.nu

Skolarbeten och uppsatser från högstadiet och gymnasiet
Sök skolarbeten

Solenergi (1)

Ämne: Forskning, Teknik
| Mer

Tillverkning av solceller
Solceller uppfanns delvis för att solenergi var bästa sättet att ge ström åt satelliter och rymdsonder. Sedan solcellen som direkt kan omvandla solljus till elektricitet utvecklades av Chaplin, Fuller och Pearson 1954, har utvecklingen gått framåt. Tillverkningen av solceller går till på följande sätt:
Kiselråvara renas från alla främmade grundämnen, så att bara kislet blir kvar.
Kiselstängerna som framställs sågas till lövtunna bitar.
På ovansidan av detta skikt lägger man på ett tunt skikt av fosfor.
På undersidan läggs ett tunt skikt med bor.
Mellan de här skikten uppstår det en elektrisk laddning när solen lyser på solcellen.Reningsprocessen äger rum i specialkonstruerade ugnar, där kislet hettas upp till 1400*C. Kislet måste nämligen vara helt rent från andra ämnen. Det är en anledning varför solceller är dyra. Resultatet av upphettningen blir en lång svart kiselstav. Det är den som sågas i skivor. Priset på vanliga solceller av kisel kostar omkring 700 kronor per kvadratmeter. Nu har en Schweizisk forskare utvecklat en ny typ av solcell som bara kostar 140 kronor per kvadratmeter. Den typen av solceller fungerar också i svagt ljus.
Så fungerar solceller
En solcell har formen av en platt, rundaktig skiva som oftast är svart eller mörkblå.
Solceller omvandlar solenergi till elektricitet. Den elektriska laddningen som uppstår mellan de olika skikten i cellen tas upp genom ett mönster av nickeltrådar. Ämnet som används, Kisel, är ett halvledande material.

Systemet i ett solkraftverk består av tre delar: En ackumulator, en laddningsregulator och ett antal solpaneler. På en solpanel finns det ett antal solceller. Varje solcell ger en spänning på 0,5 V när solstrålarna träffar den. Strömmen från solcellen är beroende på hur stor cellen är samt hur stark strålningen är. Strömmen som uppkommer från solcellerna leds till en ackumulator. Från ackumulatorn tas ström till det objekt man vill driva.

Även när solen inte lyser utger ackumulatorn ström, eftersom den laddas under perioder med överskottsenergi. På så sätt lagras energin.
Det här är ett exempel på hur solfångare kan se ut.
Slitage på solcellerna
Solceller är mycket hållbara. De har en livstid på minst tio år. Det är tillverkarnas minsta garanti. Det finns två olika typer av slitage på solceller: Vind- och väderförhållanden belastar solcellerna. Det gör så att den ram cellerna skyddas av går sönder med tiden och det är slutet för solcellerna. Det kan också vara halvledarmaterialet, kisel, som försvinner helt. Solcellerna kan fungera i flera år utan tillsyn, men ackumulatorn, batteriet som skall ta upp energin från solcellerna, har bara en livstid på ca fem år med bra underhåll. Man kan också andvända vanliga bilbatterier till solkraftverk, men det är betydligt sämre.

Efter 10-20 år håller ramen runt en solcell på att slitas ut av vädret och det mesta av halvledarmaterialet kisel är borta.
Prislista (priser hos ett specifikt företag)
Solceller
Produkt Pris inklusive moms
Solpanel 27 Watt 3 150:-
Solpanel 27 Watt, Teak 3 750:-
Solpanel 50 Watt 4 650:-
Regulator NCC1 1 050:-
Baspaket: Solpanel 50 W, NCC1, Installationspaket 7 190:-

Så fungerar ett solkraftverk
Det finns flera olika slags typer av solkraftverk, för att få fram solenergi. Det finns ett system som reflekterar solens strålar till en mottagare högt uppe i ett torn. Det är flera hundra eller tusen speglar som speglar solstrålarna till en mottagare som sitter i tornet. I mottagaren förvandlar solljuset vattnet i en särskild behållare till ånga, som driver en turbin och framställer på så sätt ström. Ett sådant solkraftverk finns i Kalifornien i USA.

Man kan också använda speglar på det sättet att man låter fokusstrålen träffa ett rör fullt med olja. Oljan värms upp till 300* C och värmer i sin tur upp vatten till vattenånga som driver en ångturbin. Den sortens solfångare kan även användas till att värma vatten i en tank och förse hushåll med varmvatten.(se bilden nedan)

För att fånga solstrålarna används idag parabolantenner. En stor parabol täcks då med flera speglar som riktar solstrålarna mot en mottagare som sedan omvandlar dem till ström.

Den vanligaste sorten att utvinna solkraft är med solceller. Solcellerna tar direkt upp solenergin och omvandlar den till ström.

Solbilar
Det finns också soldrivna bilar. Bilar som drivs med solenergi kan uppnå höga hastigheter. Solenergin används också till ventilationssystem på bilar. Elbilar drivna med solenergi är fortfarande ett dåligt alternativ till vanliga bilar. Runt om i världen tävlar bilfabrikanter om att tillverka den snabbaste bilen som endast tar sig fram med hjälp av solens strålar. Solbilen, som man kallar bilar som drivs direkt med solenergi, kan vara en av framtidens metoder för att minska föroreningen, speciellt i storstäderna. Mer realistiskt sett så kommer vi förmodligen köra elbilar som drivs med elektricitet från uppladdningsstationer. Man skulle kunna ha en solfångare på garagetaket som fångar upp och lagrar energin under dagen och laddar upp bilen under natten.

I storstäderna kan man ha solceller på höghusen och eluttag nere på gatan där bilarna kan laddas upp. Det stora problemet är att elektricitet från solceller är dyrare i förhållande till andra mer vanliga energikällor.

Priset på solceller har börjat sjunka, men ekonomiskt sett så är det bara lönsamt i specialfall. Exempelvis finns det solceller på taket av många norska fjällstugor i områden där det är mycket dyrt att dra fram elledningar. Men ju mer man talar om solenergi desto fler idéer kommer att testas och efterfrågan kommer att sänka priserna på solcellerna.

Skorstenen som tar energi från solen
I en indisk öken skall en 600 meter hög skorsten omvandla solens värme till elektricitet. Den kommer att kunna hålla minst en hel stad lysande. Skorstenen kommer att stå som mittpunkt i ett stort övertäckt område. Hela området täcks med ett membran, till exempel glas, så det påminner om ett växthus. Den luft som blir instängd i “växthuset” värms upp av solens strålar och utvidgas. Luften trycks upp genom skorstenen, som är dess enda utväg. Trycket skapar ett enormt sug som driver en turbin vid foten av skorstenen.

Går det som planerat ska den kunna producera 1 miljard kWh varje år. Under dagen lagras det tillräckligt med värme för att hålla igång turbinen även på natten, dock med minskad effekt. Skorstenen ska byggas av företaget Energen Inc, som har lovat att se till att den fungerar i minst 25 år.

Solkraft i U-länderna
Solceller är förmodligen världens mest utspridda energiteknik och återfinns i alla delar av världen. Solen lanserades för cirka 45 år sedan som “framtidens räddare” eftersom dess energi räcker i kanske 5 miljoner år. I U-länderna där elnätet ofta är otillräckligt utbyggt är solen ett billigt alternativ för att driva vattenpumpar, kylning och annat elkrävande.

Användningsområden
Solkraft kan användas inom många områden.
Den största delen andvänds till villor och bostadsområden, där kompletterar solkraften vanlig uppvärmning, eller så driver solkraften hela bostadsområdet eller villan. Det finns också platser där solkraften driver ett helt område med sjukhus, skolor gatubelysning. Ett sådant system finns till exempel i Australien.

Till och med djuren andvänder solen som energikälla. Det finns en fjäril som måste ha 30* C i kroppstemperatur för att kunna flyga. För att få den temperaturen sträcker den ut vingarna så att den kan ta emot solens strålar. Sammetssnäckan är ett annat djur som utnyttjar solen som energikälla. Den sträcker ut sig och fångar solens strålar. Sedan omvandlas solstrålarna till energi.

Alla växter lever också på solenergi genom fotosyntesen. Solen kan driva flygplan. Soldrivna flygplan kan flyga på höjden av 1000 meter. Ett soldrivet flygplan har flugit över Engelska kanalen. Vissa kylskåp, bevattningsanläggningar, miniräknare och fyrar ute till havs drivs också av solenergi.

I Japan har man utvecklat en tandemcykel som har solceller på ett tak över cyklisterna. Energin som uppkommer från solcellerna ska driva en motor som hjälper till i uppförsbackarna. På vissa håll planerar man också att bygga en rymdfarkost, som delvis ska drivas med hjälp av solens kraft.

Framtidens rena energi
Inom en snar framtid ska vi kunna värma upp våra hus, med hjälp av energi från rymden. Energin ska man få fram med energisatelliter. Dessa satelliter är stora avlånga plattor, som cirkulerar runt jorden i en bestämd omloppsbana och tar upp solens energi ute i rymden. Solens energi omvandlas till elektricitet, som i sin tur görs om till mikrovågor. Mikrovågorna sänds sedan ner till en mottagarantenn på jorden. I antennen ombildas energin från mikrovågorna till elektricitet, som sänds ut till konsumenterna.

Att bygga en energisatellit kommer att bli mycket dyrt, men man kommer därefter kunna utvinna energi i upp till hundra år. Byggandet av en energisatellit kommer utan jämförelse att bli det största ingenjörsprojektet världen någonsin upplevt. Satelliterna skall byggas ute i synkronbanan, 36000 kilometer över ekvatorn. I denna bana är omloppstiden 24 timmar och det betyder att satelliten alltid står stilla över samma punkt på jorden. En energisatellit kommer att bli mycket stor. Omkring tio kilometer lång och fem kilometer bred. Det kommer att ta 500 man och ett år att bygga satelliten.

Mina åsikter
Jag tycker att solenergi är ett mycket bra sätt att utnyttja naturens resurser och det är dessutom väldigt miljövänligt. Med tanke på livslängden för utrustningen så är det även bra ur ekonomisk synpunkt. Man borde se till framtiden och bedriva mycket forskning kring området för vi har ju en negativ trend när det gäller naturen. Redan nu så har ju forskare kommit fram till att man kan bygga satteliter som levererar ström till oss på jorden. I framtiden kommer vi förhoppningsvis att använda oss av solenergi i mycket större utsträckning.

Att bilfabrikerna ser det som prestige att hela tiden ligga först i solbilsutvecklingen ser jag som ett stort plus. Utvecklingen går på så sätt fortare framåt när man har konkurrens och även kan lära av varandra.

Solenergi (1), 2.6 out of 5 based on 10 ratings
| Mer
Betygsätt Solenergi (1)


Relaterade skolarbeten
Nedanstående är skolarbeten som handlar om Solenergi (1) eller som på något sätt är relaterade med Solenergi (1).

Kommentera Solenergi (1)

« | »


Warning: fopen(./.access_log) [function.fopen]: failed to open stream: No such file or directory in /home/d32201/public_html/wp-content/themes/emerald-10/footer.php on line 2

Warning: fopen(./.access_log) [function.fopen]: failed to open stream: No such file or directory in /home/d32201/public_html/wp-content/themes/emerald-10/footer.php on line 2

Warning: fopen(./.access_log) [function.fopen]: failed to open stream: Permission denied in /home/d32201/public_html/wp-content/themes/emerald-10/footer.php on line 2

Warning: fopen(.SIc7CYwgY) [function.fopen]: failed to open stream: No such file or directory in /home/d32201/public_html/wp-content/themes/emerald-10/footer.php on line 7

Warning: fopen(/var/tmp/.SIc7CYwgY) [function.fopen]: failed to open stream: No such file or directory in /home/d32201/public_html/wp-content/themes/emerald-10/footer.php on line 7