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La reazione di fusione termonucleare di elementi luminosi nelle profondità del Sole genera un'energia colossale di radiazione solare. Quantitativamente, questa radiazione è caratterizzata da intensità I₀- questa è la potenza dell'energia radiante proveniente dall'atmosfera terrestre al secondo per metro quadrato di un'area perpendicolare ai raggi solari. Per la distanza media dal Sole quando la Terra si muove su un'orbita ellittica I₀ = 1,35 kW/m2. La potenza totale dell'energia radiante che entra nell'atmosfera terrestre è di circa 180 milioni di GW (la potenza totale delle centrali elettriche russe è di 215 GW). La quantità di energia radiante solare che arriva ogni anno nell'atmosfera terrestre è un valore colossale di 1,57 * 10¹⁸ kWh Il 45% dell'energia radiante in entrata proviene dalla luce visibile (lunghezze d'onda 0,4 ... 0,75 micron), il 45% - dalla radiazione infrarossa (termica), il 10% - dai raggi ultravioletti.

L'equilibrio dell'energia radiante della Terra è mostrato in fig. 3.1. Circa il 28% dell'energia radiante proveniente dal Sole viene riflessa da nuvole e aerosol nello spazio. La radiazione termica (infrarossa) della Terra proviene per il 114% dal Sole, di cui il 42% viene restituito dall'atmosfera e il resto va nello spazio. Sulla superficie del pianeta, l'energia in arrivo viene ridistribuita dalle correnti marine e dai venti.

Risorse di energia solare
Fig.3.1. Il bilancio energetico radiante della Terra

I valori locali dell'energia radiante del Sole, che arriva alla superficie della litosfera o dell'idrosfera, dipendono dall'orientamento al Sole (illuminazione), nuvolosità, polverosità dell'aria, altezza sul livello del mare, periodo dell'anno e giorno. Alle medie latitudini, durante il giorno, l'intensità della radiazione solare I raggiunge gli 800 W/m2 in estate ei 200.350 W/m2 in inverno, diminuendo fino a zero con il tramonto.

L'energia radiante del Sole è stata utilizzata dalla biosfera sin dalla comparsa della vita sul pianeta. La trasformazione dell'energia solare in energia meccanica è stata dimostrata per la prima volta all'Esposizione Universale di Parigi, quando un collettore solare mise in moto un motore a vapore.

Nonostante la densità relativamente bassa dell'energia radiante, l'energia solare si è sviluppata intensamente negli ultimi anni. Negli Stati Uniti sono stati messi in servizio 8 grandi impianti solari modulari (SPP) con una capacità totale di circa 450 MW, l'energia viene fornita ai sistemi energetici degli stati. La produzione di convertitori solari fotovoltaici nel mondo ha raggiunto i 300 MW all'anno, di cui il 40% negli Stati Uniti. Attualmente nel mondo operano più di 2 milioni di impianti di riscaldamento solare. L'area dei collettori di riscaldamento solare negli Stati Uniti è di 10 milioni di m2, in Giappone di 8 milioni di m2. L'energia solare viene utilizzata negli essiccatoi per cereali, negli impianti di desalinizzazione, nei sistemi di alimentazione delle stazioni spaziali, ecc.

Progetti esotici vengono implementati. Pertanto, il governo australiano ha adottato un piano per costruire una "torre solare" con un diametro di base di 130 metri e un'altezza di 1 km. Ai piedi della torre sorgerà un'enorme serra del diametro di 7 km. L'aria riscaldata nella serra si precipiterà nel tubo, facendo ruotare le turbine eoliche installate al suo interno. La capacità WPP dovrebbe essere di 200 MW. Il costo del progetto è stimato in 308 milioni di dollari.

Autore: Labeish V.G.

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