太陽能的 7 大用途 | 的優點和缺點

誰不需要太陽? 我們將討論太陽能的用途及其優缺點。

所有粒子都會發出一定量級的能量,其中一些可以檢測到,而另一些則尚未生產出可以檢測它們的設備。

例如,太陽是銀河系中的一顆恆星,與任何其他恆星一樣,它是一個巨大的核反應堆。 在太陽核心深處,核聚變反應產生大量能量,從太陽表面向外輻射並以光和熱的形式進入太空。

多年來,這種巨大的能量被用於不同的目的。 大多數目的是烘乾衣服和其他東西。

但太陽能,即從太陽獲得的能量,自 19 世紀以來一直是一個越來越多使用的術語,因為需要可再生和清潔能源(即不排放溫室氣體的能源,不會長期對我們產生不利影響)跑)。

進入 21 世紀,太陽能變得更具吸引力和更好的選擇,因為與化石燃料相比,它們是可再生的並且具有無污染的特性。

最近,由於來自太陽輻射的能量的更多應用,太陽能的使用已經擴大。 過去,增加的太陽輻射被眾神視為對我們疏忽執行某種儀式的詛咒,這種儀式有些人死亡,有些人病重。

但是,隨著技術的進步和對利用這種能源的興趣增加,太陽能通常不被視為一種詛咒,而是一種祝福。 在使用可再生能源替代不可再生的煤炭、石油和天然氣等化石燃料的出現時,這是一種祝福和避難所。

近來,太陽能在住宅區、農業、太空探索、交通等領域有著特殊的用途。 來自太陽的能量不能被耗盡,為什麼不利用它為我們謀福利呢?

什麼是太陽能?

太陽能也稱為太陽輻射,它是太陽以光的形式產生的能量。 來自太陽的光以紫外線、可見光和紅外線的形式出現。 可見光是我們習慣看到的顏色光譜,但不能看到紫外線和紅外線。

太陽能,來自太陽的輻射是地球上最豐富的能源,能夠產生熱量、引起化學反應或發電。

太陽能是形成地球上天氣系統和能源的風循環的主要催化劑。 根據研究,一個小時內到達地球表面的太陽能或輻射量理論上可以滿足地球一整年的能源需求。

地球上太陽能事件的總量遠遠超過世界當前和預期的能源需求。 如果利用得當,這種高度擴散的能源有可能滿足未來所有的能源需求。

來自太陽的太陽能可以轉化為熱能或電能。 太陽能是最清潔和最豐富的可再生能源之一,在我們努力實現可持續發展的過程中,它是我們全球能源未來的重要參與者。

太陽能可以通過多種方式獲取和使用,主要用於為家庭、企業和公用事業產生電能或熱能。 太陽能也可以用來燒開水,而水又可以運行蒸汽輪機來發電,類似於煤炭或核電站以更大的規模發電。

最常見的太陽能形式是利用太陽能 使用太陽能電池板或光伏電池 由半導體材料製成。 這些電池邊對邊排列,以捕捉陽光,將它們轉化為電流,存儲在電池中。

當太陽光線照射到半導體電池時,就會發生這種情況,它會從原子中失去電子,這些電子會流過電池並發電。 這被稱為光伏效應。 這些面板出現在房屋和其他建築物的頂部。 太陽能還可用於為建築物的舒適內部氣候提供光照,也可用於家庭、商業和工業用水加熱。

太陽能的種類

有兩種類型的太陽能,它們是;

  • 活性太陽能
  • 被動式太陽能

1. 活性太陽能

活性太陽能是通過太陽能電池板傳輸的能量。 它們用於家庭供暖系統和發電。 使用可以安裝以收集太陽能的平板光伏面板收集主動太陽能。

空氣或液體用於捕獲太陽的熱量(液體主要用於通過空氣更好地傳導熱量和能量,並且具有不結冰的優點)。 然後將流體移動到一個外部設備,該設備作為一個儲存容器,在那裡它被轉化為能量。

可以通過使用位於建築物屋頂上的太陽能收集器來收集活躍的太陽能,以加熱流體並將它們泵送通過管道系統來加熱整個建築物。

主動式太陽能係統的優點

  1. 活性太陽能的好處之一是它們不需要外部能源。 他們利用外部設備(太陽能電池板),這些設備維護成本低且非常可靠地從太陽收集能量。
  2. 與被動式太陽能係統相比,不需要特殊的建築結構。 幾乎任何位置和類型的建築物都可以使用主動式太陽能係統。
  3. 沒有碳排放
  4. 光伏板的加熱保持清晰,n,尤其是在惡劣的天氣條件下。
  5. 它們不會產生噪音。

主動式太陽能係統的缺點

  1. 主動式太陽能係統設備價格昂貴,維護成本也很高。
  2. 在太陽能電池板中儲存熱量的液體會將有害氣體釋放到空氣中。

2. 被動式太陽能

被動式太陽能是通過熱力學和熱傳遞傳遞的能量,用於收集太陽熱量並將其轉化為能量,應用於溫室溫室),其中熱量從太陽轉移,當它進入溫室時,玻璃會捕獲熱能並將其存放在涼爽的時期。

在寒冷的日子裡,這與溫暖宜人的汽車中的機制相同。 被動式太陽能係統最適合用於系統的加熱和冷卻,尤其是在小型家庭中。 可以使用可能具有光伏板的特殊窗戶來捕獲這種太陽熱量。 通過這種方式,將主動和被動太陽能係統結合起來進行能源生產。

被動式太陽能係統的優點

  1. 被動式太陽能係統不僅便宜,而且不需要外部設備,將您的能源支出減少到 14% 左右。
  2. 與活躍的太陽能係統相比,它們不會釋放毒素。

被動式太陽能係統的缺點

  1. 被動式太陽能係統的效率主要取決於天氣狀況。 如果天氣太熱,那麼您的建築物可能會過熱。
  2. 效率還取決於您的建築物朝向太陽的方向。
  3. 有用於被動太陽能係統的特殊類型的窗戶。 選擇錯誤會毀了你的努力。

了解了太陽能的種類,讓我們來看看它的用途。

太陽能的用途

以下是太陽能的用途。

  • 太陽能發電
  • 太陽能熱水 
  • 太陽能炊具
  • 太陽能設備 
  • 太陽能照明
  • 太陽能供暖和通風
  • 太陽能交通

1.太陽能

這是近年來發展勢頭良好的太陽能用途之一。 雖然太陽能電池板的價格相當高,但太陽能發電越受歡迎,太陽能電池板的價格就越低。

當太陽光線照射太陽能電池板時會產生太陽能,太陽能電池板有助於傳輸電子,將電子轉化為電能,然後通過電線傳輸並用於發電。

太陽能電池板和太陽能光伏系統可以安裝在家庭或其他建築物的屋頂上。 這些太陽能係統發電以抵消建築物的用電量,並將多餘的生產輸送到電網。

太陽能電池用於儲存太陽能,因此即使在太陽下山時也可以通過電動汽車的供電使用太陽能。 這使居民能夠使用太陽能和電池系統或太陽能和發電機系統完全脫離電網。

2.太陽能熱水器

這是太陽能的用途之一,這裡太陽能用於加熱水加熱系統。 太陽輻射用於加熱家庭用水。

太陽能熱水器使用屋頂電池吸收太陽的熱量並將其傳遞到水箱。 太陽也可以用來加熱水游泳池使用。 在這裡,水被輸送到一個收集器,在那裡它被太陽加熱,然後被送回水池。

3. 太陽能灶

太陽能炊具或烤箱是太陽能作為家用電器越來越受歡迎的用途之一。 雖然是慢燉鍋,但太陽能烤箱使用有角度的反射器將太陽能引導到一個特殊的房間裡。 太陽能烤箱在低溫下加熱幾個小時(8-10),具體取決於食物。

4.太陽能設備

其他一些設備越來越適應使用太陽能來工作,使它們成為太陽能的用途之一。 其中一些電器包括冰箱、洗衣機/乾衣機和 HVAC 系統,這些電器使用的能源比預期的要多。 我們還有太陽能手機和平板電腦充電器。

這些太陽能充電器是便攜式的,使用戶可以將它們帶到任何他們想去的地方。 日本等一些先進國家已經開發出輕質、防水的太陽能電池,有朝一日可以集成為我們的電子設備供電。

5.太陽能照明

太陽能也可用於戶外照明,使其成為太陽能的用途之一。 從安全照明到家庭景觀美化,太陽能燈幾乎無處不在,甚至用於路標和路燈。 讓它變得更好的是這些太陽能燈價格便宜且容易獲得。

6. 太陽能采暖和通風

太陽能加熱和通風是太陽能的眾多用途之一。

太陽能供暖是利用太陽輻射為房屋供暖,尤其是在寒冷或冬季,通過為輻射地板供電或將其與強制熱風 (FHA) 系統配對。 為此,應特別注意牆壁上窗戶的放置和建築物材料的選擇。

太陽能通風需要使用太陽能閣樓風扇在夏季為房屋降溫。 這些太陽能加熱器和通風機有助於降低能源成本。

7.太陽能運輸。

太陽能交通是太陽能的用途之一。 太陽能是利用太陽能為車輛提供動力。

太陽能汽車是未來的汽車,這些汽車需要更好的創新和技術才能上路。 我們所擁有的是仍處於測試模式而不是大規模生產的主要車輛。 雖然電動汽車可以用太陽能電池板充電。

太陽能優勢

太陽能比傳統能源系統更有利和更受歡迎。 以下是太陽能的優點。

1.它有無限的原材料。

這是太陽能可再生的主要原因。 可用的太陽能量是人類目前所需量的 10,000 倍。

有趣的是,能源被替換了,如果利用的話,只有大約 0.02% 的入射陽光足以替換其他燃料來源。

2.清潔能源

太陽能排放量低,因此是最清潔的能源之一。 與燃燒化石燃料的傳統能源相比,對環境的不利影響可以忽略不計。

太陽能的環境成本太陽能是化石燃料能源的絕佳替代品,因為化石燃料的燃燒每年向大氣釋放約 21.3 億噸二氧化碳。

3. 為離網居民提供電力

由於各種原因,大約有 1.8 億人脫離電網。 有些可能是由於政治或環境問題,但主要是無法獲得電網電力,這些在許多發展中國家。

太陽能將適合這些離網居民獲得電力,因為他們可以安裝太陽能電池板直接從太陽接收電力。

4. 減少電力生產費用

隨著開支的削減,太陽能有助於提高數百萬人的生活質量。 在發展中國家,數百萬人生活在黑暗中,導致生活質量低下。

使用太陽能可以極大地提高他們的生活質量,因為它不僅可以更好地替代傳統能源生產,因為它可以降低顯著的社會和環境成本,而且還可以為那些提供綠色就業機會和促進工業生產的地區帶來發展。

5. 無噪音污染

太陽能發電是無噪音的,因此與風力渦輪機發電相比不會造成噪音污染。

6. 長期發電更經濟

雖然太陽能安裝成本很高,但從長遠來看,與傳統的電網能源賬單相比,太陽能是經濟的。

7.更可靠

太陽能比公用事業公司的傳統能源更可靠。 這很重要,因為它們可能會受到政治或經濟動盪、恐怖主義、自然災害或由於過度使用導致停電而導致的停電的限制,但太陽能並非如此。

8. 有助於節約國外能源支出

太陽能有助於節省外國能源支出,這是因為來自石油進口和石油鑽探的高昂成本。

太陽能的缺點

1、安裝成本高

太陽能的使用和安裝具有很高的初始成本,儘管這適用於所有可再生能源。 使用太陽能的初始成本甚至可以支付數年的能源費用。

太陽能的成本可能會隨著時間的推移而降低,但價格仍然高得離譜,隨著新技術越來越多地使用太陽能,我們肯定會看到這些價格進一步下降。

2. 太陽能取決於天氣

只有當陽光照射到面板表面並轉化為使它們在陽光明媚的日子表現最佳時,才能產生能量。 也就是說,如果沒有太陽,就會有電。

此外,陰天不會產生那麼多能量,晚上沒有太陽,因此需要大型電池組來保存白天的電池。 這些限制了太陽輻射低的國家以及太陽能電池板的性能。

3.能量轉換率低

與類似規模的傳統發電站的功率相比,太陽能電池板的能量轉換率較低,最先進的太陽能電池板只需轉換 20-25%。

這表明太陽能生產行業還需要更多的發展。

4. 需要大量空間

太陽能生產消耗大量空間。 對於大規模生產,安裝太陽能電池板需要大量空間,因此土地裸露,危及野生動物以放置太陽能電池板。

較大的公用事業規模光伏系統可能需要高達每兆瓦 3.5 到 10 英畝的面積,而 CSP 設施需要每兆瓦 4 到 16.5 英畝的面積。

雖然這可以通過在荒地大規模安裝太陽能電池板以滿足大規模生產需求來解決。 此外,太陽能電池板需要大屋頂才能放置供家庭使用。

5. 釋放電子垃圾

雖然太陽能生產不會對環境產生重大影響,但太陽能電池板的生產過程會損害環境,導致燃燒化石燃料和塑料廢物產生排放。

此外,太陽能生產會釋放電子廢物,就像其他電子產品一樣,這使得處理這種危險廢物成為一個問題。

6. 沒有現成的材料

用於生產太陽能技術的材料很少見,儘管這是光伏技術而非 CSP 技術的問題。

常見問題

太陽能在家裡有什麼特殊用途?

太陽能在家裡的一些特殊用途包括:

  • 太陽能換氣扇:太陽能可用於驅動家用換氣扇。
  • 游泳池太陽能供暖:太陽能可用於家庭游泳池供暖,使其溫暖宜人,放鬆身心。
  • 太陽能房屋供暖:太陽能也可用於冬季房屋供暖。
  • 太陽能水泵:太陽能可用於為水泵供電。
  • 用太陽能為電池充電:太陽能也可用於為手機和其他小工具充電。
  • 用於烹飪的太陽能:太陽能可用於為烤箱供電。

太陽能在農業中有哪些特殊用途?

太陽能在農業中的一些特殊用途包括:

  • 太陽能可用於加熱用於農業目的的水。
  • 太陽能還可用於日光溫室的運行,有助於農作物的生長和提高產量。
  • 太陽能也可用於乾燥農作物和穀物。
  • 太陽能可用於抽水。

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一個充滿激情的環保主義者。 EnvironmentGo 的首席內容作家。
我努力教育公眾了解環境及其問題。
它一直是關於自然的,我們應該保護而不是破壞。

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