Enerji (ἐν = daxili,və ἔργον = təsir etmək) fiziki kəmiyyətdir. Onun işarəsi E-dir. Ancaq çox vaxt müxtəlif enerji növləri üçün başqa işarələmələrdən də istifadə olunur. Sİ ölçü sistemində enerji Coul ilə ölçülür. Enerji fizikada verilmiş sistemin iş görmə qabiliyyəti kimi başa düşülür. Enerji müxtəlif formalarda yarana bilir.

Enerji anlayışı 1852-ci ildə ilk dəfə şotlandiyalı fiizk Con Rankine tərəfindən tətbiq edilir. Burada məqsəd qüvvəni daxili təsirdən fərqləndirmək idi. Qabaqlar enerjini qüvvə növü kimi səciyyələndirirdilər, məsələn, "canlı qüvvə" və ya "saxlanmış qüvvə" kimi. Bu bir tərəfdən fiziki olaraq səhv olmuş, digər tərəfdən yalnız mexaniki enerjiyə aid edilə bilərdi. Başqa enerji (termiki, kimyəvi və b.) formalarında qüvvənin tətbiqi mənasız idi.

[redaktə / تحریر]Enerji formaları

Fiziki proseslərdə bir neçə enerji forması mövcuddur. Onları bir neçə qrup daxilində birləşdirmək mümkündür. Enerji forması onun daxil olduğu qrupdan asılı olmayaraq sistemin halını göstərən xarakteristik kəmiyyətdir. Burada enerjinin saxlanması qanunu hökm sürür, yəni qapalı sistemin ümumi enerjisi həmişə sabitdir. Yalnız sistemə kənardan təsir etdikdə (əlavə enerji verdikdə) onun ümumi enerjisi dəyişir.

Mexaniki enerji

Mexaniki sistemin enerjisini kinetik və potensial enerjinin cəmi kimi təsvir etmək olar. Bu iki məvhum klassik mexanikanın bütün sahələrində tətbiq olunur.

• Kinetik enerjiyə həm də hərəkət enerjisi deyilir. Bu bir sistemin başqa sistemə nisbətən hərəkəti zamanı öz kütləsi ilə təyin

olunur və fırlanma və düzxətli enerjilərin cəmindən ibarət olur.

• Potensial enerji həm də vəziyyət enerjisi adlanır. Mexanikada əgər bir sistem qüvvə təsiri altına düşürsə (məsələn, yerin qravitasiya sahəsi)onda potensial enerji yaranır.

Elektrik enerjisi

• Elektrik enerjisi elektrik yüklərin elektrostatik sahədə malik olduqları potensial enerjisir. Onları ancaq böyük həddə saxlamaq mümkün deyil.Elektrik stansiyalarında və batareyyalardan bu enerji istilik və yakimyəvi enerjidən alınaraq istehlakçılara çatdırlır və orada başqa enerji formalarına çevrilir. Maqnit enerji yalnız maqnit sahələrdə mövcuddur.

Daxili enerji

• Termiki enerjinin, maqnit sahəsində yaran enerji, kimyəvi və atomar enerjilərin cəmi daxili enerji adlanır. Burada söbət kinetik və potensial enerjidən kənara çıxır. Ona çox vaxt molekulların kinetik enerjiləri və onların qarşılıqlı potensial enerjilərinin də cəmi kimi baxılır.

Istilik enerjisi

• Termiki və ya istilik enerjisi materialın tərkibində atom və ya molekulaların qarışıq (xaotik) hərkəti zamanı yaranır. Termiki enerjinin yaranması termodinamikada bəhs olunur. Buna misal olaraq buzun əriməsi və buxarın əmələ gəlməsində enerjinin daxil edilməsi zamanı baş verən prosesləri göstərmək olar.
•  
•                                                      
• 
  
• 
  
• Günəşdən əldə edilə biləcək enerji 
• 
  
• Dünyanın orbiti üzərində, kosmosda, vahid sahəyə çatan günəş şüaları, günəşə tik bir səth üzərində ölçüldükləri zaman 1,366 W/m2dir. Bu dəyər günəş enerjisi sabiti olaraq da xatırlanar. [1] planet Atmosfer bu enerjinin %6ını əks etdirər, %16ını da sönəmlər və beləcə dəniz səviyyəsində çatıla bilən ən yüksək günəş enerjisi 1,020 W/m2dir. [2] [3] Buludlar gələn işıldamağı, əks etdirmə surətiylə təxminən %20, sönümleme surətiylə də təxminən %16 azaldarlar. Sağdakı şəkil 1991 və 1993 illəri arasında peyk məlumatlarına söykən/dözərək, əldə edilə bilən ortalama günəş enerjisinin W/m2 cinsindən nümayişdirmi. Məsələn Şimal Amerikaya çatan günəş enerjisi 125 ilə 375 W/m2 arasında dəyişərkən, gündəlik əldə edilə bilən enerji miqdarı, 3 elə 9 kWh/m2 arasında dəyişməkdədir. [4]
• Bu dəyər, əldə edilə biləcək mümkün ən yüksək dəyər olub, günəş enerjisi texnologiyasının təmin edəcəyi ən yüksək dəyər mənasını verməz. Məsələn, fotovoltaik (günəş batareyas(n)ı) panelləri, bu gün üçün təxminən %15lik bir səmərəyə sahibdirlər. Bu səbəblə, eyni bölgədə bir günəş paneli, 19 ilə 56 W/m2 ya da gündəlik 0.45-1.35 kWh/m2 enerji təmin edəcək. [5] Yandakı şəkildəki tünd rəngli sahələr, günəş paneli örtülməsi vəziyyətində eyni bölgədə 2003-cü ildə çıxarılan cəmi enerjidən bir az daha çox enerji çıxara biləcək nümunə götürənləri göstərməkdədir. [6] Bu günki %8 səmərəyə söykənən texnologiya ilə da/də/dahi, işarəli bölgələrə yerləşdiriləcək günəş panelləri, bu gün qalıq yanacaqlar, hidroelektrik vs qaynaqlara söykənən bütün stansiyaların çıxardığı elektrik enerjisindən bir az daha çoxunu çıxara biləcək.
• Hava çirkliliyinin səbəb olduğu Qlobal loşluk isə daha az miqdarda günəş şüanın yer üzünə çatmasına səbəb olduğu üçün, günəş enerjisinin gələcəyi ilə əlaqədar az da olsa narahatlıq yaratmaqdadır. 1961-90 illəri arasını əhatə edən bir araşdırmada, eyni dövr içərisində dəniz səviyyəsinə çatan ortalama günəş şüas(n)ı miqdarında %4 azalma olduğu müşahidə edilmişdir. [7]
• Günəş enerjisi texnologiyaları [dəyişdir]
• 
  
• Günəş şüalarından faydalanmaq üçün bir çox texnologiya inkişaf etdirilmişdir. Bu texnologiyaların bir qisimi günəş enerjisini işıq ya da istilik enerjisi şəklində dirək olaraq istifadə edərkən, digər texnologiyalar günəş enerjisindən elektrik əldə etmək şəklində istifadə edilməkdədir. Günəş enerjili isti su sistemləri, suyu istilətmək üçün günəş şüalarından faydalanar. Bu sistemlər evsel isti su ya da bir sahəs(n)i istilətmək üçün istifadə edilə bildiyi kimi əksəriyyətlə bir hovuzu istilətmək üçün istifadə edilər. Bu sistemlər əksəriyyətlə bir termal günəş paneli ilə bir də anbardan meydana gələr. [8] Günəş enerjili su isidiciləri üç qrupda toplanar.
• Aktiv sistemlər, suyun ya da istilik transfer mayesinin tərcüməmi üçün nasos istifadə edərlər.
• Passiv sistemlər suyun ya da istilik transfer mayesinin dövrünü təbii tərcüməm ilə təmin edərlər.
• Kütlə sistemləri su tankının doğrudan günəş işığı ilə istiləşməsini məqsədlərlər.
• Məşhur günəş enerjisi tətbiqləri bunlardır
• Düzlemsel günəş kollektörleri: Ölkəmizdə də çox geniş şəkildə istifadə edilən, evlərdə isti su əldə etmədə istifadə edilən sistemlərdir.
• Yek-odaklı günəş enerjisi stansiyaları: Bunlarda, xətti, çanaq şəklində ya da mərkəzi bir mərkəzə istiqamətləndirilmiş nəhəng aynalar istifadə edilərək, mərkəz nöqtəsində çox yüksək istilikdə istilik əldə edilər. Ümumiyyətlə elektrik istehsalında istifadə edilər. Ancaq hələ bir məşhurluq qazana bilməmişlər.
• Vakuum Balonlu Günəş Enerjisi Sistemləri: Vakuum balonlu günəş enerjisi kolektörleri: iç içə keçmiş 2 ədəd/adət silindirik şüşə balonun istilik yolu ilə bir-birinə bağlanması və bu əməliyyat əsnasında arasındakı havanın alınması ilə çıxarılar. Xarici silindirik balonun səthinə düşən Günəş şüaları aradakı havasız mühitdən keçərək iç qisimdəki silindirik balonun səthində absorbe edilməsi ilə işlə/çalışar. Arada maddə olmadığından ötəri yalnız işıldama ilə istilənən sistem suyu xarici hava istiliyindən müstəqildir.
• Günəş yanvar/ocaqları: Çanaq şəklində ya da qutu şəklində günəş istiliyini yığan strukturlardır. İnkişaf etməkdə olan ölkələrdə daha məşhur istifadə edilər.
• Trombe divarı: Buterbrod şəklində şüşə və hava kanalları ilə qablaşdırılmış bir passiv günəş enerjisi sistemidir. Günəş şüaları gün boyunca, divarın altında və üstündə iştirak edən hava keçiş boşluqlarını təhrik edərək, təbii tərcüməm ilə termal kütləni istilədərlər. Gecə isə trombe divarı yığdığı enerjini işıldama yolu ilə yayar. [9]
• Keçişli hava paneli: Aktiv günəş enerjili istilətmə və ventilyasiya sistemidir. Termal günəş paneli kimi davranan, günəşə baxan/nazir dəlikli (perfore) bir divardan meydana gələr. Panel, binanın ventilyasiya sisteminə ön istilətmə tətbiq edər. Ucuz bir üsuldur. %70ə qədər səmərəyə çatıla bilər. [10]
• Araşdırmaya mövzu olmuş, ancaq yayıla bilməmiş bəzi ısıl günəş enerjisi teknolojieri
• Günəş Hovuzları: Hovuza atılan duzların köməyi ilə dib tərəfdə istilik əldə edilər. Bunlar daha çox təcrübi sistemlər olaraq qalmışlar, bir məşhurluq göstərə bilməmişlər.
• Günəş Bacaları: Bir binanın zəminində toplanan istilik, yüksək və dar bir bacaya istiqamətləndiyində, bacada qurulu/təşkilatı turbini işlədər. Bu da, təcrübi mərhələdə qalmış günəş enerjisi növlərindən biridir.
• Su Arıtma Sistemləri: Bunlar da bir növ hovuz sistemidir. Hovuzun üstünə eğimli şüşə qapaq yerləşdirilər, buxarlaşan su duzdan təmizlənərək bu qapaqda sıxlaşar.
• Məhsul qurutma sistemləri.
• Günəş batareyaları 
• 
  
• 
  
• 
  
• Bu yat üzərindəki günəş batareyaları 12 voltluq ağıları, 9 Ampə qədər doğrudan günəş işığı köməyiylə doldura bilərlər.
• Günəş batareyaları ya da fotovoltaik batareyalar deyə xatırlanan cihazlar, yarımkeçiricilərin fotovoltaik təsir xüsusiyyətini istifadə edərək, günəş işığından elektrik enerjisi çıxararlar. Günəş batareyaları, qurulan sistemə bağlı olaraq bir neçə kWdən bir neçə MWə qədər elektrik çıxara bilər. Yüksək istehsal xərcləri səbəbiylə, yaxın zamana qədər olduqca az istifadə edilmişdir. 1956lardan bu yana kosmosda peyklərdə, 1970-ci illərdə, elektrik xəttindən uzaq yerlərdə, yol kənarlarındakı təcili telefon cihazları ya da uzaqdan qəbul etmə kimi tətbiqlərin enerji ehtiyacının qarşılanmasında istifadə edilmişdir. Son illərdə, evlərdə elektrik şəbəkəsi ilə birlikdə işlə/çalışan sistemlər də yayılmışdır.
• 2005 sonu etibarı ilə cəmi 5,300 MW olduğu zənn edilən qurulu/təşkilatı günəş batareyas(n)ı tutumunun, inkişaf etmiş ölkələrin, günəş batareyalarının evsel məqsədli istifadəsinə verdiyi təşviqlər səbəbiylə, 2006-cı ildə də ciddi artması gözlənilməkdədir. Gərək istifadədəki artım, gərəksə texnoloji inkişaflar səbəbiylə günəş batareyalarının istehsal xərcində hər il azalış görülməkdədir. Bir günəş batareyas(n)ı panelinin watt başına xərci 1990-cı ildə təxminən 7,5 USD ikən, 2005 illində bu rəqəm təxminən 4 USD səviyyəsinə enmişdir. İnkişaf etmiş ölkələrin təqdim etmiş olduğu təşviqlər, günəş batareyalarının sərmayə xərcinin 5 ilə 10 il arasında geri dönə bilməsini təmin etməkdədir. Evsel məqsədli istifadə edilən günəş batareyaları bir inverter vasitəçiliyi ilə elektrik şəbəkəsinə bağlanmaqda, beləcə çıxarılan elektrikin ağılarda yığılmasından qənaət edilməkdədir. 2003 ili içərisində bütün dünyada reallaşan günəş batareyas(n)ı istehsalında %32lik bir artım müşahidə edilmişdir. [11] Günəş batareyas(n)ı istifadəsindəki artım o qədər böyükdür ki, yarımkeçirici istehsalının tələbi qarşılaya bilməməsi, günəş batareyas(n)ı istehsalının artımında məhdudlaşdırmağa niyə/səbəb olmuşdur. [12] Bu problemin 2006 və 2007də də davam edə biləcəyi sanılmaqdadır. [13]
• Türkiyə və günəş enerjisi 
• 
  
• Türkiyə dünya üzərində 36o-42o şimal paralelləri və 26o-45o şərq meridianları arasında var. Türkiyənin illik ortalama günəş Şüamı 1303 kWh/m2yıl, ortalama illik günəş vannası qəbul etmə müddəti isə 2623 saatdır. Bu rəqəm gündəlik 3,6 kWh/m2 gücə, gündə təxminən 7,2 saat, toplamada isə 110 gündəlik bir günəş vannası qəbul etmə müddətinə bərabər gəlməkdədir. 9,8 milyon TƏP (ton ekvivalent neft) ısıl tətbiqlərə olmaq üzrə illik 26,2 milyon TƏP enerji potensialı mövcuddur. İlin 10 ayı boyunca texniki və iqtisadi olaraq ölkə sahənin %63ündə və bütün il boyunca %17indən yaralana bilər.
• Termal günəş enerjisi istifadə miqdarı 2007 məlumatlarına görə Türkiyədə ki qurulu/təşkilatı güc 7.105 MWth və 10.150.000 m2'dir.Bu sıralama içində Türkiyə 10 milyon m2 qurulu/təşkilatı günəş kollektörleri ilə son dərəcə yaxşı bir yerdə var.
• Fotovoltaik günəş enerjisi istifadə miqdarı 2009 məlumatlarına görə 4MW dəyərinə çatmışdır. 
• Arxitekturada günəş enerjisi [dəyişdir]
• 
  
• Günəş enerjisindən faydalanan dizaynlar, çox az daha əlavə enerji istifadə etmək surətiylə, rahatlıq istiliyi və işıq səviyyəsinin əldə edilməsini hədəflər. Bunlar passiv günəş enerjisində olduğu kimi soyuq mühitlərdə daha çox günəş işığı ilə isti su əldə edilməsi şəklində ya da aktiv günəş enerjisində olduğu kimi, nasos və fenlər istifadə edərək, isti və soyuq havanın (ya da mayenin) istiqamətləndirilməsi şəklində də ola bilər.
• İstixanalar da bir növ günəş arxitekturası nümunəsidir.
• Isıl günəş enerjisindən elektrik çıxaran enerji stansiyaları [dəyişdir]
• 
  
• Isıl günəş enerjisi sistemləri, geniş şəkildə, bir istilik eşanjörünü yüksək istiliklərə qədər istilədərək, əldə edilən istilənin elektrik enerjisinə çevrilməsi şəklində istifadə edilərlər.
• Enerji qüllələri
• Enerji qüllələri bir şəbəkə şəklində yerləşdirilmiş, çox sayda düz və hərəkətli olarlar.
• Sıxlaşdırıcılı kollektörler və buxar mühərrikləri [dəyişdir]
• Bir sıxlaşdırıcılı kollektörde istiliyə çevrilən günəş enerjisi, nüvə ya da kömürlü elektrik stansiyalarında olduğu kimi, suyun qaynadılaraq buxara çevrilməsi və əldə edilən buxarla da bir buxar mühərriki ya da bir buxar turbininin təhrik edilməsi surətiylə elektrik enerjisi əldə edilər.
• Stirling mühərriki buxarla işlə/çalışan mühərriklərə bənzər. Bu cür mühərriklərdə buxar yerinə qaz istifadə edilər. Bir stirling mühərriki hər hansı bir növ istilik qaynağı ilə təhrik edilər. Stirling mühərriki, içində müəyyən bir qaz olan və bağlı dövrə işlə/çalışan bir istilik mühərrikidir. Stirling mühərrikinin iş sistemi isti və soyuqluq fərqinə söykən/dözər. Bağlı dövrə bir sistemə sahib mühərrikin içinə çöldən bir yanacaq verilməz. Stirling mühərrikinin çalışması üçün lazımlı enerji çöldən istilik şəklində verilər.
• Günəş enerjisinin elektrikə çevrilməsində stirling mühərrikinin istifadəsi, %30luq bir səmərə ilə ən yüksək səmərəyə sahib bir sistem olaraq qəbul edilir.

Enerji. Kinetik və potensial enerji.

  Məlumdur ki, hərəkətdə olan cismin impulsu hərəkətin dinamiki xarakteristikası olub, cismin hərəkətinin dəyişmə yeyinliyini və ətalətliliyini xarakterizə edir. Ancaq bu dinamiki kəmiyyət bütün hərəkət növlərini ümumi şəkildə xarakterizə edə bilmir. Bunu misallarla aydınlaşdıraq:

a)      Bircunsli mütləq bərk cisim tərpənməz ox ətrafında sabit sürətlə fırlanır. Bu halda, xarici qüvvə təsir etmədikdə bucaq sürətinin ixtiyari qiymətində onun ixtiyari nöqtələrinin impulslarının vektorial cəmi sıfra bərabər olur. Buradan aydın olur ki, cismin impulsu fırlanma hərəkətinin ölçüsü ola bilməz.

b)      Düzxətli bərabərsürətli hərəkət edən cismin hərəkəti zamanı sürtünmə qüvvəsi, cismə tətbiq olunan xarici qüvvə ilə tarazlaşır. 

  Bu zaman sürtünmə qüvvəsinin işi cismin qızmasına, sərf olunmasına baxmayaraq, bərabərsürətli düzxətli hərəkət edən cismin impulsu dəyişmir. Ona görə də cismin impulsu ayrılan istilik miqdarını xarakterizə edə bilməz.

  Buna görə də ixtiyari hərəkət hərəkıt növlərinin yeganə ölçüsü olaraq enerji adlanan kəmiyyətdən istifadə olunur. Mexaniki sistemin enerji sistemdəki hərəkət çevirmələrini kəmiyyət və keyfiyyətcə xarakterizə edir. Bu çevirmələrə səbəb cisimlər issteminin öz hissələri arasındakı qarşılıqlı təsir qüvvəsi və xarici qüvvələrdir. Bu qüvvələrin təsirilə cisim (sistem) yerini dəyişir. Buna görə də enerji cismin və ya cisimlər sisteminin iş görmə qabiliyyəti kimi təyin edilir:

  Burada E₁ – cismin və ya sistemin başlanğıc, E₂ isə son halda malik olduğu enerjisidir. Mexaniki enerji 2 növ olur. Cismin və ya cisimlər sisteminin sürəti ilə əlaqədar olan kinetik enerji və onların qarşılıqlı vəziyyətini xarakterizə edən potensial enerji

  Mexaniki enerjinin bu növlərini araşdıraq.

  Kinetik enerji. Cismin hərəkəti zamanı malik olduğu enerjiyə kinetik enerji deyilir. Cismə təsir edən qüvvə onun hərəkət sürətini dəyişdirir. Tutaq ki, düzxətli hərəkət edən m kütləli cismə (S) yerdəyişmə istiqamətində təsir edən sabit F qüvvəsi onun sürətinin qiymətini t müddətdə v₁ – dən v₂ – yə qədər dəyişdirir. Bu zaman görülən iş:

A=FS                              (1)

  Nyutonun 2 – ci qanununa əsasən cismə təsir edən qüvvə:

F=ma                        (2)

  Bu sabit qüvvənin təsiri nəticəsində cisim bərabəryeyinləşən hərəkət etdiyindən onun təcili:

                        (3)

  düsturu ilə təyin ediləcəkdir. (3) düsturunu (2) – də nəzərə alsaq:

                  (4)

  Məlumdur ki, dəyişənsürətli hərəkətdə gedilən yol aşağıdakı kimi təyin edilir:

                                  (5)

  Bərabərdəyişən hərəkətdə orta sürət:

   Olduğundan (5) düsturunu:

                   (6)

  Şəklində yazamaq olar. (4) və (6) ifadələrini (1) düsturunda yazsaq:

                           (  (7) düsturundan görünür ki, cismə təsir edən qüvvənin görüdüyü iş mv²/2 kəmiyyətinin dəyişməsinə bərabərdir. Bu kəmiyyətə kinetik enerji deyilir, onu k hərfi ilə işarə etsək:

  Deməli, hərkət edən cismin kinetik enerjisi kütlə ilə sürətin kvadratı hasilinin yarısına bərabərdir. (8) – dən görünür ki, cismin kinetik enerjisi mənfi ola bilməz (k>0) düsturuna əsasən (7) düsturunu aşağıdakı kimi yazmaq olar:

A=K₂-K₁=ΔK                         (9)

  Kinetik enerji cismin hərəkət enerjisidir. Cisim fırlanma hərəkəti edirsə, bu halda da kinetik enerjiyə malik olur. Məlumdur ki, r radiuslu çevrə boyunca fırlanma hərəkətini xarakterizə edən  bucaq sürəti ilə v xətti sürət arasında

  əlaqəsi vardır. Bu ifadəni (8) düsturunda yerinə yazsaq alarıq:

  Deməli, fırlanma hərəkəti edən cismin kinetik enerjisi:

                       (10)

  Potensial enerji.  Sistemin potensial enerjisi onu təşkil edən cisimlərin qarşlıqlı vəziyyətindən asılı olub, sistem bir haldan başqa hala keçdikdə görülən işlə ölçülür

  Bilirik ki, ağırlıq qüvvəsi P=mg kimi təyin olunur. Bunu düsturunda nəzərə alsaq:

               (11)

  (11) ifadəsindən görünür ki, ağırlıq qüvvəsi sahəsində görülən iş yolun formasından və uzunluğundan asılı olmayıb başlanğıc və son nöqtələrin vəziyyətindən asılıdır. Cismə təsir edən edən qüvvələrin işi, cisim bir vəziyyətdən başqa vəziyyətə keçdikdə yolun formasından asılı olmursa, belə qüvvələrə konservativ qüvvələr deyilir. Yuxarıda söylənilənlərdən aydın olur ki, ağırlıq qüvvəsi konservativ qüvvədir. Konservativ qüvvələrin işinin yolun formasından asılı olmamasına əsasən belə nəticə çıxarmaq olar ki, bu cür qüvvələrin qapalı yolda gördüyü iş 0 – a bərabər olacaqdır. Cisim bir vəziyyətdən başqa vəziyyətə keçdikdə, qüvvənin gördüyü iş yolun formasından asılıdırsa, belə qüvvələrə konservativ olmayan qüvvələr deyilir. (11) ifadəsini aşağıdakı şəkildə yazaq:

A=mgH₁-mgH₂                                   

  (12) düsturundan görünür ki, potensial sahədə görülən iş mgH kəmiyyətinin fərqinə bərabərdir. Bu kəmiyyət potensial enerji adlanıb aşağıdakı kimi tapılır:

E_p=mgH                        

  Deformasiyaya uğramış yayın potensial enerjisi isə belə tapılır: