- SOLAR ENERGY. - The strength of solar radiation at the outer edge of the earth’s atmosphere when the earth is taken to be at its average distance from the sun is called the solar constant, the mean value of which is 1.37x10 6 ergs per sec per cm 2 , or about 2 calories per min per cm 2 . - The strength of the solar energy available at any point on the earth depends, in a complicated but predictable way, on the day of the year, the time of day, and the latitude of the collection point. - Furthermore, the amount of solar energy that can be collected depends on the orientation of the collecting object.. - Natural transformation of solar energy. - Natural collection of solar energy occurs in the earth’s atmosphere, oceans, and plant life. - Approximately 30 percent of the solar energy reaching the outer edge of the atmosphere is consumed in the hydrologic cycle, which produces rainfall and the potential energy of water in mountain streams and rivers. - Through the process of photosynthesis, solar energy contributes to the growth of plant life (biomass) that can be used as fuel, including wood and the fossil fuels that are derived from geologically ancient plant life. - The oceans also represent a form of natural collection of solar energy. - As a result of the absorption of solar energy in the ocean and ocean currents, temperature gradients occur in the ocean. - Direct collection of solar energy. - The direct collection of solar energy involves artificial devices, called solar collectors that are designed to collect the energy, sometimes through prior focusing of the sun’s rays. - In thermal processes, solar energy is used to heat a gas or liquid, which is then stored or distributed. - In the photovoltaic process, solar energy is converted directly to electrical energy without intermediate mechanical devices.. - NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI. - Năng lượng mặt trời, năng lượng bức xạ phát sinh trong mặt trời là kết quả của phản ứng nhiệt hạch. - Nó được chuyển đến trái đất qua không gian bằng những lượng tử năng lượng gọi là các photon, tương tác với bầu khí quyển và bề mặt của trái đất. - Cường lực của bức xạ mặt trời ở rìa ngoài của bầu khí quyển trái đất khi trái đất được lấy ở khoảng cách trung bình của nó từ mặt trời được gọi là hằng số mặt trời, giá trị trung bình của nó là 1,.37 x 10 6 ergs mỗi giây trên mỗi cm 2 , hay khoảng 2 calo cho mỗi phút trên mỗi cm 2 . - Cường độ năng lượng thực sự có sẵn tại bề mặt trái đất sẽ thấp hơn hằng số mặt trời vì sự hấp thụ và tán xạ năng lượng bức xạ do photon tương tác với bầu khí quyển.. - Cường lực năng lượng mặt trời có sẵn tại bất kỳ điểm nào trên trái đất, theo một cách phức tạp chỉ dự đoán, phụ thuộc vào ngày của năm, thời gian trong ngày, và vĩ độ của các điểm thu gom. - Hơn nữa, lượng năng lượng mặt trời có thể được thu gom phụ thuộc vào sự định hướng của vật thu.. - Sự chuyển đổi tự nhiên năng lượng mặt trời. - Sự thu gom tự nhiên của năng lượng mặt trời xảy ra trong khí quyển trái đất, các đại dương và đời sống thực vật. - Ví dụ như, những sự tương tác giữa năng lượng mặt trời, các đại dương và bầu khí quyển, sinh ra gió, mà đã được sử dụng trong nhiều thế kỷ để quay cối xay gió. - Các ứng dụng hiện đại của năng lượng gió sử dụng bền vững, nhẹ nhàng, chống thời tiết thiết kế khí động lực học các máy quạt, khi gắn vào máy phát điện, phát sinh điện cho việc dùng chuyên môn, cục bộ, một phần của cộng đồng hoặc mạng khu vực phân phối điện.. - Khoảng 30% năng lượng mặt trời đạt đến mép ngoài của bầu khí quyển được tiêu thụ trong vòng tuần hoàn nước, sản sinh lượng mưa và thế năng của nước trong các dòng suối và sông ngòi. - Năng lượng sinh ra bởi nước chảy này khi chúng đi qua các tua bin hiện đại được gọi là thuỷ điện.. - Qua quá trình quang hợp, năng lượng mặt trời góp phần vào sự phát triển của đời sống thực vật (sinh khối) có thể được sử dụng như nhiên liệu, bao gồm gỗ và các nhiên liệu hóa thạch được bắt nguồn từ đời sống thực vật địa chất cổ xưa. - Các đại dương cũng tiêu biểu một hình thái tập hợp tự nhiên của năng lượng mặt trời.. - Kết quả của sự hấp thu năng lượng mặt trời ở đại dương và các dòng hải lưu, làm cho gradient nhiệt độ xảy ra trong đại dương. - Khi khối lượng lớn tồn tại ở những nhiệt độ khác nhau, các nguyên tắc nhiệt động lực học dự đoán rằng một chu kỳ tạo ra điện có thể được tạo nên để loại bỏ năng lượng từ khối lượng nhiệt độ cao và chuyển lượng năng lượng ít hơn đến một khối lượng nhiệt độ thấp. - Sự khác biệt trong hai nguồn năng lượng nhiệt này tự biểu hiện như cơ năng (ví dụ, sản lượng từ tuabin), có thể được liên kết với một máy phát điện để sản xuất điện. - Các hệ thống như vậy, được gọi là các hệ chuyển đổi năng lượng nhiệt đại dương (OTEC), đòi hỏi những sự trao đổi nhiệt rất lớn và phần cứng khác trong đại dương để sản xuất điện trong phạm vi megawatt.. - Thu gom trực tiếp năng lượng mặt trời. - Việc thu trực tiếp năng lượng mặt trời liên quan đến các thiết bị nhân tạo, được gọi là các bộ thu năng lượng mặt trời được thiết kế nhằm thu năng lượng, đôi khi thông qua ưu tiên tập trung các tia mặt trời. - Trong các quá trình nhiệt, năng lượng mặt trời được sử dụng để làm nóng khí hoặc chất lỏng, sau đó được lưu trữ hoặc phân phối. - Trong quá trình quang điện có lớp chặn, năng lượng mặt trời được chuyển trực tiếp đến năng lượng điện mà không có các thiết bị cơ khí trung gian. - Bộ thu năng lượng mặt trời có hai loại cơ bản: bộ thu tấm phẳng và bộ thu tập trung.