A napenergia technológia alapelvei

A napenergia megújuló energiaforrás. A nap hősugárzási energiájára utal (lásd a hőenergia átvitelének három módját: sugárzás), amelyet főként a napfénynek neveznek. A modern időkben általában elektromos áram előállítására vagy vízmelegítők energiaellátására használják.
A Földön az élet születése óta főként a Nap által biztosított hősugárzástól függ a túlélés. Az ősidők óta az emberek megtanulták a napfényt tárgyak szárítására és ételkészítési módszerként használni, például sót készíteni és sózott halat szárítani. A fosszilis tüzelőanyagok csökkenésével a napenergia az emberi energiafelhasználás fontos elemévé vált, és folyamatosan fejlesztik. A napenergia hasznosításának két módja van: fototermikus és fotoelektromos átalakítás. A napenergia-termelés egy feltörekvő megújuló energiaforrás. Tágabb értelemben a napenergia magában foglalja a szélenergiát, a vegyi energiát és a vízenergiát is a Földön.
Műszaki alapelvek
Sinoma napelemes energiatermelő rendszer
A napenergiát a nap belsejében lévő hidrogénatomok hidrogén-hélium fúziója állítja elő, hatalmas nukleáris energia szabadul fel, amely a nap sugárzó energiájából származik. Az emberi energiaszükséglet túlnyomó többsége közvetlenül vagy közvetve a napból származik. A növények fotoszintézis útján oxigént szabadítanak fel, szén-dioxidot abszorbeálnak, és a napenergiát kémiai energiává alakítják a növényi testben való tároláshoz. A fosszilis tüzelőanyagok, mint a szén, az olaj és a földgáz, szintén elsődleges energiaforrások, amelyek az ősi eltemetett állatok és növények hosszú geológiai időszakon keresztüli evolúciója során jöttek létre. A Földön tárolt energia általában a Földön belüli hőenergiához és a nukleáris reakciókhoz kapcsolódó energiára vonatkozik.
A nukleáris reakciókhoz kapcsolódó energia az atomenergia. Amikor az atommag szerkezete megváltozik, nagy mennyiségű energiát szabadíthat fel, amit atommagenergiának neveznek, vagy nukleáris energiát, más néven atomenergiát. A hasadási reakciók során a földkéregben tárolt maghasadási energiaforrásokból, például uránból és plutóniumból, valamint a fúziós reakciók során az óceánban tárolt magfúziós energiaforrásokból, például deutériumból, tríciumból és lítiumból származik. Ezek az anyagok nukleáris reakciók során energiát szabadítanak fel. Jelenleg az atomenergia legnagyobb felhasználása a villamosenergia-termelés. Ezenkívül más típusú áramforrásként, hőforrásként stb.
A napenergia a nap belsejében zajló folyamatos magfúziós reakció során keletkező energia. A napsugárzás átlagos intenzitása a Föld körüli pályán 1369 w/m2. A Föld egyenlítőjének kerülete 40076 kilométer, így kiszámítható, hogy a Föld által nyert energia elérheti az 173000 TW-ot. A szabványos csúcsintenzitás tengerszinten 1kw/m2, az éves átlagos sugárzási intenzitás a Föld felszínének egy pontján 24 órán keresztül 0,20kw/m2, ami 102000TW energiának felel meg.
Bár a Nap által a Föld légkörébe sugárzott energia mindössze 1/2,2 milliárd a teljes sugárzási energiának, elérte a 173 000 TW-ot, ami azt jelenti, hogy a nap által a Földre sugárzott energia másodpercenként 5 millió tonnának felel meg. szén, és a Földre másodpercenként kisugárzott energia 1,465 × 10 ^ 14 joule. A szélenergia, a vízenergia, az óceáni hőenergia, a hullámenergia és a biomassza energiája a Földön mind a Napból származik; "Még a Földön található fosszilis tüzelőanyagok (például szén, olaj, földgáz stb.) is alapvetően az ősidők óta tárolt napenergia. Ezért a napenergia tág értelemben vett értelmezése nagyon széles tartományt fed le, míg a szűk értelemben vett napenergia a napsugárzás közvetlen fototermikus, fotoelektromos és fotokémiai energiává alakítására korlátozódik."