Инструменты и расчеты

Различные типы солнечных установок (отличные от преобразователей солнечной энергии в электрическую) находятся в достаточно благоприятном положении. К их числу относятся, например, солнечные водонагреватели, получившие очень широкое распространение в Японии и Израиле, не имеющих собственных месторождений топлива, а также в некоторых районах США и СССР.
В развивающихся аграрных странах с их более скромными энергетическими запросами перспективы применения солнечной энергии весьма разнообразны. Солнечные энергоустановки в таких условиях могли бы успешно конкурировать с источниками энергии других типов. Известен опыт успешного применения здесь солнечных водонагревателей.
Как показывают измерения интенсивности солнечного излучения, летом возможны существенные колебания инсоляции даже на одной и той же широте. Это обусловлено облачностью. Известно, что в определенных областях земного шара, в частности в обширных прибрежных районах, облачность значительно выше, чем в глубине континента, а ее влияние трудно учесть вследствие различных размеров облаков и изменения протяженности облачности в целом.
Возможность аккумулирования энергии следует предусматривать во всех случаях, когда солнечная энергосистема предназначается для обогрева или охлаждения зданий, непрерывного энергоснабжения потребителей и т. д., то есть всегда, когда изменение нагрузки не совпадает с изменением режима работы источника.
В начале главы мы рассмотрели два способа расщепления молекул воды в процессе фотолиза, приводящих к образованию энергетических устойчивых соединений, которые затем можно было бы использовать для получения энергии. Мы познакомились также с некоторыми известными механизмами, посредством которых энергия, полученная от одного фотона, может сохраняться, пока с поглощением других фотонов не будет накоплено необходимое ее количество.
Особенно трудно обнаружить самое «долгоживущее» возбужденное состояние, которое, как полагают в настоящее время, является определяющим во многих светочувствительных реакциях. Это так называемое триплетное состояние. Оно отличается от других спином находящихся в этом состоянии электронов.
Если подобрать пару электродов с различными электродными потенциалами и соединить их внешней цепью, то под действием разности потенциалов в ней потечет электрический ток. Тогда мы получим определенный электрохимический элемент. При протекании тока ионы будут перемещаться к электродам до тех пор, пока связанные с этим изменения концентрации не уменьшат разность потенциалов между электродами до нуля.
Важнейшей отличительной особенностью светочувствительных соединений (фотосенсибилизаторов) является густая окраска, сильно поглощающая излучение, причем поглощение в какой-то одной части видимой области спектра выше, чем в других. Например, широко используемые для повышения чувствительности фотоэмульсий красители на основе цианистого углерода обладают близким к голубому бирюзовым цветом.
Наверно, почти каждый ощущал па коже действие солнечных лучей, которое приводит к загару. Давно замечено, что солнечное излучение вызывает различные химические превращения, например отбеливает красители. Это явление веками использовалось людьми на практике.
Хотя «возраст» фотографии насчитывает уже свыше 100 лет и ее роль в жизни общества чрезвычайно важна, тем не менее ее фотохимию смогли объяснить лишь совсем недавно, да и то далеко не полностью. Остановимся кратко на фотографических процессах. Активным веществом в фотографической пленке являются крошечные кристаллики одной или нескольких солей серебра, главным образом бромида серебра.