Кн энергиясы – болаша энергиясы
орыт Ата атындаы ызылорда мемлекеттік университеті
Ермуханова Н.Б., Шайхыслам Г.Б.
Жер бетіндегі бкіл тіршілік атаулы кн сулесімен нрланады. Кн сулесіні серінен жасыл сімдіктерде фотосинтез процесі жреді. Кнні ттылуыны зінде жер бетіне жары тспей тіршілік атаулы тотауа жаын сияты крінеді. Ал бізге нрын тгетін е лкен жлдыз Кн энергиясын біз алай пайдаланудамыз?
Кптеген сарапшылар 2010 — 2020 жылдары кмiрсутегi шикiзатын сынуды тмендеуi байалатынын, осыны салдарынан 2025 жыла арай лемдiк энергетикалы тегерiмдегi энергияны жаыртылатын кздерiнi лесi азiргi 5%-дан 10%-а дейiн, ал 2050 жыла арай 50%-а дейiн седi, 2010 жыла арай ЕО елдерiнде бл лес 12%-а дейiн (2000 жылы 6%-а), ал жалпы электр энергиясы ндiрiсiнде 22%-а дейiн лаятындыын болжайды.
азiргi заманы кн фотоэнергетикасы уаттылыы соы жылдары брын-соды болмаан жылдамдыпен жылына 30-40%-а сiп отыран дыын алымдар жоа шыармайды. лемде жалпы аланда кн фотоэнергетикасыны ондырылары азiр жылына бiр гигаватт энергия ндiредi.
Жер бетіне уатты ш энергия аыны баытталан:
- кн сулесі энергиясы, туліктік уаты 174000 ТВт;
- жер астынан стіне арай баытталан жылу энергиясы, туліктік уатты 32ТВт;
- теіз тасыны энергиясы, туліктік уатты 3 ТВт.
Кн сулесі энергиясыны 30 %-ы Жерді жоары атмосфералы абатынан шаылысып, арыш кеістігіне тарайды. Ал оны 70 % — і жер асты жылуы мен теіз тасыны энергияларыны уатынан шамамен 3500 есе арты. Бл те кп энергия. Кнні жерге тсетін мол энергиясыны бір блігі атмосфераа, мхит пен рлытара сіеді. Температура тмендеген уаытта осы блігі жылу энергиясына айналады. Екінші блігі суларды булануына жне оларды айналып, айта тсуіне шыындалады. шінші блігі теіз жне атмосфералы аындарды туызады. Ал тртінші – бір кішкене ана блігін сімдіктер бойына сііреді. Сйтіп, жер бетінде ажайып фотосинтез реакциясы жреді.
Кн лкен энергия орына ие, жылына жер бетіне тсетін кн энергиясы 7,5*1017 кВт/са. Кн энергиясыны маызды артышылытарыны бірі оршаан ортаа ауіпсіздігі жне арнайы жеткізу ралдарыны ажет еместігі болып табылады. Сонымен атар оны кемшіліктері де бар, кн энергиясын алуды трасыздыы. Кн жйелері тнде жмыстамайды, ал кешке жне таерте станция тиімділігі бірнеше есеге тмендейді.
Кн батареялары – кн энергиясын тікелей электр энергиясына айналдыратын жартылай ткізгіш рылы. азіргі уаытта кбінесе фотоэлектрлік трлендіргіш кеінен олданылады. Фотоэлектрлік трлендіргіште энергияны бір трден екінші трге ауысуы біртекті емес жартылай ткізгіш рылыларда кн сулесіні серінен пайда болатын фотовольтты серге негізделген. Трлендіруді тиімділігі жартылай ткізгіш элементті электрофизикалы сипаттамасына, трлендіргішті оптикалы асиеттеріне байланысты. Кн батареясы, фотоэлектрлік генератор — Кн сулесіні энергиясын электр энергиясына айналдыратын шала ткізгішті фотоэлектрлік трлендіргіштен (ФЭТ) тратын ток кзі. Кптеген тізбектей-параллель осылан ФЭТ-тер Кн батареясын ажетті кернеу жне ток кшімен амтамасыз етеді. Жеке ФЭТ-ті электр озаушы кші 0.5 — 0.55 В жне ол оны ауданына туелді емес; 1 см2 аудана келетін ыса тйыталу тогыны шамасы 35 — 40 мА. Кн батареясындаы ток шамасы оны жарытану жадайына байланысты, кн сулелері Кн батареясы бетіне перпендикуляр тскенде ол е лкен мніне (максимумына) жетеді. азіргі Кн батареясыны ПК 8-10%, олай болса 1 м2 аудана (арыш аппаратыны Кннен ашытыы 150 млн. болан кезде) келетін уат ~130 Вт-а те. Температура жоарылаан сайын (25oС-ден жоары) ФЭТ-тегі кернеуді тмендеуіне байланысты Кн батареясыны ПК кемиді. Кн батареясыны жиынты уаты ондаан тіпті жздеген кВт-а жетеді. Кн батареясы арыш кемелері мен аппараттарында энергиямен жабдытау жйесіндегі негізгі электр энергиясыны кзі ретінде олданылады. Кн батареясы сондай-а, трмыс пен техникада олданылатын кптеген бйымдарды (калькулятор, ол сааты, т.б.) токпен оректендіру кзі болып табылады[8].