Aplicações - Energia Solar

Aplicações da tecnologia solar


Tecnologias solares são amplamente caracterizada como passiva ou ativa, dependendo da maneira como eles capturar, converter e distribuir luz do sol. Ativa técnicas solares usam painéis fotovoltaicos, bombas e ventiladores para converter a luz solar em saídas úteis. Técnicas solares passivas incluem a seleção de materiais com propriedades térmicas favoráveis, projetando espaços que naturalmente circular o ar, e referenciar a posição de um edifício para o sol.Tecnologias solares ativas aumentar a oferta de energia e são considerados lado da oferta de tecnologias, enquanto tecnologias solares passivas reduzir a necessidade de recursos alternativos e são geralmente considerados tecnologias lado da procura. [ 15 ]A energia solar refere-se principalmente ao uso da radiação solar para fins práticos. No entanto, todas as energias renováveis, à exceção geotérmica e das marés , derivam sua energia do sol.

Arquitetura e urbanismo

Darmstadt University of Technology naAlemanha ganhou o 2007 Solar Decathlon , em Washington, DC com esta casa passivaprojetado especificamente para o clima úmido e quente subtropical. [ 16 ]

A luz solar tem influenciado a construção de projeto desde o início da história da arquitetura. [ 17 ]a arquitetura avançada solar e métodos de planejamento urbano foram empregadas pela primeiragregos e chineses , que seus edifícios orientados para o sul para fornecer luz e calor. [ 18 ]

As características comuns de energia solar passiva arquitetura são relativos a orientação para o Sol, a proporção compacto (uma superfície baixa relação entre volume), sombreamento seletivo (saliências) e massa térmica . [ 17 ] Quando esses recursos são adaptados ao clima local e do ambiente que pode produzir bem iluminados espaços que ficar em uma faixa de temperatura confortável. Sócrates Megaron Casa é um exemplo clássico do design solar passivo. [ 17 ] As abordagens mais recentes para modelagem computacional de design solares use ligandoiluminação solar , aquecimento e ventilação em sistemas um sistema integrado de projeto solardo pacote. [ 19 ] solares ativa equipamentos como bombas, ventiladores e janelas comutável pode complementar concepção passiva e melhorar o desempenho do sistema.

De calor urbano ilhas (UHI) são áreas metropolitanas com temperaturas mais altas do que a do ambiente circundante. As temperaturas mais altas são resultado de aumento da absorção da luz solar por materiais urbanos, como asfalto e concreto, que têm menor albedos e maior capacidade de calor do que no ambiente natural. Um método simples de neutralizar o efeito UHI é pintar prédios e estradas brancas e plantar árvores. Usando esses métodos, um hipotético "cool comunidades" programa em Los Angeles projetou que as temperaturas urbanas poderia ser reduzida em aproximadamente 3 ° C a um custo estimado de EUA $ 1 bilhão, dando total estimado benefícios anuais de EUA $ 530 milhões de redução ar-condicionado custos e economia de saúde. [ 20 ]

Agricultura e horticultura

Estufas como estes no município Westland da Holanda cultivam vegetais, frutas e flores.

Agricultura e horticultura buscam otimizar a captação de energia solar, a fim de otimizar a produtividade das plantas. Técnicas tais como ciclos de plantio programado, orientação linha sob medida, cambaleou alturas entre linhas e da mistura de variedades de plantas podem melhorar o rendimento das culturas. [ 21 [ 22 ] Enquanto a luz solar é geralmente considerado um recurso abundante, as excepções destacar a importância da energia solar para agricultura. Durante as estações de crescimento curta da Pequena Idade do Gelo , Francês e Inglês agricultores independentes paredes de frutas para maximizar a coleta de energia solar. Estas paredes atuou como massas térmicas e amadurecimento acelerado, mantendo as plantas quente. Paredes de frutas início foram construídas perpendiculares ao chão e de frente para o sul, mas com o tempo, paredes inclinadas foram desenvolvidos para fazer melhor uso da luz solar. Em 1699, Nicolas Fatio de Duillier mesmo sugeriu o uso de um mecanismo de rastreamento que pode pivot a seguir o dom [ 23 ] Aplicações da energia solar na agricultura além do cultivo incluem bombeamento de água, as culturas de secagem, filhotes da ninhada e esterco de galinha de secagem. [ 24 [ 25 ] Mais recentemente, a tecnologia tem sido abraçada por Vinters, que usam a energia gerada por painéis solares para prensas de uva poder. [ 26 ]

Estufas convertem a luz solar para aquecer, permitindo que durante todo o ano de produção eo crescimento (em ambientes fechados) de culturas especiais e outras plantas não naturalmente adequadas ao clima local. Estufas primitivas foram utilizados pela primeira vez durante a época romana para a produção de pepinos durante o ano todo para o imperador romano Tibério . [ 27 ] O primeiro estufas modernas foram construídas na Europa no século 16 para manter as plantas exóticas trazidas de volta da exploração no exterior. [ 28 ] Estufas permanecem uma parte importante da horticultura hoje, e materiais plásticos transparentes também têm sido utilizados para efeito semelhante empolytunnels e tampas da fileira .

Iluminação solar

Características de iluminação natural como este óculo no topo do Pantheon , emRoma , Itália têm sido utilizados desde a antiguidade.

A história da iluminação é dominado pelo uso da luz natural. Os romanos reconheceu um direito à luz tão cedo quanto o século 6 e direito Inglês ecoou esses julgamentos com a Lei de Prescrição de 1832. [ 29 [ 30 ] No século 20 artificial de iluminação se tornou a principal fonte de iluminação interior, mas as técnicas de iluminação natural e híbridos soluções de iluminação solar são maneiras de reduzir o consumo de energia.

Iluminação natural sistemas de coletar e distribuir a luz solar para fornecer iluminação interior.Essa tecnologia passiva diretamente compensa o uso de energia através da substituição de iluminação artificial, e, indiretamente, compensa o uso de energia não-solar, reduzindo a necessidade de ar condicionado . [ 31 ] Embora seja difícil quantificar, o uso de iluminação naturaltambém oferece benefícios fisiológicos e psicológicos em relação ao iluminação artificial . [ 31 ]projeto Daylighting implica cuidadosa selecção de tipos de janela, tamanhos e orientação; dispositivos de sombreamento exterior pode ser considerado também. Características individuais incluem telhados em dente de serra, janelas com grades , prateleiras de luz, clarabóias e tubos de luz . Eles podem ser incorporados em estruturas já existentes, mas são mais eficazes quando integrados em um projeto solar pacote que responde por fatores como brilho , fluxo de calor e tempo de uso . Quando as características de iluminação natural são devidamente implementadas, elas podem reduzir as exigências de iluminação relacionados com energia em 25%.[ 32 ]

Híbrido solar de iluminação é um solar ativo método de fornecer iluminação interior. Sistemas HSL coletam a luz solar usando espelhos de focagem que seguem o sol eo uso de fibras ópticas para transmiti-lo dentro do edifício para complementar a iluminação convencional. No single-story aplicações destes sistemas são capazes de transmitir 50% da luz solar direta recebida. [ 33 ]

Luzes solares que carregam durante o dia e acende ao entardecer são uma visão comum ao longo das passagens. [ 34 ] Solar carregada lanternas tornaram-se populares em países em desenvolvimento, onde eles fornecem uma alternativa mais segura e mais barata para as lâmpadas de querosene. [ 35 ]

Embora o horário de verão é promovido como uma forma de usar a luz solar para economizar energia, pesquisas recentes têm sido limitados e elas relataram resultados contraditórios: vários estudos relatório de poupança, mas apenas como muitos sugerem nenhum efeito ou até mesmo uma perda líquida, em particular quando a gasolina o consumo é tomado em conta. Uso da eletricidade é muito afetada pelo clima, geografia e economia, tornando difícil generalizar a partir de estudos individuais. [ 36 ]

Solar térmica

Tecnologias térmicas solares podem ser usados ​​para aquecimento de água, aquecimento, resfriamento e espaço de geração de calor do processo. [ 37 ]

Aquecimento de água

Aquecedores solares de água de frente para o dom para maximizar o ganho.

Sistemas solares de água quente usam a luz solar para aquecer água. Em baixas latitudes geográficas (abaixo de 40 graus) de 60 a 70% do uso doméstico de água quente com temperaturas de até 60 ° C pode ser fornecida por sistemas de aquecimento solar. [ 38 ] coletores Os tipos mais comuns de aquecedores solares de água são evacuados tubo (44%) e vidros colectores planos (34%) geralmente usado para água quente sanitária e unglazed coletores de plástico (21%) utilizado principalmente para aquecer piscinas. [ 39 ]

A partir de 2007, a capacidade total instalada de sistemas solares de água quente é de aproximadamente 154  GW . [ 40 ] A China é a líder mundial em seu destacamento com 70 GW instalados a partir de 2006 e uma meta de longo prazo de 210 GW até 2020. [ 41 ] Israel e Chipresão os líderes per capita no uso de sistemas solares de água quente com mais de 90% dos lares usá-los. [ 42 ] Nos Estados Unidos, Canadá e Austrália piscinas de aquecimento é a aplicação dominante de água quente solar com uma capacidade instalada de capacidade de 18 GW em 2005. [ 15 ]

Aquecimento, refrigeração e ventilação

Solar House # 1 de Massachusetts Institute of Technology , nos Estados Unidos, construído em 1939, utilizadoarmazenagem sazonal térmica para aquecimento durante todo o ano.

Nos Estados Unidos, aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC) conta os sistemas de 30% (4,65 EJ) da energia utilizada nos edifícios comerciais e cerca de 50% (10,1 EJ) da energia utilizada nos edifícios residenciais. [ 32 [ 43 ] Solar aquecimento, arrefecimento e tecnologias de ventilação pode ser usado para compensar uma parte dessa energia.

Massa térmica é qualquer material que pode ser usado para armazenar calor calor do Sol, no caso da energia solar. Materiais comuns incluem massa térmica de cimento, pedra e água.Historicamente eles têm sido usados ​​em climas áridos ou regiões temperadas para manter os edifícios frescos, absorvendo a energia solar durante o dia e irradiando calor armazenado para o refrigerador atmosfera à noite. No entanto, eles podem ser usados ​​em áreas de clima temperado frio para manter o calor também. O tamanho e colocação de massa térmica depende de vários fatores, como condições climáticas iluminação natural e sombreamento. Quando devidamente incorporado, massa térmica mantém a temperatura do espaço em uma faixa confortável e reduz a necessidade de aquecimento auxiliar e equipamentos de refrigeração. [ 44 ]

Uma chaminé solar (térmica ou chaminé, neste contexto) é um sistema de ventilação solar passivo composto de um eixo vertical que liga o interior eo exterior de um edifício. Com o aquecimento da chaminé, o ar é aquecido dentro causando um updraft que puxa o ar através do edifício. Desempenho pode ser melhorado usando vidros e materiais de massa térmica [ 45 ] de uma forma que imita estufas.

Deciduous árvores e plantas têm sido promovidas como um meio de controlar aquecimento e refrigeração solares. Quando plantadas no lado sul do edifício, suas folhas fornecem sombra durante o verão, enquanto os membros nus permitir a passagem de luz durante o inverno. [ 46 ]Desde nua, sombra das árvores sem folhas 1 / 3 a 02/01 de radiação solar incidente , há um equilíbrio entre os benefícios do sombreamento de verão ea correspondente perda de aquecimento no inverno. [ 47 ] Em climas com cargas de aquecimento significativo, árvores de folha caduca, não devem ser plantadas no lado sul de um edifício, porque eles vão interferir com a disponibilidade de inverno solares . Eles podem, no entanto, ser usado no lados leste e oeste para fornecer um grau de sombreamento verão sem afectar significativamente o ganho de inverno solar. [ 48 ]

Tratamento de água

Pequena escala estação de tratamento de esgotos movido a energia solar.

Destilação solar pode ser usada para fazer soro fisiológico ou água salobra potável. O primeiro registro desta foi por alquimistas árabes do século 16. [ 49 ] Um projeto de grande escala destilação solar foi construído em 1872 no Chile cidade mineira de Las Salinas. [ 50 ] A planta, que tinha área de coleta solar de 4700 m 2 , poderia produzir até 22.700  L por dia e operou por 40 anos. [ 50 ] Individual ainda projetos incluem single-encosta, encosta-duplo (ou tipo de efeito estufa), vertical, absorvente, cone invertido, multi-pavio, e múltiplas efeito. [ 49 ] Estas fotos podem operar nos modos passivo, ativo, ou híbrida. Duplo declive stills são os mais econômicos para fins domésticos descentralizada, enquanto ativos unidades de efeitos múltiplos são mais adequados para aplicações em larga escala. [ 49 ]

Solar de água de desinfecção (SODIS) consiste em expor cheio de água de plástico de polietileno tereftalato (PET) garrafas ao sol durante várias horas. [ 51 ] Os tempos de exposição variam de acordo com o tempo eo clima de um mínimo de seis horas a dois dias, em condições totalmente nublado. [ 52 ] É recomendado pela Organização Mundial de Saúde como um método viável para o tratamento de água doméstico e armazenamento seguro. [ 53 ] Mais de dois milhões de pessoas nos países em desenvolvimento utilizam este método para a sua água potável por dia. [ 52 ]

A energia solar pode ser usada em uma lagoa de estabilização de água para tratar águas residuais sem produtos químicos ou eletricidade. Uma outra vantagem ambiental é que algascrescem em lagoas tais e consumir dióxido de carbono na fotossíntese, embora as algas podem produzir substâncias tóxicas que tornam a água inutilizável. [ 54 [ 55 ]

Cozinhar

A bacia Solar em Auroville , Índia , concentra a luz solar em um receptor móvel para produzir vapor para cozinhar .

Fogões solares usam a luz solar para secagem de cozinhar, e pasteurização . Eles podem ser agrupados em três grandes categorias:. Fogões de caixa, fogões e panelas painel refletor [ 56 ] O fogão solar mais simples é o fogão a primeira caixa construída por Horace de Saussure em 1767.[ 57 ] Um fogão de caixa básica consiste de um recipiente isolado com uma tampa transparente.Ele pode ser usado de forma eficaz com céu parcialmente nublado e normalmente atingem temperaturas de 90-150 ° C. [ 58 ] fogões Painel de usar um painel refletivo à luz solar direta em um recipiente isolado e atingir temperaturas comparáveis ​​aos fogões de caixa. Fogões refletor utilizar várias geometrias de concentração (vale-louça, espelhos de Fresnel) para focalizar a luz em um recipiente de cozimento. Estas panelas de atingir temperaturas de 315 ° C e acima, mas necessitam de luz direta para funcionar adequadamente e devem ser reposicionados para acompanhar o dom [ 59 ]

tigela de energia solar é uma tecnologia de concentração empregado pelo Cozinha Solar emAuroville , Pondicherry , na Índia , onde um refletor focaliza a luz esférica estacionária ao longo de uma linha perpendicular à superfície interior da esfera, e um sistema de controle de computador move o receptor para cruzar esta linha.Vapor é produzido no receptor em temperaturas atingindo 150 ° C e então usado para calor de processo na cozinha. [ 60 ]

Um refletor desenvolvido por Wolfgang Scheffler , em 1986, é usado em muitas cozinhas solares. Scheffler refletores parabólicos são flexíveis pratos que combinam aspectos de cocho e poder torre de concentradores. rastreamento Polar é usado para acompanhar o curso diário do Sol e da curvatura do refletor é ajustado para variações sazonais no ângulo de incidência da luz solar. Estes refletores podem atingir temperaturas de 450-650 ° C e têm um ponto fixo focal, o que simplifica a cozinhar. [ 61 ] O mundo é maior sistema de reflector Scheffler em Abu Road, Rajasthan , India é capaz de cozinhar até 35.000 refeições por dia. [ 62 ] A partir de 2008, mais de 2.000 fogões grandes Scheffler tinha sido construída em todo o mundo. [ 63 ]

Calor de processo

Tecnologias solares de concentração, como prato parabólico, cocho e refletores Scheffler pode fornecer calor de processo para aplicações comerciais e industriais. O primeiro sistema comercial foi o Projeto de Energia Solar Total de (STEP), em Shenandoah, Georgia, EUA, onde um campo de 114 antenas parabólicas desde 50% do aquecimento de processo, ar condicionado e requisitos elétricos para uma fábrica de roupas. Este sistema de co-geração ligados em rede, desde 400 kW de eletricidade, mais energia térmica na forma de vapor de 401 kW e 468 kW de água gelada, e teve um uma hora de armazenamento de carga de pico térmico. [ 64 ]

Lagoas de evaporação são piscinas rasas que se concentram os sólidos dissolvidos através da evaporação . O uso de lagoas de evaporação para obter o sal da água do mar é uma das mais antigas aplicações da energia solar. Usos modernos incluem soluções de salmoura de concentração usado em mineração de lixiviação e remoção de sólidos dissolvidos de fluxos de resíduos. [ 65 ]

Varais , clotheshorses , racks e roupas roupas secam por evaporação pelo vento e luz solar sem eletricidade consomem ou gás. Em alguns estados dos Estados Unidos a legislação protege o "direito à seca" de roupas. [ 66 ]

Unglazed colecionadores transpirou (UTC) são perfurados sol de frente para paredes usados ​​para pré-aquecimento do ar de ventilação. UTCs pode elevar a temperatura do ar de entrada até 22 ° C e entregar temperaturas de saída de 45-60 ° C. [ 67 ] O período de retorno curto dos coletores transpirou (3-12 anos) torna-se uma alternativa mais rentável do que a coleta de vidro sistemas. [ 67 ] Em 2003, mais de 80 sistemas com uma área de coletor de 35.000  2 foram instalados em todo o mundo, incluindo um 860 m 2 de coletor em Costa Ricautilizado para a secagem de grãos de café e um 1300 m 2 de coletor em Coimbatore , Índia usado para secagem de malmequeres. [ 25 ]

Energia solar

PS10 concentra a luz solar de um campo de heliostats em uma torre central.

A energia solar é a conversão de luz solar em energia elétrica , seja diretamente com energia fotovoltaica (PV), ou indirectamente, utilizando energia solar concentrada (CSP). Sistemas CSP use lentes ou espelhos e sistemas de rastreamento para focar uma grande área de luz solar em um raio pequeno. PV converte a luz em corrente elétrica utilizando o efeito fotoelétrico .

Plantas comerciais CSP foram inicialmente desenvolvidos na década de 1980, e os 354 MWSEGS instalação CSP é a maior usina solar do mundo e está localizado no deserto de Mojave da Califórnia. Outras plantas CSP grandes incluem o Solnova Usina de Energia Solar (150 MW) eaAndasol estação de energia solar (100 MW), ambas na Espanha. Os 97 MW Sarnia Usina Fotovoltaica no Canadá , é o maior do mundo usina fotovoltaica .

Energia solar concentrada

Concentrando Solar Power (CSP) sistemas utilizam lentes ou espelhos e sistemas de rastreamento para focar uma grande área de luz solar em um raio pequeno. O calor concentrado é então usado como uma fonte de calor para uma usina convencional. Uma vasta gama de tecnologias de concentração existe; mais desenvolvidos são os parabólicos, a concentração refletor fresnel linear, o prato Stirling ea torre de energia solar. Várias técnicas são usadas para rastrear o Sol e focalizar a luz. Em todos esses sistemas, um fluido de trabalho é aquecido pela luz solar concentrada, e é então usado para geração de energia ou de armazenamento de energia. [ 68 ]

Energia fotovoltaica

Os 71,8 MW Parque Fotovoltaico Lieberose na Alemanha.

célula solar , ou célula fotovoltaica (PV), é um dispositivo que converte a luz em corrente elétrica utilizando o efeito fotoelétrico . A primeira célula solar foi construído por Charles Fritts na década de 1880. [ 69 ] Em 1931 um engenheiro alemão, Dr. Bruno Lange, desenvolveu uma célula foto usando seleneto de prata no lugar do óxido de cobre. [ 70 ] Embora o protótipo de selêniocélulas convertido menor 1% da luz incidente em eletricidade, tanto Ernst Werner von Siemens eJames Clerk Maxwell reconheceu a importância desta descoberta. [ 71 ] Na sequência dos trabalhos de Russell Ohl na década de 1940, os pesquisadores Gerald Pearson, Calvin Fuller e Daryl Chapin criou o silício solares celular em 1954. [ 72 ] Estas células solares início custo 286 USD / watt e alcançou eficiências de 4,5-6%. [ 73 ]

Solar química

Processos químicos Solar utilizar a energia solar para conduzir reações químicas. Estes processos compensar a energia que de outra forma vêm de uma fonte de combustível fóssil e também pode converter energia solar em combustíveis armazenáveis ​​e transportável. Reações químicas induzidas Solar podem ser divididos em termoquímica ou fotoquímica . [ 74 ] A variedade de combustíveis pode ser produzido porfotossíntese artificial . [ 75 ] A química multielectron catalítico envolvidos na tomada de combustíveis baseados em carbono (como o metanol ) de redução de dióxido de carbono é um desafio, uma alternativa viável é o hidrogênio . produção de prótons, embora o uso da água como fonte de elétrons (como as plantas) requer dominar a oxidação multielectron de duas moléculas de água ao oxigênio molecular [ 76 ] Alguns têm previsto trabalhar plantas solar em combustível costeira áreas metropolitanas até 2050 -. a divisão da água do mar proporcionando hidrogênio para ser executado através de células de combustível adjacentes usinas de energia elétrica ea água pura subproduto indo diretamente para o sistema municipal de água [ 77 ]

Produção de hidrogênio tecnologias sido uma área importante de pesquisa química solares desde 1970. Além de eletrólise impulsionado por células fotovoltaicas ou fotoquímica, vários processos termoquímicos também foram exploradas. Uma rota como usa concentradores para separar a água em oxigênio e hidrogênio em altas temperaturas (2300-2600 ° C). [ 78 ] Outro método usa o calor de concentradores solares para conduzir a reforma a vapor do gás natural, aumentando assim o rendimento de hidrogênio global, comparado com convencionais reforma métodos. [ 79 ] ciclos termoquímicos caracterizado pela decomposição e regeneração dos reagentes presentes uma outra avenida para produção de hidrogênio. O processo Solzinc em desenvolvimento no Instituto Weizmann utiliza um forno 1 MW solar para decompor o óxido de zinco (ZnO) em temperaturas acima de 1200 ° C. Esta reação inicial produz zinco puro, que posteriormente pode ser reagido com água para produzir hidrogênio. [ 80 ]

Sandia luz do sol para a tecnologia Petrol (S2P) usa as altas temperaturas geradas por concentrar a luz solar, juntamente com uma zirconiaferrite catalisador para quebrar dióxido de carbono atmosférico em oxigênio e monóxido de carbono (CO). O monóxido de carbono pode então ser usada para sintetizar combustíveis convencionais, tais como gasolina, metanol e jet. [ 81 ]

Um dispositivo photogalvanic é um tipo de bateria em que a solução da célula (ou equivalente) formas intermediários ricos em energia química quando iluminado. Estes intermediários ricos em energia pode potencialmente ser armazenado e, posteriormente, reagiu na eletrodos para produzir um potencial elétrico. A química da célula-férrico thionine é um exemplo desta tecnologia. [ 82 ]

Células fotoeletroquímico ou PECs consistem em um semicondutor, normalmente dióxido de titânio ou titanatos relacionados, imersos em um eletrólito. Quando o semicondutor é iluminado um potencial elétrico se desenvolve. Existem dois tipos de células fotoeletroquímico: células fotoelétricas que convertem a luz em eletricidade e células fotoquímicas que usam a luz para conduzir reações químicas, tais comoeletrólise . [ 83 ]

Uma célula combinação térmica / fotoquímica também tem sido proposto. O processo de Stanford PETE usa energia solar térmica para aumentar a temperatura de um metal thermionic para cerca de 800C a aumentar a taxa de produção de electricidade a electrólise CO2 atmosférico para baixo de carbono ou o monóxido de carbono que pode então ser utilizada para a produção de combustível, eo calor residual pode ser usado também. [ 84 ]

Veículos Solar

Austrália hospeda o World Solar Challenge , onde carros solares, como a corrida através de um Nuna3 3021 km (1877 milhas) curso de Darwin a Adelaide.

Desenvolvimento de um carro movido a energia solar tem sido uma meta de engenharia desde a década de 1980. World Solar Challenge é uma corrida de carros movidos a energia solar bianual, onde as equipes de universidades e empresas disputam 3.021 km (1.877 mi) em Austrália central de Darwin a Adelaide . Em 1987, quando foi fundada, a velocidade média do vencedor foi de 67 quilômetros por hora (42 mph) e até 2007 a ​​velocidade média do vencedor tinha melhorado a 90,87 quilômetros por hora (56,46 mph). [ 85 ] A América do Norte Desafio Solar e os planejadas Sul Africano Desafio Solar são comparáveis ​​competições que refletem um interesse internacional na engenharia e desenvolvimento de veículos movidos a energia solar. [ 86 [ 87 ]

Alguns veículos utilizam painéis solares para alimentação auxiliar, como por ar condicionado, para manter o interior fresco, reduzindo assim o consumo de combustível. [ 88 [ 89 ]

Em 1975, o barco prático primeiro solar foi construído na Inglaterra. [ 90 ] Em 1995, barcos de passageiros incorporando painéis PV começou a aparecer e agora são usados ​​extensivamente.[ 91 ] Em 1996, Kenichi Horie fez o cruzamento solares ligado pela primeira vez o Oceano Pacífico , eo sun21 catamarã fez a travessia solares ligado pela primeira vez sobre o Oceano Atlântico, no inverno de 2006-2007. [ 92 ] Existem planos para circunavegar o globo em 2010. [ 93 ]

Helios UAV em voo movido a energia solar.

Em 1974, a não-tripulados Sunrise AstroFlight avião fez o primeiro voo solar. Em 29 de Abril de 1979, o Solar Riser fez o primeiro vôo em um movido a energia solar, totalmente controlada homem, carregando máquina voadora, atingindo uma altitude de 40 pés (12 m). Em 1980, oPinguim Gossamer fez os primeiros vôos pilotados alimentado exclusivamente por energia fotovoltaica. Isto foi rapidamente seguido pela Challenger Solar , que cruzou o Canal Inglês em julho de 1981. Em 1990, Eric Raymond Scott em 21 saltos voou da Califórnia para a Carolina do Norte utilizando energia solar. [ 94 ] A evolução, em seguida, virou-se para veículos aéreos não tripulados (UAV), com o Pathfinder (1997) e projetos subseqüentes, culminando com a Helios , que defina a altitude recorde para um avião não-foguete a 29.524 metros (96.864 pés) em 2001.[ 95 ] O Zephyr , desenvolvido pela BAE Systems , é o último de uma linha de aeronaves recorde de solar, fazendo um vôo de 54 horas em 2007, e um mês de duração vôos estão previstos até 2010. [ 96 ]

Um balão de energia solar é um balão preto que é preenchido com ar comum. Como a luz solar brilha no balão, o ar dentro é aquecido e se expande causando uma alta flutuação força, bem como um artificialmente aquecido balão de ar quente . Alguns balões solares são grandes o suficiente para o vôo humano, mas o uso é geralmente limitada ao mercado de brinquedos como a área de superfície de carga-peso é relativamente alto. [ 97 ]

As velas solares são uma forma de propulsão de naves espaciais propostas utilizando grandes espelhos de membrana para explorar pressão da radiação do sol. Ao contrário dos foguetes, as velas solares não necessitam de combustível. Embora o impulso é pequeno em comparação com foguetes, que continua enquanto o Sol brilha sobre a vela implantado e no vácuo do espaço significativo velocidades pode eventualmente ser alcançado. [ 98 ]

dirigível de alta altitude (HAA) é um não-tripulados, de longa duração, veículos mais leves que o ar utilizando hélio gás para o elevador, ede película fina de células solares para a energia. United States Department of Defense Missile Defense Agency contratou a Lockheed Martin para construí-lo para melhorar o Sistema de Defesa de Mísseis Balísticos (BMDS). [ 99 ] Os dirigíveis têm algumas vantagens para a energia solar vôo: eles não precisam de energia para permanecer no alto, e envelope uma aeronave apresenta uma grande área ao sol.

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