Фотоэлектрические преобразователи солнечной энергии

Факультет непрерывного профессионального образования

Методические материалы

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

НЕТРАДИЦИОННЫЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

(Контрольные вопросы)

подготовил доцент кафедры электроснабжения

Е. Г. Трефилов

Ижевск 2011

Цели и задачи дисциплины.

Целью дисциплины является подготовка специалистов, способных ставить и решать задачи в области возобновляемых источников энергии с целью энергосбережения в промышленности и на объектах жилищно - коммунального хозяйства и улучшения экологических условий.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

В результате изучения дисциплины обучающиеся должны знать основные виды возобновляемых источников энергии, основы Государственной политики в области энергосбережения, методы и критерии оценки эффективности использования энергии с учётом экономических и экологических требований в конкретных условиях. Изучение дисциплины базируется на знаниях, полученных в курсах «Физика», «Математика», «Техническая термодинамика», «Тепло-массобмен», «Гидрогазодинамика».

Тема1

Актуальность использования возобновляемых видов энергии в мире и России

Структура мирового энергопотребления. Динамика роста энергопотребления в мире и в России. Факторы, обуславливающие актуальность энергосбережения. Стоимость основных видов энергетических ресурсов в России и за рубежом. Динамика роста цен на энергоносители, тепловую и электрическую энергию. Энергосбережение и экология. Влияние добычи, подготовки, транспортировки и сжигания органического топлива на состояние окружающей среды. Необходимость применения возобновляемых источников энергии как для экономии органического топлива, так и для защиты окружающей среды.

Тема 2

Использование Солнца как источника тепловой энергии

Энергетическая светимость Солнца и спектральные характеристики солнечного излучения. Прямое и рассеянное облучение. Влияние географических координат, ориентировки приемника облучения в пространстве, времени суток и времени года. Нагревание воды. Солнечный коллектор и способы повышения его эффективности.

Обогрев помещений и горячее водоснабжение. Солнечные кондиционеры. Промышленное и сельскохозяйственное использование. Тепловые электростанции. Теплицы. Опреснители солёной воды. Солнечные кухни. Экономика и экология.

Тема 3

Фотоэлектрические преобразователи солнечной энергии

Физические основы преобразования энергии солнечного излучения в электрическую. Характерные размеры фотоэлементов. Потери и методы борьбы с ними. Коэффициент полезного действия фотоэлемента и перспективы его увеличения. Конструкция фотоэлементов и особенности технологии их изготовления. Использование моно и поликристаллического кремния и других материалов. Другие методы получения электрической энергии: внешний фотоэффект, термоэлектронная эмиссия, термоэлектричество. Экономика и экология.

Тема 4