Жители нашей планеты используют множество ресурсов для того, чтобы
поддерживать оптимальные условия жизни. Человечество научилось
конвертировать необходимые виды энергии в один вид - электрическую
энергию. Эта энергия используется практически везде. Но одной из главных
целей её использования является приготовление пищи и обогрев помещений.
У Этих двух целей есть общее - конвертация электроэнергии в тепловую, а
также большое потребление энергии. Электроплиты, чайники,
электрообогреватели потребляют столько электроэнергии, сколько требуется
для работы нескольких десятков телевизоров или осветительных ламп и
даже ламп накаливания. Для того, чтобы получить достаточное количество тепловой энергии, доступный в разных точках планеты, нужен глобальный источник энергии, или канал, для транспортирования. Иногда получается мак, что всё необходимое уже давно существует, и, что более важно, ничего не нужно искать. Это как раз наш случай. Ежедневно на нашу планету обрушивается огромное количество энергии. Источником этой энергии является Солнце.
Сегодня распространение получили солнечные батареи, используемые как в калькуляторах, так и на МКС. Но мощность таких батарей пока не так велика, чтобы их можно было использовать повсеместно, для достижения необходимой мощности требуются большие площади, и стоимость солнечных батарей пока высока. Преодоление перечисленных трудностей, мешающих массово использовать солнечные батареи, ещё в перспективе.
Но мы уже сейчас располагаем необходимым инструментарием для реализации другого способа получения энергии.
Как известно, тепло лучше всего поглощается предметами тёмных цветов - такие предметы меньше отражают тепловые и световые лучи, по сравнению с предметами других цветов. Также известно, что для увеличения КПД потока энергии, его достаточно объединить в пучок. Медь - металл, способный хорошо сохранять тепловую энергию, поэтому его используют в жалах паяльников. Используя эти принципы, можно регулировать поток энергии, излучаемый Солнцем таким образом, чтобы извлекать нужное нам тепло.
Параболическое зеркало - прибор, позволяющий отражать лучи света и тепла, сводя их в одну точку. При соединении лучей происходит интерференция - наложение лучей. Это значит, что мощность излучения в точке соединения световых и тепловых лучей будет очень высокой - мощности отдельных лучей суммируются, и образуется точка большой концентрации энергии. Поместив в эту точку ёмкость с водой, можно эту воду нагреть и даже вскипятить. Этот принцип использования солнечной энергии позволяет не только приготовить обед, но и запустить паровой двигатель без использования дополнительных источников энергии.
Солнечная печь - устройство которое благодаря солнечному свету и теплу позволит приготовить пищу и обогревать помещение. Такая печь изготавливается, как правило, в форме плоской панели. Эта панель представляет собой неглубокий плоский ящик, который изнутри покрывается отражающим материалом (например, фольгой). Для накопления тепла нужно использовать материалы с соответствующим свойством, например, медные трубки или стержни, которые помещаются в ящик, и закрепляются там. Далее помещается поглощающий материал, или же теплонакопительный элемент закрашивается чёрной краской, которая будет поглощать тепло. И, наконец, солнечной печи требуется защитный элемент, если поглощающий элемент не может защитить печь от внешнего воздействия - ведь печь устанавливается так, чтобы на неё длительное время попадал солнечный свет, - чаще всего их монтируют в стену дома, что позволяет его обогревать.
Такой способ использования солнечного излучения очень выгоден - одно параболическое зеркало с паровым двигателем может заменить большую панель солнечных батарей, а солнечная печь позволит приготовить еду и обогревать помещение. Но и у таких эффективных способов получения и использования энергии есть существенные недостатки - зависимость от погоды и времени суток. Это не позволяет полностью отказаться от традиционных источников энергии. Но у вышеперечисленных способов конвертации солнечной энергии в тепловую большие перспективы использования.