Солнечная энергия — это термин, который описывает различные способы получения энергии из солнечного света. Это один из многих возобновляемых источников энергии, который обещает большой потенциал для производства электроэнергии в долгосрочной перспективе. Человечество использовало солнечную энергию веками и более интенсивно в последнее десятилетие, когда началось осознание ограничений других источников энергии и воздействия на окружающую среду. В отличие от обычного производства электроэнергии, солнечная энергия является чистой, возобновляемой и не оказывает вредного воздействия на окружающую среду.
Солнце излучает энергию благодаря постоянному ядерному синтезу, при котором водород превращается в гелий. Водород составляет около 60%, гелий — около 35%, а все остальные элементы — около 5% от общей массы Солнца. Ядерный синтез происходит внутри Солнца при температурах (15–20) .106 К и давлениях 1011 бар. За счет энергии масса постоянно уменьшается примерно на 5 109 кг / с. Солнечное излучение представляет собой электромагнитное излучение черного тела при температуре 5760 К с длинами волн от примерно 0,25 мкм (ультрафиолетовое излучение) до примерно 3 мкм (инфракрасное излучение). Плотность солнечного излучения является самой сильной на длине волны около 0,5 мкм, которая лежит в видимом спектре излучения (света) и относится к зеленому цвету. Излучение на землю состоит из прямого (прямого от солнца) и рассеянного излучения (косвенно «отраженного» от различных частиц), где отношения между ними варьируются в зависимости от положения точки на земле, времени года и погодных условий. Солнечная радиация является постоянным источником энергии, которую природа использует с самого начала. Ежегодное количество солнечной энергии, которая падает на Землю, превышает в восемь тысяч раз ежегодную глобальную потребность в первичной энергии. Преобразование энергии происходит, когда солнечное излучение поступает в приемник. Растения используют фотосинтез для преобразования солнечной энергии в химическую энергию (биомасса), солнечные коллекторы превращаются в тепло, а солнечные элементы преобразуют солнечную энергию непосредственно в электричество.
Чтобы понять преобразование солнечной энергии, мы описываем излучение с потоком фотонов как неделимые квантовые частицы без массы, но с импульсом и четко определенной энергией. Солнечное излучение состоит из множества фотонов разных энергий. Распределение фотонов по их энергии (или длине волны) называется солнечным спектром, который дает спектральную плотность излучения. Человеческий глаз воспринимает только часть солнечного спектра как видимое излучение или так называемый свет.
Для практического использования солнечной энергии важно знать количество и тип падающего излучения на земной поверхности это прекрасно знают специалисты из https://sun-energy.com.ua/. Плотность солнечного излучения постоянно меняется в зависимости от времени суток, погодных условий и времени года. Плотность мощности излучения измеряется в ваттах на квадратный метр [Вт / м2]. Энергия излучения, то есть интегрированная мощность за определенный период времени, называется излучением и дается в ватт-часах на квадратный метр [Вт / м2]. Плотность мощности солнечного излучения над земной атмосферой составляет от 1325 до 1420 Вт / м2. Среднее значение этой внеземной солнечной радиации составляет 1367 Вт / м2.
Годовое количество солнечной энергии, которая падает на Землю, превышает в восемь тысяч раз глобальную потребность в первичной энергии. Часть этой энергии превращается в биомассу в естественном цикле посредством фотосинтеза. Однако человечество использует этот источник для производства тепла и электроэнергии.
Генерация электричества
Фотоэлектрические системы — это процесс преобразования солнечной энергии непосредственно в электричество. Процесс преобразования является чистым, надежным и требует только света в качестве единственного источника энергии. Фотоэлектрические модули используются для преобразования солнечной энергии в электричество. Производство электроэнергии из фотоэлектрических систем является экологически чистым, так как оно не вызывает выбросов, шума и не создает визуальных помех.
Приготовление горячей воды
Нагрев воды в темном сосуде с помощью солнца известен и использовался веками. Аналогичным образом, вода нагревается с помощью приемников солнечной энергии (SSE), которые покрыты черной краской, чтобы они могли поглощать больше солнечной энергии. Солнечные приемники собирают солнечную энергию, которая нагревает воду в трубах. Циркуляционный насос обеспечивает поток нагретой воды через систему к теплообменнику, где он рассеивает тепло в аккумуляторе тепла.
Нагрев Устройства для обогрева помещений с помощью солнечной энергии, в основном так же, как и для приготовления горячей воды, она отличается главным образом от размера системы. Поскольку во время отопительного сезона количество электроэнергии значительно ниже, площадь поверхности солнечных приемников должна быть больше. Система обогрева помещения также включает в себя резервуар для хранения тепла, который должен быть отделен от резервуара для горячей воды для бытового потребления. Такая система должна поддерживаться классической системой отопления, которая обеспечивает нагрев, даже когда не хватает солнечной энергии.
Место пригодности
Ориентация и наклон фотоэлектрических модулей являются наиболее важными при установке солнечной электростанции. Производство электроэнергии от солнца может быть увеличено примерно на 20-35% путем отслеживания фотоэлектрических модулей. При установке модулей необходимо обратить внимание на взаимное затенение и затенение более крупных объектов, которые негативно влияют на производство. В дополнение к ориентации и наклону фотоэлектрических модулей, также важно расположение в зонах с более жарким климатом.
Преимущества применения солнечных панелей- нет выбросов парниковых газов при эксплуатации фотоэлектрических электростанций;
- низкие эксплуатационные расходы;
- бесшумная работа устройств;
- использование солнечных элементов для небольших электронных устройств возможно везде, даже если поблизости нет электрических сетей (использование на море, на судах, на открытом воздухе, в удаленных местах и т. д.)
| 
