Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Презентации / Презентация по физике на тему "Солнечная энергия" 11 класс

Презентация по физике на тему "Солнечная энергия" 11 класс


  • Физика

Название документа Под солнечной крышей.docx

Поделитесь материалом с коллегами:

Классный час, посвещенный Году света и световых технологий

«Под солнечной крышей»

Цель и задачи урока:

Способствовать воспитанию экологического сознания у детей;

Привлечение внимания к проблемам использования солнечной энергии, экономии энергии и энергоресурсов, охране окружающей среды;

Создание мотивации для сбережения ресурсов и энергии;

Стимулировать интерес к научным исследованиям и практическому применению знаний, полученных в школе.


Солнце – это самый сильный источник энергии для нашей планеты. Без солнечного тепла и света любая жизнь на Земле не была бы возможна. Все наши повседневные дела включают в себя использование энергии. Она необходима для передвижения транспорта и приготовления пищи, для работы и отдыха, для обогрева и охлаждения помещений.



Солнце представляет собою огромный шар, состоящий из водородно-гелиевой плазмы и находящийся в равновесии в поле собственного тяготения. Масса Солнца - 2•1030кг.

Солнце излучает в космическое пространство колоссальный по мощности поток излучения, но Земля получает всего лишь одну двухмиллиардную долю солнечного излучения.

Солнце - вечный источник света. Каждые две недели Солнце отдает Земле такое количество энергии, которое все жители нашей планеты потребляют в течение года. Поэтому солнечное излучение – это постоянный источник энергии.hello_html_2d0b17e1.png

Видимый диапазон солнечного излучения обладает наивысшей интенсивностью излучения. При этом до Земли так же доходит большое количество невидимого спектра. Внутри Солнца протекают процессы, при которых из атомов водорода синтезируются атомы гелия. Эти процессы сопровождаются выделением огромного количества энергии, которая приводит к тому, что Солнце разогревается до температуры 15 миллионов градусов Цельсия (во внутренней его части).

Спектральное распределение солнечного света

На поверхности Солнца (фотосфере) температура достигает 5500°С. На этой поверхности Солнце излучает энергию 63 МВт/ м². До поверхности Земли доходит лишь немногая часть этого излучения, что позволяет комфортно существовать человечеству на нашей планете. Средняя интенсивность излучения на атмосферу Земли приблизительно равна 1367 Вт/м². Данное значение может колебаться в диапазоне 5% из-за того что, двигаясь по эллиптической орбите Земля отдаляется от Солнца на разное расстояние в течение года.



Вращение Земли вокруг Солнца

Солнечная энергия на поверхности Землиhello_html_c93d39b.png

Атмосфера Земли не пропускает всю солнечную энергию. Поверхности Земли достигает не более 1000 Вт/м2. Часть энергии поглощается, часть отражается в слоях атмосферы и в облаках. Большое количество излучения рассеивается в слоях атмосферы, вследствие чего образуется рассеянное излучение (диффузное). На поверхности Земли тоже часть излучения отражается и превращается в рассеянное. Сумма рассеянного и прямого излучения называется суммарным солнечным излучением. Рассеянное излучение может составлять от 20 до 60%.

hello_html_4544c9dc.png

Влияние атмосферы на солнечное излучение

На количество энергии, поступающее к поверхности Земли, так же влияет географическая широта и время года. Ось нашей планеты, проходящая через полюса, наклонена на 23,5° относительно орбиты вращения вокруг Солнца. В период с марта до сентября солнечный свет больше попадает на Северное полушарие, в остальное время – Южное. Поэтому продолжительность дня в летнее и зимнее время разная. Широта местности влияет на продолжительность светового дня. Чем Севернее, тем длиннее в летнее время и наоборот.

Энергия солнца обеспечивает создание нормальных для жизнедеятельности климатических условий.

Энергия солнечного излучения может использоваться разными способами. В основном, это три: пассивное тепло, которое греет нас, предметы и здания; солнечное тепло в коллекторах для нагрева горячей воды и отопления; использование солнечной энергии для создания электричества (фотовольтаика PV), в которой не прямой, а только дневной свет, чтобы генерировать электричество.

Фотовольтаические системы используют ячейки, преобразующие солнечное излучение в электричество. Система состоит из одного или двух слоев полупроводниковой структуры. Когда свет падает на ячейки - это создает электрическое поле, которое проникая через слои, вырабатывает электричество. Чем больше интенсивность света, тем больше поток электричества.

Наиболее распространенный полупроводниковый материал, используемый в фотовольтаической системе - кремний, элемент которого больше всего обычно находится в песке. Нет никакого ограничения к его доступности как к сырью; кремний является вторым по распространенности материалом на земле. Кремниевые солнечные модули занимают в настоящее время 85-90% мирового рынка.

PV система не нуждается в ярком солнечном свете чтобы работать. Она может генерировать электричество даже в облачные дни. Из-за отражения солнечного света, в слегка облачные дни можно даже получать более высокие энергетические урожаи, чем в дни с абсолютно безоблачным небом.hello_html_m75356856.png

Наиболее важные причины использования солнечной энергии для получения электрической энергии.

1. Топливо свободно.

Солнце - единственный ресурс, приводящий в действие солнечные батареи. Солнце - вечный источник света. PV ячейки сделаны из кремния, а он нетоксичный ресурс, и его много в земле.

2. Процесс получения энергии без шума, без вредной эмиссии или загрязнений газом.

Горение естественных ресурсов для энергии может создать дым, вызвать кислотный дождь, загрязнить воду и загрязнить воздух, вызвать парниковый эффект. Солнечная энергия используется как топливо. Это не создает вредного побочного продукта и активно способствует уменьшению глобального потепления.

3. Системы PV безопасны и высоконадежны.

Предполагаемое время жизни модуля PV - 30 лет. Кроме того, его производительность очень высока и обеспечивает более чем 80 % начального питания после 25 лет эксплуатации. Это делает фотовольтаику очень надежной технологией в долгосрочной перспективе.

4. Модули PV могут быть переработаны и поэтому материалы, используемые в производственном процессе (кремний, стекло, алюминий, и т.д.), могут быть снова использованы. Рециркуляция не только выгодна для окружающей среды, но также и потому, что дает возможность уменьшить энергозатраты, материалы и стоимость производства.

5. Солнечные модули работают автоматически, легки в установке и не требуют особого обслуживания.

6. Солнечные системы дают возможность энергоснабжения индивидуального потребителя, особенно в местах, где другое электричество недоступно. Освещение дома, системы охлаждения больницы, закачка воды и др..

7. Модули могут быть эстетически интегрированы в здания.

Системы могут покрывать крыши и фасады, содействовать уменьшению энергетических затрат здания. Этот факт открывает много возможностей для лучшей интеграции систем PV в искусственной среде.

В продолжение преимуществ солнечной электроэнергии говорит и факт мирового опыта их внедрения. В энергетическом балансе стран, которые используют солнечную энергию для электричества, в том числе и для индивидуального сектора, доля такой энергии составляет от 1,5% до 3%. Среди них наибольшее внедрение происходит в Германии, Испании, Японии и США.

Вывод: солнечная энергия является экологически чистой и доступной, что ещё раз доказывает актуальность строительства таких электростанций.hello_html_m340c3b75.png

Для индивидуальной энергетики особенно отдаленных от мегаполисов (больших индустриальных городов) поселков целесообразно использовать комплексные схемы энергоснабжения, построенные на использовании энергии воды, воздуха и солнца. Это мини и микро ГЭС, ветрогенераторы и солнечные фотоэлектрические батареи. Такие технические решения предлагаются на рынке Украины, Белоруссии и России.

Если в местности большую часть года светит яркое солнце, или дуют сильные ветры, или рядом с домом течет небольшая быстрая речка (или недалеко от вас есть водоем), то даже при существующих ценах электроснабжение дома от возобновляемых источников энергии будет более дешевым вариантом, чем прокладка и подключение ЛЭП.

Солнечная энергетика еще в самом начале пути. Ее вклад в общее мировое энергопотребление не превышает 0,1%, а среди возобновляемых источников ей принадлежит около 1%. Но технический прогресс, достигнутый в этой области за последнее десятилетие, так велик, что специалисты дают весьма оптимистические прогнозы: уже к середине XXI века солнечная энергетика наряду с другими возобновляемыми источниками (геотермальные и приливные станции, ветровые турбины и др.) может занять ведущее положение в мире. Тогда солнечная энергия войдет в каждый дом и на смену сегодняшним задымленным городам придут чистые и светлые. Очень хотелось бы, чтобы это "солнечное половодье" пришло и в нашу страну. Сгенерированная на основе солнечного излучения энергия сможет к 2050 году обеспечить 20-25 % потребностей человечества в электричестве и сократит выбросы углекислоты.

Производство солнечных панелей растет очень быстро, стараясь поспеть за растущим спросом. Лидером по производству является Китай. Здесь производят почти 29% от общемировой продукции. Ненамного отстают Япония и Германия, которые производят соответственно 22% и 20% от всей продукции. В России производство солнечных фотоэлектрических панелей до сих пор находится в начальном состоянии, но тем не менее это перспективный выход для индивидуальных пользователей.

Первая промышленная солнечная электростанция была построена в 1985 году в СССР в Крыму, недалеко от города Щелкино. СЭС-5 имела пиковую мощность 5 МВт. Столько же, сколько у первого ядерного реактора. За 10 лет работы она выработала всего 2 миллиона кВт.час электроэнергии, однако стоимость ее электричества оказалась довольно высокой, и в середине 90-х ее закрыли. В это время работы активизировались в Штатах, где компания Loose Industries в самом конце 1989 года запустила 80-мегаваттную солнечно-газовую электростанцию. За следующие 5 лет та же компания, только в Калифорнии, построила таких СЭС еще на 480 МВт и довела стоимость одного "солнечно-газового" кВт.часа до 7—8 центов. Что совсем неплохо по сравнению с 15 центами за кВт.час энергии — во столько обходится электричество, производимое на АЭС.

В России тоже кое-где стоят "солнечные дома". В Краснодарском крае существует целая "солнечная деревня" из сорока домов, крыши которых украшены киловаттными солнечными батареями. Несколько домов, использующих солнечные коллекторы, построены в Москве и во Владивостоке.

Солнце можно использовать и как источник энергии для транспортных средств. В Австралии уже 19 лет проводятся ежегодные гонки на солнечных электромобилях на трассе между городами Дарвин и Аделаида (3 000 км). В 1990 году компания Sanyo построила самолет на солнечных батареях, которому удалось пересечь всю Америку.

Знаменитый ученый, воздухоплаватель и искатель приключений Бертран Пикар сейчас проектирует самолет "Солнечный импульс", на котором планирует совершить беспосадочный кругосветный полет. Выпускают и морские яхты, которые заходят в порт лишь для пополнения запасов еды и воды, а необходимую для плавания энергию берут от Солнца и ветра.

В Нью-Йорке солнечную энергию используют даже мусорщики. Здесь в двух районах уже полтора года действуют интеллектуальные солнечные контейнеры для мусора — BigBelly. Используя энергию света, преобразованную в электричество кремниевыми фотоэлементами, они утрамбовывают содержимое, увеличивая эффективную емкость в четыре раза. А будучи наполненными, посылают сигнал о том, что объем неплохо было бы освободить.

Прийдет время и сфокусированный СВЧ-луч сможет передавать собранную солнечными батареями энергию не только на Землю, но и сможет снабжать ею космические корабли.



Подготовила учитель физики МБОУ СОШ р.п.Лазарев Т.А.Князева



Название документа под солнечной крышей 1.ppt

Поделитесь материалом с коллегами:

Под солнечной крышей МБОУ СОШ р.п.Лазарев, учитель физики Т.А.Князева
Солнце – это самый сильный источник энергии для нашей планеты. Без солнечного...
Солнце представляет собою огромный шар, состоящий из водородно-гелиевой плазм...
Солнце излучает в космическое пространство колоссальный по мощности поток изл...
Спектральное распределение солнечного света На поверхности Солнца (фотосфере)...
Спектральное распределение солнечного света Атмосфера Земли не пропускает всю...
Влияние атмосферы на солнечное излучение На количество энергии, поступающее к...
Солнечная батарея – это фотоэлектрический генератор в виде панельного модуля....
Существует множество различных типов солнечных батарей, берущих энергию от со...
Фотовольта-ические системы используют ячейки, преобразующие солнечное излучен...
Сфокусированный СВЧ-луч Воздушный шар
Мобильный телефон и зарядные устройства, берущие энергию от солнечного света.
Экспериментальный район"Город солнца» В Германии несколько лет проводится про...
Система отопления с использованием солнечных батарей
Комбинированная система теплоснабжения: отопительный котел расширительный бак...
Солнечная кухня Солнечные коллекторы могут применяться для приготовления пищи...
Солнечная башня в Калифорнии
Используя энергию света, преобразованную в электричество кремниевыми фотоэлем...
Солнце можно использовать и как источник энергии для транспортных средств
Американская солнечная установка NSTTF для тепловых испытаний и экспериментов...
Батарея в виде пленки толщиной от 1 до 3 микрометров, для покрытия мобильных...
Фотоэлектрические элементы для прямого преобразования световой или солнечной...
СОЛНЕЧНЫЕ МОДУЛИ Батарея взаимосвязанных солнечных элементов, заключенных под...
1 из 24

Описание презентации по отдельным слайдам:

№ слайда 1 Под солнечной крышей МБОУ СОШ р.п.Лазарев, учитель физики Т.А.Князева
Описание слайда:

Под солнечной крышей МБОУ СОШ р.п.Лазарев, учитель физики Т.А.Князева

№ слайда 2 Солнце – это самый сильный источник энергии для нашей планеты. Без солнечного
Описание слайда:

Солнце – это самый сильный источник энергии для нашей планеты. Без солнечного тепла и света любая жизнь на Земле не была бы возможна. Все наши повседневные дела включают в себя использование энергии. Она необходима для передвижения транспорта и приготовления пищи, для работы и отдыха, для обогрева и охлаждения помещений. Энергия Солнца на все случаи жизни.

№ слайда 3 Солнце представляет собою огромный шар, состоящий из водородно-гелиевой плазм
Описание слайда:

Солнце представляет собою огромный шар, состоящий из водородно-гелиевой плазмы и находящийся в равновесии в поле собственного тяготения. Масса Солнца - 2•1030кг.

№ слайда 4 Солнце излучает в космическое пространство колоссальный по мощности поток изл
Описание слайда:

Солнце излучает в космическое пространство колоссальный по мощности поток излучения, но Земля получает всего лишь одну двухмиллиардную долю солнечного излучения.

№ слайда 5 Спектральное распределение солнечного света На поверхности Солнца (фотосфере)
Описание слайда:

Спектральное распределение солнечного света На поверхности Солнца (фотосфере) температура достигает 5500°С. На этой поверхности Солнце излучает энергию 63 МВт/ м². До поверхности Земли доходит лишь немногая часть этого излучения, что позволяет комфортно существовать человечеству на нашей планете. Средняя интенсивность излучения на атмосферу Земли приблизительно равна 1367 Вт/м². Данное значение может колебаться в диапазоне 5% из-за того что, двигаясь по эллиптической орбите Земля

№ слайда 6 Спектральное распределение солнечного света Атмосфера Земли не пропускает всю
Описание слайда:

Спектральное распределение солнечного света Атмосфера Земли не пропускает всю солнечную энергию. Поверхности Земли достигает не более 1000 Вт/м2. Часть энергии поглощается, часть отражается в слоях атмосферы и в облаках. Большое количество излучения рассеивается в слоях атмосферы, вследствие чего образуется рассеянное излучение (диффузное). На поверхности Земли тоже часть излучения отражается и превращается в рассеянное. Сумма рассеянного и прямого излучения называется суммарным солнечным излучением. Рассеянное излучение может составлять от 20 до 60%.

№ слайда 7 Влияние атмосферы на солнечное излучение На количество энергии, поступающее к
Описание слайда:

Влияние атмосферы на солнечное излучение На количество энергии, поступающее к поверхности Земли, так же влияет географическая широта и время года. Ось нашей планеты, проходящая через полюса, наклонена на 23,5° относительно орбиты вращения вокруг Солнца. В период с марта до сентября солнечный свет больше попадает на Северное полушарие, в остальное время – Южное. Поэтому продолжительность дня в летнее и зимнее время разная. Широта местности влияет на продолжительность светового дня. Чем Севернее, тем длиннее в летнее время и наоборот. Энергия солнца обеспечивает создание нормальных для жизнедеятельности климатических условий.

№ слайда 8 Солнечная батарея – это фотоэлектрический генератор в виде панельного модуля.
Описание слайда:

Солнечная батарея – это фотоэлектрический генератор в виде панельного модуля. Чаще всего в них используются кремниевые элементы в виде пластин, соединенных последовательно проводниками.

№ слайда 9 Существует множество различных типов солнечных батарей, берущих энергию от со
Описание слайда:

Существует множество различных типов солнечных батарей, берущих энергию от солнечного света. Голографические солнечные батареи. Уличный фонарь на солнечной энергии. Батарея из четырех солнечных элементов.

№ слайда 10 Фотовольта-ические системы используют ячейки, преобразующие солнечное излучен
Описание слайда:

Фотовольта-ические системы используют ячейки, преобразующие солнечное излучение в электричество

№ слайда 11 Сфокусированный СВЧ-луч Воздушный шар
Описание слайда:

Сфокусированный СВЧ-луч Воздушный шар

№ слайда 12 Мобильный телефон и зарядные устройства, берущие энергию от солнечного света.
Описание слайда:

Мобильный телефон и зарядные устройства, берущие энергию от солнечного света.

№ слайда 13 Экспериментальный район"Город солнца» В Германии несколько лет проводится про
Описание слайда:

Экспериментальный район"Город солнца» В Германии несколько лет проводится программа «Сто тысяч солнечных крыш» В США, на протяжении десятилетия, успешно продвигается аналогичная программа «Миллион солнечных крыш»

№ слайда 14 Система отопления с использованием солнечных батарей
Описание слайда:

Система отопления с использованием солнечных батарей

№ слайда 15 Комбинированная система теплоснабжения: отопительный котел расширительный бак
Описание слайда:

Комбинированная система теплоснабжения: отопительный котел расширительный бак солнечный коллектор бак-аккумулятор

№ слайда 16 Солнечная кухня Солнечные коллекторы могут применяться для приготовления пищи
Описание слайда:

Солнечная кухня Солнечные коллекторы могут применяться для приготовления пищи. Температура в фокусе коллектора достигает 150 °С.

№ слайда 17 Солнечная башня в Калифорнии
Описание слайда:

Солнечная башня в Калифорнии

№ слайда 18 Используя энергию света, преобразованную в электричество кремниевыми фотоэлем
Описание слайда:

Используя энергию света, преобразованную в электричество кремниевыми фотоэлементами они утрамбовывают содержимое В Нью-Йорке солнечную энергию используют даже мусорщики

№ слайда 19 Солнце можно использовать и как источник энергии для транспортных средств
Описание слайда:

Солнце можно использовать и как источник энергии для транспортных средств

№ слайда 20 Американская солнечная установка NSTTF для тепловых испытаний и экспериментов
Описание слайда:

Американская солнечная установка NSTTF для тепловых испытаний и экспериментов в области энергетики

№ слайда 21 Батарея в виде пленки толщиной от 1 до 3 микрометров, для покрытия мобильных
Описание слайда:

Батарея в виде пленки толщиной от 1 до 3 микрометров, для покрытия мобильных телефонов, автомобилей и специальной одежды

№ слайда 22 Фотоэлектрические элементы для прямого преобразования световой или солнечной
Описание слайда:

Фотоэлектрические элементы для прямого преобразования световой или солнечной энергии в электроэнергию

№ слайда 23 СОЛНЕЧНЫЕ МОДУЛИ Батарея взаимосвязанных солнечных элементов, заключенных под
Описание слайда:

СОЛНЕЧНЫЕ МОДУЛИ Батарея взаимосвязанных солнечных элементов, заключенных под стеклянной крышкой

№ слайда 24
Описание слайда:


Автор
Дата добавления 10.12.2015
Раздел Физика
Подраздел Презентации
Просмотров1014
Номер материала ДВ-246641
Получить свидетельство о публикации


Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх