Kako dobimo elektriko iz sonca in vetra? Razlaga s primeri
Električno energijo iz sonca pridobivamo s sončnimi celicami, ki svetlobo neposredno spremenijo v elektriko. Iz vetra jo pridobivamo z vetrnimi elektrarnami, kjer veter vrti lopatice, te pa poganjajo generator. Sonce in veter sta obnovljiva vira energije, ki med delovanjem ne onesnažujeta zraka.
- Sončne celice svetlobo spremenijo neposredno v električno energijo, brez turbine in brez goriva.
- Sončni kolektor ni isto kot sončna celica: kolektor s soncem greje vodo, ne proizvaja elektrike.
- V vetrni elektrarni veter vrti lopatice, ki poganjajo generator.
- Sonce in veter sta obnovljiva vira, ker ju ne zmanjka, dokler sije sonce in piha veter.
- Slabost obeh je, da sta odvisna od vremena in časa dneva.
Zakaj sonce in veter?
Premog, nafte in zemeljskega plina je v Zemlji omejeno in pri gorenju onesnažujejo zrak. Zato vedno več elektrike pridobivamo iz obnovljivih virov energije, ki se v naravi sproti obnavljajo. Med najpomembnejšimi sta sončna energija in energija vetra.
Zanimivo je, da je tudi veter posledica sonca. Sonce različno segreje kopno, morje in zrak, topel zrak se dviga, hladnejši ga nadomešča in tako nastane veter.
Sončne celice: elektrika iz svetlobe
Sončna celica je tanka ploščica, ki svetlobo spremeni neposredno v električno energijo. Več sončnih celic skupaj sestavlja sončni panel (sončni modul). Veliko panelov na strehi ali na polju sestavlja sončno elektrarno.
Sončne celice poznaš iz vsakdanjega življenja:
- na strehah hiš, šol in trgovin,
- na nekaterih kalkulatorjih,
- na vrtnih svetilkah, ki čez dan polnijo baterijo in ponoči svetijo,
- na prometnih znakih ob cesti, ki nimajo priključka na elektriko.
Pozor na pogosto zmoto: sončni kolektor na strehi s soncem segreva vodo za tuširanje, elektrike pa ne proizvaja. Sončne celice proizvajajo elektriko, sončni kolektorji pa toploto.
Vetrne elektrarne: elektrika iz vetra
Vetrna elektrarna ima visok steber, na vrhu pa velike lopatice. Ko piha veter, zavrti lopatice. Lopatice so povezane z generatorjem, ki vrtenje spremeni v električno energijo. Princip je podoben kot pri mlinu na veter, le da mlin melje žito, vetrna elektrarna pa proizvaja elektriko.
Vetrne elektrarne postavljajo tam, kjer veter piha pogosto in močno: na grebenih hribov, na odprtih ravninah in ob morju, ponekod tudi na morju. Če veter ne piha ali je premočan, se elektrarna ustavi.
Doma lahko naredimo preprost poskus: papirnato vetrnico zavrtimo s pihanjem ali s sušilnikom za lase. Močnejši ko je veter, hitreje se vrti.
Prednosti in slabosti
| Sončna energija | Vetrna energija | |
|---|---|---|
| Kako dobimo elektriko? | sončne celice spremenijo svetlobo v elektriko | veter vrti lopatice, ki poganjajo generator |
| Prednosti | ne onesnažuje zraka, deluje tiho, panele lahko postavimo na streho | ne onesnažuje zraka, deluje tudi ponoči, če piha veter |
| Slabosti | ponoči ne deluje, ob oblačnem vremenu da manj elektrike | deluje le, ko piha veter, je hrupna, spremeni videz pokrajine, lahko ogroža ptice |
| Obnovljiv vir? | da | da |
Ker sonce ne sije vedno in veter ne piha vedno, elektriko pogosto shranjujejo v baterije ali pa sončne in vetrne elektrarne kombinirajo z drugimi viri.
Pretvorbe energije na enem mestu
Učitelji radi vprašajo, katera energija se v katero spremeni. Zapomni si:
- sončna celica: svetlobna energija se spremeni v električno,
- sončni kolektor: svetlobna energija se spremeni v toploto,
- vetrna elektrarna: energija gibanja zraka (vetra) se spremeni v energijo vrtenja lopatic in nato v električno.
Pri vetrni elektrarni, tako kot pri hidroelektrarni, pride do elektrike preko generatorja. Pri sončni celici generatorja ni.
Kako se tega naučiš za test
- Na list nariši sončni panel in vetrno elektrarno. Ob vsako s puščicami napiši, katera energija se v katero spremeni.
- Napiši dva stolpca, prednosti in slabosti, in v vsakega dopiši vsaj dve trditvi za sonce in dve za veter.
- Na poti v šolo poišči sončne panele in kolektorje na strehah ter jih poskusi ločiti.
- Brez zapiskov odgovori na vprašanje: zakaj sončna elektrarna ponoči ne deluje, vetrna pa lahko?
Ko primerjavo enkrat napišeš sam, je ne zamešaš več.
Pogosta vprašanja
Kakšna je razlika med sončno celico in sončnim kolektorjem?
Sončna celica svetlobo spremeni v električno energijo. Sončni kolektor s soncem segreva vodo in elektrike ne proizvaja.
Ali sončne celice delujejo, ko je oblačno?
Delujejo, a proizvedejo manj elektrike kot ob sončnem vremenu. Ponoči, ko ni svetlobe, ne delujejo.
Kako deluje vetrna elektrarna?
Veter zavrti lopatice, ki so povezane z generatorjem. Generator vrtenje spremeni v električno energijo.
Zakaj sta sonce in veter obnovljiva vira energije?
Ker se ne porabita: sonce bo sijalo in veter bo pihal ne glede na to, koliko energije pridobimo iz njiju.