Aallot ja aurinkoenergia

Aallot ja aurinkoenergia

AURINKOENERGIA:

  • Aurinkoenergia on auringon säteilemää energiaa. Sitä hyödynnetään sähkö- tai lämpöenergiana.
  • Aurinkoenergia on uusiutuvaa energiaa.
  • Aurinkoenergiaa saadaan talteen aurinkokennojen tai aurinkokeräimien avulla.
  • Aurinkoenergia on siis hyvin taloudellista.
  • Auringon säteilystä maan pinnalle kohdistuva kokonaisteho on noin 170 000 TW, mutta siitä ei hyödynnetä kuin pieni osa.
  • Aurinkoenergian potentiaali on valtava, ihmiskunta kuluttaa energiaa vuodessa saman verran kuin Auringon energiaa absorboituu ilmakehään ja maanpintaan yhdessä tunnissa.
  • Aurinkokennoilla säteilyn energiasta noin 21% voidaan muuttaa sähköksi.
  • Aurinkokeräimillä energiaa saadaan lämmöntuotantoon noin 25 - 35%.
  • Sähköenergiaa voidaan tuottaa yöllä infrapunasäteilyn avulla.
  • Aurinko muodostui noin 5 miljardia vuotta sitten, ja auringon energiavarat loppuvat noin viiden miljardin vuoden päästä.
  • Ei ole varmaa tietoa siitä miten Aurinko on syntynyt.
  • Aurinkoenergiaa tuotetaan myös Suomessa, mutta johtavat maat ovat Saksa ja Espanja.
  • Aurinkopanelin ja aurinkokeräimen ero on siinä, että aurinkopaneleilla tuotetaan suoraan sähköä, aurinkokeräimissä kiertää neste joka kierrätetään lämminvesivaraajaan ja joka luovuttaa varaajaan auringosta saatua energiaa.
  • Aurinkoenergiaa käytetään sähkön tuotannossa ja lämmityksessä.
  • Aurinkosähköjärjestelmän voi kytkeä talon sähköverkkoon.
  • Nykyään jo yli 80 prosenttia aurinkokennoista on liitetty sähköverkkoon, mutta niitä käytetään myös sähköverkosta irrallaan.
  • Aurinkokeräimen hyötysuhdetta voi kylmissä olosuhteissa parantaa lämpöpumpun avulla.
  • Auringon säteilemää energiaa on varastoitunut kivihiileen, turpeeseen, maakaasuun ja maaöljyyn.
  • Maa-aluiesiin ja valtameriin absorboitunut auringon säteily pitää Maan keskilämpötilan noin 14 °C:ssa.
  • Aurinkouuni on auringon säteilyllä ruokaa lämmittävä uuni, jollaisia on alettu käyttää aurinkoisissa kehitysmaissa polttopuun säästämiseksi.


Lähteet: http://www.aurinkovoima.fi/fi/sivut/aurinkoenergia & http://fi.wikipedia.org/wiki/Aurinkoenergia

Päivämäärä: 26.1.2015

Tekijä: Jenna Mansikkamäki





AALLOT:

Aallot ovat avaruudessa esiintyvää ajassa vaihtelevaa suuretta. Etenevä aalto kuljettaa energiaa, seisova aalto ei. Mekaaniset aallot esiintyvät väliaineessa, joka pystyy ylläpitämään niitä. Väliaineen läpi kulkiessaan mekaaniset aallot voivat kuljettaa energiaa paikasta toiseen ilman, että yksikään väliaineen hiukkasista siirtyy pysyvästi pois alkuperäiseltä paikaltaan.
Aaltoja kuvataan aallonhuipuilla ja aallonpohjilla.

Aallon väliaineita:

  • Lineaarinen väliaine, jos tietyssä pisteessä erillisten aaltojen amplitudit voidaan laskea yhteen.
  • Rajoittamaton väliaine, jos alue on ääretön.
  • Uniforminen väliaine, jos fysikaaliset ominaisuudet ovat muuttumattomat avaruuden eri paikoissa.
  • Isotrooppinen väliaine, jos fysikaaliset ominaisuudet ovat samat eri suunnissa.

Esimerkkejä aalloista:

  • Vedessä etenevät aallot
  • Näkyvä valo, radioaallot, röntgensäteily, jne. muodostavat sähkömagneettisen säteilyn.
  • Ääni - mekaaninen aalto, joka etenee ilmassa, nesteessä ja kiinteissä aineissa.
  • Gravitaatioaallot, ovat itse avaruuden aaltoilua gravitaatiokentässä.

Karakteristiset ominaisuudet:

  • Heijastuminen – aallon suunnanmuutos sen osuessa heijastavaan pintaan.
  • Taittuminen – aallon suunnanmuutos väliaineiden rajapinnassa.
  • Diffraktio – aallon levittäytyminen.
  • Sironta – aallon hajoaminen törmätessään.
  • suoraviivainen eteneminen.

Poikittainen ja pitkittäinen aaltoliike

Poikittaisessa aaltoliikkeessä värähtely tapahtuu kohtisuoraan etenemissuunnassa. Esim. kitaran kielen värähtely, sähkömagneettiset aallot tai ääni kiinteässä aineessa.
Pitkittäisessä aaltoliikkeessä värähtely tapahtuu aallon etenemissuunnassa. Esim. ääniaallot kaasussa ja nesteessä, värähtelevän kitaran kielen ilmaan aiheuttamat ääniaallot.

Aaltoenergia

Aaltonergiaa hyödynnetään sähköntuotannossa toistaiseksi vähän. The World Energy Councilin mukaan maapallon merien aaltovoimaresurssit ovat 2 TW. Euroopassa on etenkin länsirannikolla aaltoenergian tuotantoon hyvin sopivia alueita.
Aaltovoimalat ovat vielä kehitysvaiheessa. Kilpailevia tekniikoita on useita ja monia demonstraatiolaitoksia on käynnissä mm. Portugalissa ja Skotlannissa. Myös suomalaisia yrityksiä on kehitystyössä mukana.
AW-energy on kehittänyt aaltovoimalan, jonka nimi on WaveRoller. Se hyödyntää aaltojen energiaa ranta-alueilla pohjaan kiinnitettynä veden alla. Pohjaan kiinnityksen avulla voidaan rakentaa kestäviä, pitkiä toimintajaksoja omaavia laitoksia, jotka eivät muuta maisemaa.
Wello Penguin puolestaan on suomalaisen yhtiön Wellon kehittämä noin 30-metrinen laitos. Se kelluu ja mukailee aaltojen liikettä

Myös vuorovesivoimaloissa on paljon potentiaalia ja vuoroveden liikkeet voidaan muuttaa sähköksi esim. rakentamalla pato rannan edustalle ja käyttämällä hyväksi nousu- ja laskuveden korkeuseroa. Ranskassa on onnistuttu kuitenkin rakentamaan laitos, joka tuottaa sähköä yli 200 000 kotiin. Suomessa vuorovesivoimalat eivät ole mahdollisia, koska vuoroveden vaihtelu on liian vähäistä.



Lähde: http://fi.wikipedia.org/wiki/Aalto_%28fysiikka%29aallon, http://energia.fi/energia-ja-ymparisto/energialahteet/vuorovesi-ja-aaltoenergia

Tekijä: Nikita Lamberg

Päivämäärä: 26.1.2015