Солнечная энергия исходит от солнца. Он управляет погодой и кормит растения на Земле. В более специализированных терминах солнечная энергия относится к технологии, которая позволяет людям преобразовывать и использовать энергию солнца для человеческой деятельности. Часть солнечной энергии является тепловой, то есть присутствует в форме тепла. Некоторые подходы к солнечной энергии преобразуют солнечную энергию в тепло, но для других подходов тепло не помогает. Есть и другие определения тепловой энергии, которые не имеют ничего общего с солнцем.
Термальная энергия
•••Stockbyte / Stockbyte / Getty Images
Слово «тепловая» происходит от греческого слова «тепло», поэтому термическая энергия технически является теплом. Когда инженеры говорят о тепловой энергии, это обычно плохо - отходы. Например, лампа накаливания гасит свет, но на самом деле излучает больше тепла, чем света. Когда ваш портативный компьютер согревает ваши колени, это никак не помогает вам в вычислениях - это пустая трата энергии. Эта потраченная впустую энергия есть почти везде - в двигателях автомобилей, мобильных телефонах, телевизорах. Эта форма тепловой энергии не имеет ничего общего с солнцем.
Геотермальная энергия
•••Thinkstock / Comstock / Getty Images
Под поверхностью Земли лежат лужи расплавленной породы. Эта перегретая порода несет в себе большое количество энергии, и геотермальная энергия пытается извлечь эту энергию и преобразовать ее в полезные формы. В частности, наиболее распространенная форма геотермальной энергии отправляет жидкость вниз в Землю, позволяет ей взаимодействовать с раскаленными камнями и вытягивает нагретую жидкость обратно на поверхность. Это тепло используется для привода турбины, производящей киловатты электроэнергии. Хотя это хорошая форма тепловой энергии, конечным источником этого тепла являются радиоактивные материалы в ядре Земли, которые не имеют ничего общего с Солнцем.
Солнечная энергия
•••Hemera Technologies / AbleStock.com / Getty Images
Есть два общих подхода к извлечению энергии из солнечного света. Первый подход называется фотоэлектрическим. В фотоэлектрическом подходе солнечный свет улавливается полупроводниковым материалом, и полупроводник передает эту энергию прямо своим электронам. Когда электроны вытягиваются и проходят через цепь, они напрямую вырабатывают электрическую энергию. Пока светит солнце, электричество выходит. Большинство солнечных панелей работают лучше, когда они холоднее, поэтому, когда они собирают слишком много тепловой энергии солнца, это становится проблемой. Это солнечная энергия, а не тепловая энергия.
Солнечная Тепловая
•••Том Брейкфилд / Stockbyte / Getty Images
Другой подход к извлечению энергии из солнечного света - это солнечная энергия. При использовании солнечной энергии солнечный свет используется для нагрева жидкости. Это делается либо путем прокладки труб по центру над длинными рядами параболических зеркал, которые фокусируют солнечный свет на трубы, либо путем наведения всего поля зеркал на большой резервуар. В этом подходе вся идея состоит в том, чтобы использовать как можно больше солнечной энергии, преобразовывая ее в тепло. В обоих подходах жидкость внутри контейнеров нагревается и затем используется для прямого или косвенного приведения в действие турбины для производства электроэнергии. При тщательном проектировании солнечная тепловая установка будет поддерживать жидкость достаточно горячей для выработки электроэнергии в течение нескольких часов после захода солнца. Это случай, когда вся тепловая энергия вырабатывается солнцем, а это означает, что тепловая энергия и солнечная энергия в данном случае - одно и то же.