태양 에너지

태양광 발전은 햇빛의 에너지를 전기 로 변환하는 것입니다 . 이는 태양광 발전 (PV) 을 사용하여 직접적으로 수행할 수도 있고 , 집중 태양열 발전을 사용하여 간접적으로 수행 할 수도 있고, 두 가지를 조합하여 수행할 수도 있습니다. 광전지는 광기전 효과를 이용해 빛을 전류로 변환합니다. 집중형 태양광 발전 시스템은 렌즈나 거울, 태양광 추적 시스템을 사용하여 넓은 영역의 햇빛을 작은 광선이나 지점에 집중시키고 집중시킵니다.

일반적으로 "녹색", 재생 가능 , 지속 가능 및 환경 친화적인 것으로 간주됩니다 . 에너지 및 대체 에너지 비용이 증가함에 따라 태양광 발전은 태양광 조명 과 같은 많은 분야에서 경제적으로 더욱 실현 가능해지고 중요해지고 있습니다 .

태양열 조리기

태양열 조리기는 햇빛을 요리를 위해 유지되는 열 에너지로 변환합니다. 햇빛은 "연료"입니다.

몇몇 엔지니어와 DIY 애호가들은 문자 그대로 수백 가지 유형의 태양열 조리기를 설계했습니다. 태양열 볼링 오븐 과 같은 단순한 디자인부터 포물선 바구니 및 주석 캔 태양열 조리기 와 같은 더 복잡한 디자인까지 . 이러한 광범위한 옵션으로 인해 태양열 조리기를 표준화하고 평가하기가 어렵습니다. 그러나 성공적인 설계를 위해서는 몇 가지 중요한 요소가 충족되어야 하며 그 중 일부는 아래에 나열되어 있습니다.

• 비용 - 농촌 지역에 구현할 수 있을 만큼 충분히 저렴해야 합니다.
• 편의성 - 국내에서 쉽게 구할 수 있는 자재를 사용하여 단기간 내에 건축이 가능하고, 가볍습니다.
• 안전 - 가열된 부분은 잘 보호되어야 하며 부품이 튀어나와서는 안 됩니다.
• 효율성 - 음식을 요리하는 데 얼마나 걸리나요?
• 바람 저항 - 가벼운 바람부터 중간 정도의 바람에도 영향을 받지 않을 만큼 튼튼해야 합니다.
• 가열 용량 - 용도에 따라 충분한 가열 용량( 물 저온살균 대 음식 조리 ).
• 내구성 - 수리가 자주 발생하지 않고 쉽게 수행되어야 합니다.
• 지침의 단순성.

태양열 요리에 대한 요구 사항은 매우 간단합니다. 태양열 조리기는 몇 시간 동안 햇빛이 비치고 강한 바람으로부터 보호받을 수 있는 장소에 설치할 수 있어야 합니다. 태양열 조리기는 분명히 밤이나 흐린 날에는 작동하지 않습니다. 햇빛은 가열되는 어두운 표면에 흡수됩니다. 음식은 열과 습기를 유지하기 위해 어둡고 꼭 맞는 뚜껑이 있는 어둡고 얕고 얇은 금속 냄비에서 가장 잘 요리됩니다. 검은 냄비가 태양 광선을 흡수할 때 발생하는 열을 유지하려면 투명한 덮개가 필요합니다. 이는 투명한 비닐봉지처럼 간단할 수도 있고 여러 겹의 유리를 비운 것처럼 복잡할 수도 있습니다. 조리 속도를 높이는 한 가지 방법은 반사판을 사용하여 집열기에 햇빛의 집중도를 높이는 것입니다.

어른의 감독하에 어린이를 위한 Locally Delicious 프로젝트 의 태양열 탈수기

태양열 탈수기 (또는 태양열 건조기)를 사용하면 사용자는 다른 건조 기술과 관련된 에너지 비용이나 오염 없이 식품을 보존할 수 있습니다.

농산물과 기타 생산물은 수천 년 동안 야외에서 태양과 바람에 의해 건조되었습니다. 목적은 식품의 경우처럼 나중에 사용하기 위해 보존하는 것입니다. 또는 목재, 담배, 세탁과 같이 생산 과정의 필수적인 부분으로 사용됩니다. 산업화된 지역 및 부문에서 야외 공기 건조는 이제 들어오는 공기를 가열하는 보일러와 빠른 속도로 공기를 통과시키는 팬을 갖춘 기계식 건조기로 대체되었습니다. 기계 건조는 야외 건조보다 빠르고, 토지를 훨씬 적게 사용하며 일반적으로 더 나은 품질의 제품을 제공합니다. 그러나 장비는 가격이 비싸고 작동하려면 상당한 양의 연료나 전기가 필요합니다.

본 기술 개요의 맥락에서 '태양열 건조'는 건조를 위해 태양 에너지를 사용하는 방법을 의미하지만 야외 '일광 건조'는 제외됩니다. 태양열 건조기에 대한 정당성은 태양 건조보다 더 효과적일 수 있지만 기계화 건조기보다 운영 비용이 낮다는 것입니다. 많은 디자인이 기술적으로 입증되었으며 아직 널리 사용되는 것은 없지만 잠재력에 대해서는 여전히 낙관적입니다.

태양열 온수는 원하는 용도에 맞게 물을 가열하기 위해자유롭게 풍부한 태양열 에너지를 활용하는 능동형 및 수동형 태양광 기술을 의미합니다.

전기 저항 가열 이나 연료 연소 와 달리 에너지 변환이 필요하지 않기 때문에 물을 가열하는 가장 효율적인 방법 중 하나입니다(에너지/폐기물 측면에서) . 이는 한 장소에서 다른 장소로 열에너지가 단순하게 전달되고 집중되는 것입니다. ( Wikipedia:열 전달 참조 . ) 이 기술 효율성의 또 다른 예는 무료이며 사용된 기술과 비용 및 효율성에만 의존하는 태양 에너지로 실행된다는 것입니다. 즉, 에너지는 무료이며 수집, 변환 및 저장 장치만 시스템 비용에 기여합니다. 즉, 태양열 에너지의 가장 큰 단점은 태양이 보이는 곳/시간에만 사용할 수 있다는 것입니다.

햇빛 아래 놓여 있던 정원 호스에서 뜨거운 물이 흘러나오는 것을 느낀 적이 있다면 태양열 온수가 작동하는 것을 경험한 것입니다.

기본적으로 태양열 온수 시스템은 태양열 집열기 , 잘 단열된 저장 용기, 그리고 어떤 경우에는 유체 매체에 대해 집열기에서 용기로 열을 전달하는 시스템으로 구성됩니다. 물 그 자체.

태양열 살균법 또는 SODIS라고도 알려진 태양열 물 소독은 태양의 열과 UV 광선(또는 때로는 단지 열)을 사용하여 식수를 소독하는 방법입니다 . 특히 태양의 자외선을 사용할 때는 물이 이미 깨끗해야 합니다. 태양열 증류 와 달리 소량의 물을 소독하는매우 간단하고 저렴한 방법 입니다 .

UV-A(파장 320-400nm) 스펙트럼의 방사선과 수온의 증가는 두 요인 모두 병원체의 DNA에 손상을 줍니다 . 효과는 시너지 효과도 있습니다. 온도가 매우 높으면 DNA가 UV 손상을 받기 쉽습니다. 수온이 50°C 이상으로 올라가면 소독 과정이 3배 빨라지고 UV를 통해 훨씬 더 좋은 결과를 얻을 수 있습니다. 그러나 Giardia , ^W 와 같은 특정 병원체는 UV에 의해 쉽게 죽지 않습니다. 그러기 위해서는 열기가 더 중요합니다. ^{[ 확인 필요 ]}

UTC Solar Distiller 에서 .

태양 증류는 태양 에너지를 사용하여 물을 증발시키고 동일한 폐쇄 시스템 내에서 응축수를 수집하는 것입니다. 다른 형태의 정수 와 달리 소금이나 기수를 신선한 식수로 바꿀 수 있습니다(예: 담수화 ).

공정을 수용하는 구조는 태양열 스틸로 알려져 있으며 크기, 치수, 재료 및 구성은 다양하지만 모두 유입 용액이 시스템으로 유입되고 더 휘발성 용매가 유출물에 남게 되는 간단한 절차에 의존합니다. 뒤에 짠 용질. ^[2]

모든 태양열 스틸에서 기본 레이아웃은 빗물을 수집하는 수집 장치입니다 . 대부분의 경우 집열기는 유리나 투명 플라스틱 시트로 덮여 있어 태양 복사열은 통과하지만 빠져나오지는 못합니다. 복사된 태양열에 의해 증발된 물은 냉각기 덮개 재료에 응축됩니다. 응축수에는 염분, 중금속 등의 불순물과 취수수에 존재할 수 있는 미생물이 포함되어 있지 않습니다. 최종 결과는 신선하고 깨끗한 물의 공급입니다. 태양열 스틸은 도랑물이나 저수조 물에서 식수를 효율적으로 생산할 수 있으며, 특히 증발기와 응축기를 분리하는고효율 다중 효과 가습 설계가 가능합니다.

태양열 증류는 자유 에너지를 사용한다는 점에서 역삼투압 또는 단순히 물을 끓이는 등 에너지 집약적인 다른 형태의 담수화 와 다릅니다. ^{[3] [4]} 담수화보다 오염된 물의 처리가 필요한 경우 완속모래여과법이 좋은 선택이다.

깨끗하고 지역적으로 생산된 가연성 연료가 풍부하면 개발도상국 일부 지역의 생활 수준이 극적으로 향상될 수 있습니다. 이 연료는 상품을 시장으로 운송하고, 증기와 전기를 생산하고, 집을 난방하고, 물을 끓이고, 음식을 요리하고, 통신 장비에 전력을 공급하고, 더 나은 교육 및 건강 기준을 제공할 수 있습니다. 더 더러운 연료에 대한 의존도가 줄어들면 실내와 실외의 대기 오염이 줄어들고 삼림 벌채와 토양 침식이 줄어들 것입니다. 이 보고서는 지역적, "마이크로" 수준에서 연료용 저비용 농축 에탄올을 안정적이고 안전하게 생산하기 위해 태양열 증류기의 효율성을 높이는 데 필요한 간단한 엔지니어링에 대해 설명합니다.

이 프로젝트는 연료-알코올만을 위한 것이며 사람이 소비하는 것이 아니라는 점에 유의해야 합니다. 단, 기본 설계 원칙은 물이나 기타 액체의 증류에 적용될 수 있습니다. 또한 이는 현 시점에서는 이론적인 설계이므로 프로토타입이나 테스트가 수행되지 않았지만 해당 테스트 결과는 사용 가능한 대로 게시될 예정입니다.

태양 에너지는 지구상에서 가장 중요한 에너지 원 중 하나 이며 다양한 파생 상품으로 제공됩니다. 예를 들어, 영양분을 태양 에너지에 의존하는 식물 물질은 수백만 년에 걸쳐 자연적인 압축 및 분해를 거쳐 오늘날 우리가 발전 및 운송에 사용하는 화석 연료를 형성합니다. 이에 대한 다른 예는 연료로 바이오매스를 사용하거나 해류 형성을 위해 태양열 가열 공기에 의존하는풍력 에너지 수확 에서 볼 수 있습니다 .

태양광 자원을 직접 활용할 수도 있습니다. 태양열 기술은 이 자원을 활용하여 가정용 또는 상업용으로 공기 흐름이나 물로 에너지를 전달할 수 있는 작동 유체를 가열합니다. 태양 광 발전 또는 PV 장치는 전류를 유도하기 위해 태양 에너지에 노출될 때 아원자 변화를 경험하는 다양한 재료(주로 실리콘)를 활용합니다. 태양광 PV와 열 기술 모두 움직이는 부품이 거의 또는 전혀 없고 오염도 없으며 내재 에너지 도 거의 없는 유용한 에너지원을 제공합니다 .

태양광 에너지 시스템을 효과적으로 설계하기 위해서는 관심 위치에서 이용 가능한 태양광 자원에 대한 이해가 필요합니다. 이 기사는 독자들에게 지구의 태양광 자원에 대한 이해를 제공하고 기본 분석을 수행하는 데 필요한 도구를 소개하는 것을 목표로 합니다. 태양 복사 측정 기술과 성능 모델링에 대한 간략한 개요도 제공됩니다.

열 및 태양광 패널을 모두 갖춘 주택

태양 에너지 변환 시스템 (SECS), ^{[5] [6] [7]} 또는 태양 에너지 수확기는 태양 에너지로 구동되어 직접 가열하는 데 사용할 수 있는 에너지를 생성하는 모든 기계에 사용할 수 있는 일반적인 용어입니다. 유체 또는 가스(수동 태양광) 또는 전기(PV, CPV, PETE 등)를 생성합니다. 따라서 이 용어는 다음을 가리킬 수 있습니다.

• 열 태양 에너지 변환 시스템 (일반적으로 거울이나 렌즈가 없는 수동형 태양 에너지 시스템),
• 태양광 발전 시스템 (PV),
• 바이오하이브리드 태양전지 ,
• 염료감응형 태양전지 ,
• 발광 태양열 집광기 (집중형 광전지 또는 CPV 기술의 일종),
• 집중형 태양광 발전 시스템 ,
• 광자 강화 열이온 방출 시스템 , .. ^[8] .