A titre de comparaison, imaginez que l'énergie de conversion d'1 gramme de H2 soit comparable à celle libérée par la combustion de 15 tonnes d'hydrocarbures.

Méthodes de conversion

Étant donné que la science d’aujourd’hui ne dispose pas d’appareils fonctionnant à l’énergie solaire sous sa forme pure, elle doit être convertie en un autre type. A cet effet, des dispositifs tels que des panneaux solaires et un collecteur ont été créés. Les batteries convertissent l'énergie solaire en énergie électrique. Et le collecteur produit de l'énergie thermique. Il existe également des modèles qui combinent ces deux types. Ils sont appelés hybrides.

Les principales façons de convertir l’énergie solaire sont présentées ci-dessous :

photo-électrique;
solaire thermique;
air chaud;
centrales électriques à ballons solaires.

La première méthode est la plus courante. On utilise ici des panneaux photovoltaïques qui produisent de l'énergie électrique lorsqu'ils sont exposés au soleil. Dans la plupart des cas, ils sont en silicium. L'épaisseur de ces panneaux est de quelques dixièmes de millimètre. Ces panneaux sont combinés en modules photovoltaïques (batteries) et installés au soleil. Le plus souvent, ils sont placés sur les toits des maisons. En principe, rien ne vous empêche de les poser au sol. Il est seulement nécessaire qu'il n'y ait pas d'objets volumineux, d'autres bâtiments ou d'arbres autour d'eux qui pourraient projeter une ombre.

En plus des photocellules, des couches minces ou des cellules sont utilisées pour générer de l'énergie électrique. Leur avantage est leur faible épaisseur, mais leur inconvénient est leur efficacité réduite. De tels modèles sont souvent utilisés dans les chargeurs portables pour divers gadgets.

La méthode de conversion thermique de l’air consiste à obtenir de l’énergie à partir du flux d’air. Ce flux est envoyé vers le turbogénérateur. Dans les centrales électriques à aérostat, sous l'influence de l'énergie solaire, de la vapeur d'eau est générée dans le cylindre de l'aérostat. La surface du ballon est recouverte d'un revêtement spécial qui absorbe la lumière du soleil. De telles centrales sont capables de fonctionner par temps nuageux et de nuit grâce à la réserve de vapeur du ballon.

L'énergie solaire est basée sur le chauffage de la surface du vecteur énergétique dans un collecteur spécial. Par exemple, il pourrait s’agir de chauffer l’eau d’un système de chauffage domestique. Non seulement l’eau, mais aussi l’air peuvent être utilisés comme liquide de refroidissement. Il peut être chauffé dans le collecteur et fourni au système de ventilation de la maison.

Tous ces systèmes sont assez coûteux, mais leur développement et leur amélioration se poursuivent progressivement.

Avantages et inconvénients de l'énergie solaire

Avantages

Gratuitement. L’un des principaux avantages de l’énergie solaire est qu’elle ne coûte rien. Les panneaux solaires sont fabriqués à partir de silicium, qui est abondant en approvisionnement ;
Pas d'effets secondaires. Le processus de conversion d’énergie se déroule sans bruit, sans émissions nocives et sans déchets, et sans impact sur l’environnement. On ne peut pas en dire autant de l’énergie thermique, hydraulique et nucléaire. Toutes les sources traditionnelles nuisent au système d'exploitation à un degré ou à un autre ;
Sécurité et fiabilité. L'équipement est durable (dure jusqu'à 30 ans). Après 20 à 25 ans d'utilisation, les photocellules produisent jusqu'à 80 pour cent de leur valeur nominale ;
Recycler. Les panneaux solaires sont entièrement recyclables et peuvent être réutilisés en production ;
Facile à maintenir. L'équipement est assez simple à déployer et fonctionne de manière autonome ;
Bien adapté pour une utilisation dans les maisons privées ;
Esthétique. Peut être installé sur le toit ou la façade d'un bâtiment sans compromettre son apparence ;
Bien intégré en tant que systèmes d'alimentation auxiliaire.

Les gens ne peuvent plus imaginer vivre sans électricité et chaque année, les besoins en énergie augmentent de plus en plus, tandis que les réserves de ressources énergétiques telles que le pétrole, le gaz et le charbon diminuent rapidement. L’humanité n’a pas d’autre choix que d’utiliser des sources d’énergie alternatives. Une façon de produire de l’électricité consiste à convertir l’énergie solaire à l’aide de photocellules. Les gens ont appris il y a relativement longtemps qu’il était possible d’utiliser l’énergie solaire, mais ils n’ont commencé à la développer activement qu’au cours des 20 dernières années. Ces dernières années, grâce à des recherches continues, à l'utilisation de nouveaux matériaux et à des solutions de conception créatives, il a été possible d'augmenter considérablement les performances des panneaux solaires. Beaucoup pensent qu'à l'avenir, l'humanité pourra abandonner les méthodes traditionnelles de production d'électricité au profit de l'énergie solaire et l'obtenir à l'aide de centrales solaires.

Énergie solaire

L'énergie solaire est l'une des sources de production d'électricité de manière non traditionnelle, elle est donc classée comme source d'énergie alternative. L'énergie solaire utilise le rayonnement solaire et le convertit en électricité ou en d'autres formes d'énergie. L'énergie solaire n'est pas seulement une source d'énergie respectueuse de l'environnement, car... Lors de la conversion de l’énergie solaire, aucun sous-produit nocif n’est libéré, mais l’énergie solaire est également une source d’énergie alternative auto-renouvelable.

Comment fonctionne l'énergie solaire

Théoriquement, il n'est pas difficile de calculer la quantité d'énergie qui peut être obtenue à partir du flux d'énergie solaire ; on sait depuis longtemps qu'après avoir parcouru la distance du Soleil à la Terre et tomber sur une surface d'une superficie de 1 m² sous un angle de 90°, le flux solaire à l'entrée de l'atmosphère transporte une charge énergétique égale à 1367 W/ m², c'est ce qu'on appelle la constante solaire. Il s’agit d’une option idéale dans des conditions idéales qui, comme nous le savons, sont pratiquement impossibles à réaliser. Ainsi, après avoir traversé l'atmosphère, le flux maximum que l'on pourra obtenir sera à l'équateur et sera de 1020 W/m², mais la valeur journalière moyenne que l'on pourra obtenir sera 3 fois moindre en raison du changement de jour et de nuit. et le changement de l'angle d'incidence du flux solaire. Et sous les latitudes tempérées, le changement de jour et de nuit s'accompagne également d'un changement de saisons, et avec lui d'un changement dans la durée du jour, donc sous les latitudes tempérées, la quantité d'énergie reçue sera encore réduite de 2 fois.

Développement et distribution de l'énergie solaire

Comme nous le savons tous, ces dernières années, le développement de l'énergie solaire s'accélère chaque année, mais essayons de retracer la dynamique de développement. En 1985, la capacité solaire mondiale n’était que de 0,021 GW. En 2005, ils s'élevaient déjà à 1,656 GW. L'année 2005 est considérée comme un tournant dans le développement de l'énergie solaire ; c'est à partir de cette année que les gens ont commencé à s'intéresser activement à la recherche et au développement de systèmes électriques alimentés par l'énergie solaire. D’autres dynamiques ne laissent aucun doute (2008-15,5 GW, 2009-22,8 GW, 2010-40 GW, 2011-70 GW, 2012-108 GW, 2013-150 GW, 2014-203 GW). Les pays de l'Union européenne et les Etats-Unis détiennent la palme en matière d'utilisation de l'énergie solaire : plus de 100 000 personnes chacun sont employées dans la sphère de production et d'exploitation rien qu'aux Etats-Unis et en Allemagne. En outre, l'Italie, l'Espagne et, bien sûr, la Chine peuvent se vanter de leurs réalisations dans le développement de l'énergie solaire, qui, si elles ne sont pas leader dans le fonctionnement des cellules solaires, est la façon dont le fabricant de cellules solaires accélère le rythme de production de année après année.

Avantages et inconvénients de l'utilisation de l'énergie solaire

Avantages : 1) respect de l'environnement - ne pollue pas l'environnement ; 2) disponibilité - les photocellules sont disponibles à la vente non seulement pour un usage industriel, mais également pour créer des mini centrales solaires privées ; 3) l'inépuisabilité et l'auto-renouvelabilité de la source d'énergie ; 4) coût de production d’électricité en constante diminution.
Défauts: 1) l'impact des conditions météorologiques et de l'heure de la journée sur la productivité ; 2) pour conserver l’énergie, il faut accumuler de l’énergie ; 3) une productivité plus faible sous les latitudes tempérées en raison du changement des saisons ; 4) échauffement important de l’air au-dessus de la centrale solaire ; 5) la nécessité de nettoyer périodiquement la surface des photocellules de toute contamination, ce qui est problématique en raison des immenses surfaces occupées par l'installation des photocellules ; 6) on peut aussi parler du coût relativement élevé de l'équipement, même si chaque année le coût diminue, jusqu'à présent il n'est pas nécessaire de parler d'énergie solaire bon marché.

Perspectives de développement de l'énergie solaire

Aujourd'hui, un grand avenir est prévu pour le développement de l'énergie solaire ; chaque année, de plus en plus de nouvelles centrales solaires sont construites, qui étonnent par leur ampleur et leurs solutions techniques. De plus, les recherches scientifiques visant à augmenter l’efficacité des photocellules ne s’arrêtent pas. Les scientifiques ont calculé que si nous couvrons la superficie de la planète Terre de 0,07 %, avec une efficacité des photocellules de 10 %, alors il y aura suffisamment d'énergie pour répondre à plus de 100 % à tous les besoins de l'humanité. Aujourd'hui, des photocellules avec un rendement de 30 % sont déjà utilisées. Selon les données de la recherche, on sait que les ambitions des scientifiques promettent de le porter à 85 %.

Centrales solaires

Les centrales solaires sont des structures dont la tâche est de convertir les flux d'énergie solaire en énergie électrique. Les tailles des centrales solaires peuvent varier, allant des mini-centrales privées dotées de plusieurs panneaux solaires aux immenses centrales occupant des superficies de plus de 10 km².

Quels types de centrales solaires existe-t-il ?

Depuis la construction des premières centrales solaires, beaucoup de temps s'est écoulé, au cours duquel de nombreux projets ont été mis en œuvre et de nombreuses solutions de conception intéressantes ont été appliquées. Il est d'usage de diviser toutes les centrales solaires en plusieurs types :
1. Centrales solaires de type tour.
2. Centrales solaires, où les panneaux solaires sont des cellules photovoltaïques.
3. Centrales solaires Dish.
4. Centrales solaires paraboliques.
5. Centrales solaires du type à vide solaire.
6. Centrales solaires de type mixte.

Centrales solaires de type tour

Un type très courant de conception de centrale électrique. Il s’agit d’une haute tour au sommet avec un réservoir d’eau peint en noir pour mieux attirer la lumière du soleil réfléchie. Autour de la tour se trouvent de grands miroirs d'une superficie de plus de 2 m² situés en cercle, ils sont tous connectés à un système de contrôle unique qui surveille le changement d'angle des miroirs afin qu'ils réfléchissent toujours la lumière du soleil et la dirigent droit au réservoir d'eau situé au sommet de la tour. Ainsi, la lumière solaire réfléchie chauffe l'eau, qui forme de la vapeur, puis cette vapeur est fournie au turbogénérateur à l'aide de pompes, où l'électricité est produite. La température de chauffage du réservoir peut atteindre 700 °C. La hauteur de la tour dépend de la taille et de la puissance de la centrale solaire et, en règle générale, commence à 15 m, et la hauteur de la plus grande aujourd'hui est de 140 m. Ce type de centrale solaire est très courant et est préféré par de nombreux pays pour son rendement élevé de 20%.

Centrales solaires de type photocellule

Les photocellules (batteries solaires) sont utilisées pour convertir le flux solaire en électricité. Ce type de centrale électrique est devenu très populaire en raison de la possibilité d'utiliser des panneaux solaires en petits blocs, ce qui permet d'utiliser des panneaux solaires pour fournir de l'électricité aussi bien aux habitations privées qu'aux grandes installations industrielles. De plus, le rendement augmente chaque année et il existe déjà aujourd'hui des photocellules avec un rendement de 30 %.

Centrales solaires paraboliques

Ce type de centrale solaire ressemble à d’immenses antennes paraboliques dont l’intérieur est recouvert de plaques de miroir. Le principe de conversion d'énergie est similaire à celui des stations-tours avec une légère différence : la forme parabolique des miroirs détermine que les rayons du soleil, réfléchis par toute la surface du miroir, sont concentrés au centre, là où se trouve le récepteur avec un liquide qui s'échauffe, formant de la vapeur, qui à son tour est la force motrice des petits générateurs.

Centrales solaires à plaques

Le principe de fonctionnement et la méthode de production d’électricité sont identiques aux centrales solaires à tour et paraboliques. La seule différence réside dans les caractéristiques de conception. Une structure fixe, un peu comme un arbre métallique géant, contient des miroirs ronds et plats qui concentrent l'énergie du soleil sur un récepteur.

Centrales solaires de type solaire à vide

Il s’agit d’une manière très inhabituelle d’utiliser l’énergie solaire et les différences de température. La structure de la centrale électrique se compose d’un terrain circulaire au toit de verre avec une tour au centre. La tour est creuse à l'intérieur ; à sa base se trouvent plusieurs turbines qui tournent grâce au flux d'air résultant de la différence de température. À travers la verrière, le soleil chauffe le sol et l'air à l'intérieur de la pièce, et le bâtiment communique avec l'environnement extérieur par un tuyau, et comme la température de l'air à l'extérieur de la pièce est beaucoup plus basse, un courant d'air se crée, qui augmente avec l'augmentation de la température. différence. Ainsi, la nuit, les éoliennes génèrent plus d’électricité que le jour.

Centrales solaires mixtes

C'est le cas lorsque les centrales solaires d'un certain type utilisent, par exemple, des capteurs solaires comme éléments auxiliaires pour fournir aux objets de l'eau chaude et de la chaleur, ou qu'il est possible d'utiliser simultanément des sections de photocellules dans une centrale électrique de type tour.

L'énergie solaire se développe à un rythme rapide et les gens réfléchissent enfin sérieusement aux sources d'énergie alternatives afin d'éviter l'inévitable crise énergétique et le désastre environnemental. Bien que les leaders de l’énergie solaire soient toujours les États-Unis et l’Union européenne, toutes les autres puissances mondiales commencent progressivement à adopter et à utiliser l’expérience et les technologies de production et d’utilisation des centrales solaires. Il ne fait aucun doute que tôt ou tard, l’énergie solaire deviendra la principale source d’énergie sur Terre.

La vie d’une personne moderne est tout simplement impensable sans énergie. Une panne de courant ressemble à une catastrophe : on ne peut plus imaginer la vie sans transports, et cuisiner, par exemple, sur un feu plutôt que sur une cuisinière à gaz ou électrique pratique est déjà un passe-temps.

Nous utilisons encore des combustibles fossiles (pétrole, gaz, charbon) pour produire de l’énergie. Mais leurs réserves sur notre planète sont limitées, et le jour ne viendra ni aujourd’hui ni demain où elles s’épuiseront. Ce qu'il faut faire? La réponse existe déjà : rechercher d'autres sources d'énergie, non traditionnelles, alternatives, dont l'offre est tout simplement inépuisable.

Ces sources d'énergie alternatives comprennent le soleil et le vent.

Utilisation de l'énergie solaire

Soleil- le fournisseur d'énergie le plus puissant. Nous utilisons quelque chose en raison de nos caractéristiques physiologiques. Mais des millions, des milliards de kilowatts sont gaspillés et disparaissent à la tombée de la nuit. Chaque seconde, le Soleil fournit à la Terre 80 000 milliards de kilowatts. C’est plusieurs fois plus que ce que produisent toutes les centrales électriques du monde.

Imaginez quels avantages l’utilisation de l’énergie solaire apportera à l’humanité :

. L'infini dans le temps. Les scientifiques prédisent que le Soleil ne s’éteindra pas avant plusieurs milliards d’années. Et cela signifie qu’il y en aura assez pour notre vie et pour nos lointains descendants.

. Géographie. Il n’y a aucun endroit sur notre planète où le soleil ne brille pas. Quelque part il fait plus lumineux, quelque part il fait plus sombre, mais le Soleil est partout. Cela signifie qu’il ne sera plus nécessaire d’envelopper la Terre dans un réseau de câbles sans fin pour tenter d’acheminer l’électricité vers les coins les plus reculés de la planète.

. Quantité. Il y a suffisamment d’énergie solaire pour tout le monde. Même si quelqu’un commence à stocker une telle énergie de manière incommensurable pour une utilisation future, cela ne changera rien. De quoi recharger les batteries et bronzer sur la plage.

. Avantage économique. Vous n’aurez plus besoin de dépenser de l’argent pour acheter du bois de chauffage, du charbon ou de l’essence. La lumière du soleil gratuite sera responsable du fonctionnement de l’approvisionnement en eau et de la voiture, de la climatisation et de la télévision, du réfrigérateur et de l’ordinateur.

. Bénéfique pour l'environnement. La déforestation totale appartiendra au passé, il ne sera plus nécessaire de chauffer des fours, de construire de nouvelles centrales de Tchernobyl et de Fukushima, de brûler du fioul et du pétrole. Pourquoi déployer tant d’efforts pour détruire la nature alors qu’il existe une source d’énergie merveilleuse et inépuisable dans le ciel : le Soleil.

Heureusement, ce ne sont pas des rêves. Les scientifiques estiment que d’ici 2020, 15 % de l’électricité en Europe proviendra du soleil. Et ce n'est que le début.

Où est utilisée l’énergie solaire ?

. Panneaux solaires. Les batteries installées sur le toit d’une maison ne surprennent plus personne. En absorbant l'énergie du soleil, ils la transforment en électricité. En Californie, par exemple, tout projet de nouvelle maison nécessite l’utilisation d’un panneau solaire. Et en Hollande, la ville de Herhugoward est appelée la « ville du Soleil » car toutes les maisons ici sont équipées de panneaux solaires.

. Transport.

Déjà aujourd’hui, lors d’un vol autonome, tous les engins spatiaux s’approvisionnent en électricité à partir de l’énergie solaire.

Voitures à énergie solaire. Le premier modèle d'une telle voiture a été présenté en 1955. Et déjà en 2006, la société française Venturi avait lancé la production en série de voitures « solaires ». Ses caractéristiques sont encore modestes : seulement 110 kilomètres d’autonomie et une vitesse ne dépassant pas 120 km/h. Mais presque tous les leaders mondiaux de l’industrie automobile développent leurs propres versions de voitures respectueuses de l’environnement.

. Centrales solaires.

. Gadgets. Il existe déjà des chargeurs pour de nombreux appareils fonctionnant au soleil.

Types d'énergie solaire (centrales solaires)

Actuellement, plusieurs types de centrales solaires (SPP) ont été développés :

. La tour. Le principe de fonctionnement est simple. Un immense miroir (héliostat) tourne après le soleil et dirige les rayons du soleil vers un dissipateur thermique rempli d'eau. Ensuite, tout se passe comme dans une centrale thermique classique : l’eau bout et se transforme en vapeur. La vapeur fait tourner une turbine qui alimente un générateur. Cette dernière produit de l'électricité.

. En forme de disque. Le principe de fonctionnement est similaire à celui des tours. La différence réside dans la conception elle-même. Premièrement, on n'utilise pas un miroir, mais plusieurs ronds qui ressemblent à d'énormes assiettes. Les miroirs sont installés radialement autour du récepteur.

Chaque plaque SES peut avoir plusieurs modules similaires à la fois.

. Photovoltaïque(en utilisant des piles photo).

. SES avec concentrateur cylindrique parabolique. Un immense miroir en forme de cylindre, où un tube contenant du liquide de refroidissement (le plus souvent de l'huile est utilisée) est installé au foyer de la parabole. L'huile chauffe jusqu'à la température souhaitée et transfère la chaleur à l'eau.

. Aspirateur solaire. Le terrain est couvert d'une verrière. L'air et le sol en dessous se réchauffent davantage. Une turbine spéciale propulse l'air chaud vers une tour de réception, à proximité de laquelle un générateur électrique est installé. L'électricité est générée en raison des différences de température.

Utilisation de l'énergie éolienne

Un autre type de source d’énergie alternative et renouvelable est le vent. Plus le vent est fort, plus il produit d’énergie cinétique. Et l’énergie cinétique peut toujours être convertie en énergie mécanique ou électrique.

L'énergie mécanique générée par le vent est utilisée depuis longtemps. Par exemple, lors du broyage du grain (célèbres moulins à vent) ou du pompage de l'eau.

L’énergie éolienne est également utilisée :

Dans les éoliennes qui produisent de l'électricité. Les pales chargent la batterie, à partir de laquelle le courant est fourni aux convertisseurs. Ici, le courant continu est converti en courant alternatif.

Transport. Il existe déjà une voiture qui fonctionne à l’énergie éolienne. Une installation éolienne spéciale (cerf-volant) permet aux bateaux d'eau de se déplacer.

Types d'énergie éolienne (centrales éoliennes)

. Sol- le type le plus courant. De tels parcs éoliens sont installés sur des collines ou des collines.

. En mer. Ils sont construits dans des eaux peu profondes, à une distance considérable de la côte. L'électricité est fournie à terre via des câbles sous-marins.

. Côtier- installé à une certaine distance de la mer ou de l'océan. Les parcs éoliens côtiers utilisent la puissance des brises.

. Flottant. La première éolienne flottante a été installée en 2008 au large des côtes italiennes. Les générateurs sont installés sur des plates-formes spéciales.

. Des parcs éoliens en plein essor placé en hauteur sur des oreillers spéciaux fabriqués à partir de matériaux ininflammables et remplis d'hélium. L'électricité est amenée au sol par des câbles.

Perspectives et développement

Les projets à long terme les plus sérieux en matière d'utilisation de l'énergie solaire sont ceux de la Chine, qui envisage de devenir d'ici 2020 un leader mondial dans ce domaine. Les pays de la CEE développent un concept qui permettra d'obtenir jusqu'à 20 % de l'électricité à partir de sources alternatives. Le ministère américain de l'Énergie estime un chiffre inférieur, jusqu'à 14 % d'ici 2035. Il existe également des SES en Russie. L'un des plus puissants est installé à Kislovodsk.

Quant à l’utilisation de l’énergie éolienne, voici quelques chiffres. L'Association européenne de l'énergie éolienne a publié des données montrant que les centrales éoliennes fournissent de l'électricité à de nombreux pays du monde. Ainsi, au Danemark, 20 % de l'électricité consommée est obtenue grâce à de telles installations, au Portugal et en Espagne - 11 %, en Irlande - 9 %, en Allemagne - 7 %.

Actuellement, des parcs éoliens sont installés dans plus de 50 pays à travers le monde et leur capacité augmente d'année en année.