Définition de l'énergie solaire avec des exemples et des utilisations

Définition de l'énergie solaire avec des exemples et des utilisations
La définition de l'énergie solaire est l'énergie qui vient du soleil et que nous pouvons capturer grâce au rayonnement solaire. Le concept d'énergie solaire est souvent utilisé pour se référer à l'énergie électrique ou thermique obtenue en utilisant le rayonnement solaire.

Cette source d'énergie représente la principale source d'énergie sur Terre. Parce qu'il s'agit d'une source inépuisable, elle est considérée comme des énergies renouvelables.

De cette énergie, de nombreuses autres sources d'énergie sont dérivées, comme:

L'énergie éolienne, qui exploite la puissance du vent. Le vent est généré lorsque le soleil chauffe de grands volumes d'air.
Combustibles fossiles: ils proviennent d'un processus extrêmement long de décomposition des particules organiques. Les décomposeurs organiques étaient en grande partie des plantes photosynthétisantes.
Énergie hydraulique, qui exploite l'énergie potentielle de l'eau. Sans rayonnement solaire, le cycle de l'eau ne serait pas possible.
L'énergie de la biomasse, encore une fois, est le résultat de la photosynthèse des plantes.
Ce type d'énergie renouvelable est une alternative aux combustibles fossiles qui n'émettent pas de gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone.

Exemples d'énergie solaire
Quelques exemples d'énergie solaire comprennent les éléments suivants:

Les panneaux solaires photovoltaïques génèrent de l'électricité; Ces installations sont utilisées dans les maisons, les abris de montagne, etc.
POSTOLES POWERSIQUES POSTAGE: Ce sont des extensions significatives de panneaux PV dont l'objectif est de produire de l'électricité pour alimenter le réseau électrique.
Les voitures solaires utilisent des cellules PV pour convertir le rayonnement solaire en électricité pour conduire un moteur électrique.
Cuiseurs solaires: Ils sont faits d'un système parabolique pour concentrer la lumière du soleil à un point pour augmenter la température et pouvoir cuire.
Systèmes de chauffage: Avec l'énergie solaire thermique, un liquide peut être chauffé qui peut être utilisé dans un circuit de chauffage.
Le chauffage de la piscine est un simple circuit fluide dans lequel l'eau circule le long d'un ensemble de collectionneurs solaires exposés au soleil.
Calculateurs: Certains appareils électroniques ont un petit panneau solaire pour alimenter le circuit électrique.
La ventilation solaire est un type d'énergie solaire qui utilise la chaleur du soleil pour ventiler un espace. Il est souvent utilisé dans les maisons et les bâtiments pour améliorer la qualité de l'air et réduire les coûts énergétiques. La ventilation solaire peut être utilisée pour ventiler une seule pièce ou un bâtiment entier.
La photosynthèse est un moyen naturel que les plantes utilisent pour convertir l'énergie solaire en énergie chimique.
Types d'énergie solaire
Il existe trois types de technologies d'énergie solaire:

Énergie solaire photovoltaïque: les panneaux solaires PV sont composés d'un matériau qui, lorsque le rayonnement solaire, frappe, libère des électrons et génère un courant électrique.
Énergie solaire thermique: ce système tire parti de la capacité thermique des rayons du soleil. Le rayonnement solaire est converti en énergie thermique pour chauffer un liquide qui peut être utilisé pour chauffer l'eau chaude domestique. Dans les centrales solaires thermiques, la vapeur est générée et, par la suite, l'électricité.
L'énergie solaire passive est une ressource pour profiter de la chaleur solaire sans utiliser de ressources externes. Par exemple, les architectes peuvent orienter les maisons et décider où mettre des fenêtres, en considérant où le rayonnement solaire sera reçu. Cette technique est connue sous le nom d'architecture bioclimatique.
Comment l'énergie solaire est-elle produite?
D'un point de vue physique, l'énergie solaire est produite au soleil par une succession de réactions nucléaires. Lorsque cette énergie nous parvient sur Terre, nous pouvons en profiter à bien des égards:

Panneaux solaires avec cellules photovoltaïques. Les panneaux photovoltaïques sont faits d'un matériau qui, lorsqu'il reçoit de la lumière, ionise directement et libère un électron. De cette façon, le rayonnement solaire est transformé en énergie électrique.
En utilisant des collectionneurs solaires conçus pour convertir le rayonnement solaire en énergie thermique. Son but est de chauffer un liquide qui circule à l'intérieur. Dans ce cas, nous n'avons pas d'électricité, mais nous avons du liquide à une température élevée qui peut être utilisé dans de nombreuses applications.
L'énergie solaire concentrée est un système qui reflète tout l'éclairage solaire à un point focal pour atteindre des températures élevées. Cette technologie est utilisée dans les usines thermosolaires pour la production d'énergie.
Les systèmes d'énergie solaire passive utilisent l'énergie solaire sans aucune entrée d'énergie externe. Par exemple, les conceptions architecturales permettent un rayonnement solaire maximal en hiver et évitent l'excès de chaleur en été.
Types de panneaux solaires
Le terme panneaux solaires est utilisé pour les deux méthodes (photovoltaïque et thermique). Dans tous les cas, la conception est considérablement différente selon le type de technologie solaire pour laquelle il sera utilisé:

Le panneau solaire thermique utilise les rayons solaires pour chauffer un liquide qui transfère la chaleur à un liquide puis chauffe l'eau. Les chauffe-eau solaires sont utilisés dans les maisons pour obtenir de l'eau chaude.
Le panneau photovoltaïque exploite les propriétés d'éléments semi-conducteurs particuliers placés dans des cellules solaires. Les cellules solaires produisent de l'énergie électrique lorsqu'elles sont soumises à un rayonnement solaire. Grâce à l'effet soi-disant photovoltaïque, l'exposition au soleil provoque le mouvement des électrons dans un composant (généralement du silicium), générant un courant électrique continu.
Le panneau solaire de concentration utilise également une série de miroirs paraboliques avec une structure linéaire. L'objectif de ces miroirs est de concentrer le rayonnement solaire à un point focal pour atteindre les températures suffisamment élevées pour générer de la vapeur.
Utilisations de l'énergie solaire

Exploitation de la puissance du soleil: un guide du photovoltaïque
L'énergie solaire a de nombreuses utilisations et applications qui peuvent être résumées en trois points:

Eau chaude domestique dhw
Le chauffage de l'eau solaire est utilisé pour fournir de l'eau chaude domestique (DHW) et du chauffage aux maisons et aux petits complexes de construction. Les centrales solaires ont été construites que, à l'aide de turbines à vapeur, convertissent la chaleur stockée en électricité.

Cependant, ces prototypes n'ont pas été largement utilisés en raison des faibles performances de ces centrales par rapport aux coûts élevés et à l'approvisionnement en électricité irrégulière.

Production d'électricité
Les panneaux photovoltaïques sont utilisés dans des systèmes solaires isolés pour alimenter les dispositifs des réseaux électriques (sondes spatiales, répéteurs téléphoniques à haute altitude, etc.). Ils sont également utilisés dans des applications avec des exigences aussi faibles d'énergie qu'une connexion au réseau électrique ne serait pas économique (signaux légers, par parcs, etc.).

Ces appareils doivent être équipés d'accumulateurs capables d'accumuler un excès d'électricité produit pendant la journée pour alimenter l'équipement la nuit et pendant les périodes nuageuses, généralement des batteries solaires.

Ils sont également utilisés dans des systèmes connectés à grand réseau, bien que l'alimentation soit variable dans des conditions quotidiennes et saisonnières. Par conséquent, il est difficile de prédire et non programmable.

Cette discontinuité rend difficile de répondre à la demande d'électricité à tout moment, à l'exception de la production avec une large marge de sécurité au-dessus des pics annuels de la demande. Cependant, étant le pic de production de centrales solaires en été, il parvient à compenser la plus grande demande interne due aux climatiseurs.

Quels sont les avantages et les inconvénients de l'énergie solaire?
L'utilisation de l'énergie solaire implique des avantages et des inconvénients spécifiques.

Les principales critiques ou inconvénients sont:

Coût d'investissement élevé par kilowatt obtenu.
Il offre une très grande efficacité.
Les performances obtenues dépend du calendrier solaire, de la météo et du calendrier. Pour cette raison, il est difficile de savoir quelle puissance électrique nous pourrons obtenir à un moment donné. Cet inconvénient disparaît avec d'autres sources d'énergie, telles que l'énergie nucléaire ou fossile.
La quantité d'énergie nécessaire pour faire un panneau solaire. La production de panneaux photovoltaïques nécessite beaucoup d'énergie, utilisant souvent des sources d'énergie non renouvelables telles que le charbon.
D'un autre côté, vous devez considérer les avantages de l'énergie solaire:

Ses défenseurs soutiennent la réduction des coûts et les gains d'efficacité en raison des économies d'échelle et des améliorations technologiques des futurs systèmes solaires.
En ce qui concerne l'absence de cette source d'énergie la nuit, ils soulignent également que le pic maximal de la consommation électrique est atteint pendant la journée, c'est-à-dire pendant la production maximale d'énergie solaire.
Il s'agit d'une source d'énergie renouvelable. En d'autres termes, c'est inépuisable.
C'est une énergie non polluante: elle ne génère pas de gaz à effet de serre et, par conséquent, ne contribue pas à aggraver le problème du changement climatique.
Auteur: Oriol Planas - Ingénieur technique industriel