우리는 어떻게 물에서 전기를 얻습니까? 실제로 수력 발전소와 석탄 발전소는 비슷한 방식으로 전기를 생산합니다. 두 경우 모두 전원을 사용하여 터빈이라고 하는 프로펠러와 같은 부품을 회전시킨 다음 전기를 생산하는 모터인 발전기에서 금속 샤프트를 회전시킵니다. 석탄 화력 발전소는 증기를 사용하여 터빈 블레이드를 돌립니다. 수력 발전소는 떨어지는 물을 사용하여 터빈을 돌립니다. 결과는 같습니다. 이론은 고도가 크게 떨어지는 큰 강에 댐을 건설하는 것입니다. 댐은 저수지 뒤에 많은 물을 저장합니다. 댐 벽의 바닥 근처에는 취수구가 있습니다. 중력으로 인해 댐 내부의 펜 스톡을 통해 떨어집니다. 펜 스톡의 끝에는 움직이는 물에 의해 회전하는 터빈 추진기가 있습니다. 터빈의 샤프트는 발전기로 올라가 동력을 생성합니..
PV 전지는 태양광 에너지에 어떻게 쓰이나? 태양 전지는 접합 효과 원리로 작동합니다. 접합 효과를 이해하려면 n형과 p형 재료를 이해해야 합니다. n 형 또는 p 형 재료를 얻으려면 도핑 공정이 필요합니다. 도핑은 벌크 결정에 다른 원자를 삽입하는 것을 의미합니다. 각 실리콘 원자는 원자가 밴드에 4개의 전자를 가지고 있으며 이 전자는 다른 실리콘 원자와 결합합니다. 왼쪽에는 각 Si 원자의 원자가 전자가 있는 실리콘 결정을 볼 수 있습니다. 모든 Si 원자가 완벽하게 정렬되어 있으므로 그 구조를 결정이라고 부릅니다. 다른 원자를 도핑 하여 이 구조를 n형 또는 p형으로 변환할 수 있습니다. 예를 들어 붕소로 도핑 한다고 가정해보겠습니다. 붕소 원자는 원자가 밴드에 3개의 전자를 가지고 있습니다. Si..
태양에서 나오는 열은 어떻게 에너지로 쓰이는가? 태양열에너지는 인간이 사용하기 위해 태양열을 모아 활용하는 것입니다. 태양의 전자기 복사 일부를 전자와 전기로 직접 변환하는 Photovoltaic 약자인 PV 전력을 활용한 태양광 에너지와는 다릅니다. 태양열은 태양열을 매개체로 모아서 전달할 수 있고, 저장된 에너지는 가정 난방 및 냉방, 물 난방, 음식 조리 또는 전기 생성 등의 목적으로 사용되기 때문에 PV보다 광범위한 용도로 사용됩니다. 처음 두 가지 용도는 일반적으로 전기를 생산하는 것처럼 가정에 적합하지만, 후자는 일반적으로 상업적 규모로 수행됩니다. 세 가지 범위의 태양열에너지가 사용됩니다. 저온, 난방 냉방 및 환기에 사용됩니다. 중열 범위에서 요리, 온수난방 및 기타 목적에 사용되는 중온 ..
우리가 유망하다고 하는 태양열 에너지의 단점 태양으로부터 청정에너지를 제공하는 태양 에너지는 미국과 전 세계적으로 호황을 누리고 있습니다. 태양 에너지 설치 비용은 2010년 이후 70% 이상 감소했습니다. 지난 10년 동안 태양열은 연평균 68%의 성장률을 기록했습니다. 태양 에너지로 전환하는 많은 가정과 기업은 비용을 절약하고 생태 발자국을 줄입니다. 태양 에너지가 세계의 많은 에너지 문제에 대한 중요한 해결책이 될 수 있다는 것은 의심의 여지가 없지만, 마법의 약은 아닙니다. 일부 연구에 따르면 태양 에너지에는 상당한 환경적 단점이 있습니다. 대규모 유틸리티 규모의 태양 전지판은 많은 공간을 차지하므로 환경이 악화하고 서식지가 손실될 수 있습니다. 많은 양의 땅을 덮는 태양열 농장은 지역 동식물, ..
지구 내부를 이용한 지열 에너지 장단점 오늘날 우리가 지열 에너지를 활용하는 두 가지 주요 방법은 지열 발전소와 지열 난방 및 냉방 시스템을 사용한 전기 생산 기반으로 합니다. 다음은 가장 중요한 이점과 단점에 대한 간략한 개요입니다. 먼저 이점부터 소개하겠습니다. 지열 에너지는 일반적으로 환경친화적이며 상당한 양의 오염을 일으키지 않습니다. 지열 저수지는 자연적으로 보충되므로 재생 가능합니다. 지열에너지의 상한 추정치는 2TW의 전 세계 잠재력을 보여줍니다. 풍력 및 태양열과 같은 다른 재생 에너지와 달리 기본 부하 에너지 수요를 맞추는 데 탁월합니다. 난방 및 냉방에 적합하며, 소규모 가정에서도 혜택을 누릴 수 있습니다. 지열 에너지를 활용하는 데는 연료가 필요하지 않으므로 비용 변동이 적고 전기 가..
가장 널리 개발된 지열 발전소의 환경 영향 가장 널리 개발된 지열 발전소는 뜨거운 녹은 암석이 지각에 가깝고 뜨거운 물을 생산하는 지질학적 “핫스팟” 근처에 위치합니다. 다른 지역에서는 더 깊은 지열 자원에 도달하기 위해 지구 표면을 시추하는 것을 포함하는 강화된 지열 시스템은 지열 에너지에 대한 더 넓은 접근을 허용할 수 있습니다. 또한, 지열발전소는 자원을 전기로 변환하는 데 사용하는 기술과 사용하는 냉각 기술 유형이 다릅니다. 환경에 미치는 영향은 사용되는 변환 및 냉각 기술에 따라 다릅니다. 재생 가능 에너지는 우리의 기후, 건강 및 경제에 상당한 이점을 제공합니다. 지열 발전소는 수질과 소비 모두에 영향을 미칠 수 있습니다. 지하 저수지에서 나오는 온수에는 종종 높은 수준의 유황, 소금 및 기타..
지열원 펌프의 작동 원리 지상 열원 펌프는 지상에서 열을 흡수하고 건물로 열을 전달하여 화석 연료를 태우지 않고 건물을 가열합니다. 열펌프 자체는 건물에 있으며 가정용 냉장고와 같은 원리로 작동합니다. 냉장고의 열펌프는 냉장고에서 열을 전달하고 열교환기를 사용하여 후면의 작은 라디에이터에서 열을 분산시킵니다. 지열원 펌프는 지면의 배관을 통해 물을 순환시켜 지면에서 열을 흡수하고 라디에이터 나 바닥 아래 배관 회로를 통해 온수를 순환시켜 건물로 열을 전달합니다. 열펌프는 집으로 순환하기 전에 땅에서 받는 온도를 높일 수 있습니다. 냉매 가스를 압축하여 이를 수행합니다. 많은 양의 가스가 작은 공간으로 압축되면 가스의 열에너지가 집중되어 가스가 매우 뜨거워집니다. 열펌프는 열교환기를 사용하여 열을 건물의 ..
열에너지 원리 열에너지는 영어로 표현한다면, heat energy 또는 Thermal energy라고도 합니다. 열에너지는 온도를 담당하는 시스템 내에 포함된 에너지를 의미합니다. 열에너지는 열의 흐름으로 발생합니다. 물리학의 전체 분야인 열역학은 서로 다른 시스템 간에 열이 전달되는 방식과 프로세스에서 작업이 수행되는 방식을 설명합니다. 역학 문제의 맥락에서 우리는 일반적으로 에너지 보존을 보장하는 열에너지의 역할에 관심이 있습니다. 실제 물리적 시스템에서 발생하는 거의 모든 에너지 전송은 100% 미만의 효율성으로 수행되며 일부 열에너지가 발생합니다. 이 에너지는 일반적으로 낮은 수준의 열에너지 형태입니다. 여기서 낮은 수준은 열에너지와 관련된 온도가 환경 온도에 가깝다는 것을 의미합니다. 온도 차가..
풍력 터빈 발전기 원리 풍력 터빈은 두 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다. 하나는 풍력 터빈 날개 구조이고, 다른 하나는 오늘 소개할 전기를 생산하는 풍력 터빈 발전기입니다. rpm 발전기는 풍력 에너지에 의해 생성된 기계적 회전력을 통해 공급할 수 있는 전기로 변환하는 데 사용되며 모든 풍력 시스템의 핵심입니다. 원동기에서 생성된 회전 기계 동력을 가정용 전력 및 조명 응용 제품에 사용하거나 배터리를 충전하는 데 유용한 전력으로 변환하는 것은 다음과 같은 주요 유형의 회전 전기 기계중 하나를 사용하여 수행할 수 있습니다. 풍력 발전 시스템에서 일반적으로 Dynamo이라고도 하는 직류 (DC) 기계, 교류 발전기라고도 알려진 교류 (AC) 동기 기계, 교류 (AC) 유도 기계, 일컬어 Altern..
풍력 터빈 날개는 어떤 모양이어야 할까요? 풍력 터빈 날개가 평평하거나 구부러져 있어야 합니다. 바람은 정부가 세금을 부과하기 전까지는 무료 에너지 자원이지만, 바람은 힘과 방향 모두에서 끊임없이 변화하기 때문에 예측할 수 없고 신뢰할 수 없는 에너지 원이기도 합니다. 유용한 양의 전력을 생산하려면 일반적으로 풍력 터빈은 크고 키가 커야 하지만 효율적으로 작동하려면 잘 설계되어 있어야 하므로 비용이 많이 듭니다. 전기 생산을 위해 설계된 대부분의 풍력 터빈은 수평축을 중심으로 회전하는 2~3개의 날개 프로펠러로 구성되어 있습니다. 풍력 터빈 날개 디자인과 같은 이러한 프로펠러는 바람의 에너지를 토크라는 사용 가능한 동력으로 변환합니다. 바람이 날개를 통과할 때 속도를 늦추거나 감속하여 바람에서 에너지를 ..