- Slabosti kolektorjev
- Vrste sončnih kolektorjev
- Stroški kompleta in glavne tehnične značilnosti, vračilna doba
- Območje uporabe
- Vrste povezav
- Uporaba sončnih kolektorjev
- Naprava in načelo delovanja
- Parametri baterije, krmilnika in pretvornika
- Slabosti silikonskih naprav
- Sončni paneli - kakšne so možnosti za "zeleno" energijo?
- Prihodnost zelene energije
- Prednosti in slabosti sončne elektrike
- Načelo uporabe sončne energije
- Uporaba sončne energije
- Načelo delovanja sončne elektrarne doma
- Opis videa
- Kako se sončna energija uporablja za pridobivanje toplote
- Priljubljeni proizvajalci sončnih kolektorjev
- Koraki za namestitev baterije
- Kot rezultat - možnosti za razvoj solarnih tehnologij
- Sončni paneli: terminologija
- Namestitev in njeni stroški
- Načelo delovanja sončnih kolektorjev
- Uporaba sončnih kolektorjev
- Pravila delovanja
- VPRAŠANJE ODSTRANJEVANJA
Slabosti kolektorjev
Čeprav prevladuje število prednosti, je treba omeniti tudi slabosti sončnih kolektorjev. Žal so razmeroma dragi, pa tudi njihova namestitev bo stala okoli nekaj tisoč dolarjev. Vendar je treba spomniti, da je to le začasen strošek, saj se bodo nastali stroški v prihodnosti izplačali v obliki prihranka energije.Manjša slabost je tudi dejstvo, da se pri močni oblačnosti žal močno zmanjša ogrevanje vode oziroma proizvodnja električne energije.
Na splošno, če naštejemo zgornje prednosti in slabosti solarnega ogrevanja, prevladujejo njegove pozitivne lastnosti, vendar nas visoka cena same vgradnje in montaže odbija od vlaganja kapitala. Vendar to ne spremeni dejstva, da se ta nakup zelo hitro izplača, zaradi česar so sončne celice dobra rešitev ne samo za zasebne hiše, ampak tudi za stanovanjske stavbe.
Vrste sončnih kolektorjev
Tisti, ki so že imeli opravka s sončnimi paneli, se verjetno zavedajo, da so silicijevi in filmski. Silikonski moduli so običajno razdeljeni v naslednje kategorije:
- monokristalni;
- polikristalni;
- amorfna.
Polikristalni moduli so izdelani iz kristalov srednje čistosti. Silicij se najprej stopi in nato ohladi pod posebnimi pogoji. Primerni so za uporabo na območjih z nizko sončno aktivnostjo. Za videz elementa je značilna heterogena barva - od temno modre do modrikaste. Učinkovitost polikristalnih elementov je 12-15%.
Če morate izbrati sistem za zasebno hišo, ki se nahaja v zmernih zemljepisnih širinah, se lahko ustavite pri polikristalih. Ta možnost bi bila dobra za dajanje. Glede na stroške so polikristali cenejši od monokristalnih plošč, vendar bo s pravilno namestitvijo količina prejete energije od njih povsem dovolj.
Moduli iz monokristalov imajo enakomerno temno modro ali črno barvo. Med kupci so bolj iskani.Pri proizvodnji silicija ga najprej oblikujemo v valj, nato pa ga narežemo na tanke rezine. Ta postopek traja dolgo in velja za zelo dragega – od tod visoka cena posameznih kristalov.
Učinkovitost takšnih elementov bo do 20% višja kot pri polikristalih. Bolje jih je uporabljati v podnebnih območjih z visoko sončno aktivnostjo. Če sem iskren, katere module je bolje izbrati - seveda enokristalne. Vendar pa je njihova visoka cena pogosto ovira za nakup.
Poleg mono- in polikristalnih celic obstajajo baterije na osnovi amorfnega silicija. Odlikuje jih dejstvo, da lahko učinkovito delujejo tudi v pogojih stalnega oblačnega vremena in dežja. Silicij se z elektriko pretvori v silicijev vodik, zaradi česar se odlaga na substrat. Izkaže se tanek sloj snovi z visoko stopnjo prepustnosti.
Mnogi so verjetno že slišali za takšno znanje, kot so filmski moduli. Proizvajajo se v obliki zvitkov, ki jih lahko kadarkoli zvijemo ali razprostremo kjerkoli. Filmski elementi so primerni za vgradnjo na veliko površino, temeljijo pa na trpežni foliji iz polimernih materialov. Čeprav jih je težko najti v splošni prodaji, ni dvoma, da se bodo kmalu pojavili povsod.
Stroški kompleta in glavne tehnične značilnosti, vračilna doba
Cene že pripravljenih kompletov se večinoma gibljejo od 30.000 do 2.000.000 rubljev. Odvisne so od naprav, ki jih sestavljajo (od vrste baterij, števila naprav, proizvajalca in lastnosti). Najdete lahko proračunske možnosti, ki stanejo od 10.500 rubljev. Ekonomični komplet vključuje ploščo, krmilnik polnjenja, konektor.
Standardni kompleti vključujejo:
- energijski modul;
- krmilnik polnjenja;
- baterija;
- pretvornik;
- regali *;
- kabel *;
- terminali*.
* Na voljo v razširjeni konfiguraciji.
Standardna oprema
Specifikacije so navedene v navodilih za uporabo:
- Moč in dimenzije plošč. Več energije kot potrebujete, bolj donosno je kupiti večje baterije.
- Energetska učinkovitost sistema.
- Temperaturni koeficient kaže, koliko temperatura vpliva na moč, napetost in tok.
Tako je na primer komplet z zmogljivostjo 5 kW C3 omrežne sončne elektrarne podjetja Hevel - na osnovi heterostrukturnih solarnih modulov - primeren za pokrivanje potreb oskrbe z energijo za zasebno hišo ali manjše poslovne objekte: paviljone , kavarne, trgovine, gostišča itd. d.
Omrežna sončna elektrarna Hevel vam omogoča prihranek pri računih za elektriko, hkrati pa povečate moč, ki jo dovaja objekt. Avtonomne in hibridne sončne elektrarne Hevel so opremljene z polnilnimi baterijami, tako da odpravljajo izpade električne energije, pomagajo pa tudi, če v objektu ni priključka na glavno omrežje.
Kvalificirani menedžerji Hevel vam bodo pomagali izračunati porabo energije in izbrati najprimernejši komplet za vaš dom ter izvesti montažo in zagon sončnih elektrarn.
Dolgoletna uradna garancija za module, uradna garancija za vse komponente, certifikati o skladnosti kakovosti - to je tisto, kar odlikuje zanesljivega dobavitelja.
Vsi razvojni deli, solarni moduli in celice so podvrženi večstopenjskemu nadzoru kakovosti ter preskusom trdnosti in odpornosti proti obrabi, kar nam omogoča, da z zaupanjem govorimo o zanesljivosti in vzdržljivosti modulov in struktur ter zagotavljamo garancijo za izdelke Hevel - do 25 let.
Mrežna sončna elektrarna "Hevel" C3
Območje uporabe
Logično jih je uporabljati le v terenskih razmerah, saj je tankoslojne sončne panele enostavno namestiti in namestiti na streho šotora, prikolice itd. V takšni situaciji ni vedno priročno nositi težkih konstrukcij. Zato lahko takšne baterije med potovanjem postanejo prava rešitev za vse ljudi. S pomočjo njih bo mogoče napolniti telefon, svetilko.
Ni jih vedno logično in priročno uporabljati kot velike elektrarne. Da bi pokazali dober rezultat, morate na velikem obodu namestiti tankoslojne sončne celice. To bo na koncu stalo resen denar. Ugotovite, ali se splača namestiti vetrno elektrarno doma.
Video o sodobnih filmskih baterijah
Vrste povezav
Fotovoltaične celice za sončne kolektorje, baterije in vse ostale komponente ste že kupili. Ostaja še določiti vrsto napajanja za vaš dom. so:
- Avtonomna. V tem primeru se vaša hiša napaja samo s sončnimi kolektorji in nima nobene zveze s splošno elektrifikacijo.
- Povezano. Paneli so povezani v skupno omrežje. Če gospodinjski aparati porabijo majhno količino energije, se stacionarno omrežje ne uporablja, tok se vzame iz baterije. V primeru presežka povpraševanja se električna energija porablja tudi iz splošnega omrežja. Upoštevati je treba, da brez omrežja baterije same ne bodo delovale.
- Kombinirani so podobni sosednjim. Toda v tem primeru presežna električna energija, ki jo prejmejo plošče, ne gre v baterijo, temveč v splošno omrežje.
Kateri sistem in plošče boste izbrali, je odvisno od vas. Pred nakupom se posvetujte z več strokovnjaki, saj se takšni sistemi kupujejo več kot eno leto. S pravilno povezavo vas bodo razveseljevali še dolgo.
Uporaba sončnih kolektorjev
Delovanje sistemov sončne energije temelji na principu fotoelektričnega učinka, ki je eden od zakonov fizike. Če na kratko opišemo njegovo delovanje, se vsa energija, ki jo prejmejo sončne celice, pretvori v mikroskopske razelektritve električnega toka.
Sonce je skoraj neomejen in neizčrpen vir energije. Že tisti majhen del, ki doseže površje zemlje, je dovolj za sprejem električnega toka z zadostno učinkovitostjo. Sodobne instalacije na sončni pogon postajajo vse bolj produktivne, aktivno se uporabljajo v industriji in vsakdanjem življenju.
V zasebni hiši in na podeželju služijo kot glavni ali dodatni vir električne energije. Obstaja več možnosti in možnosti za njihovo namestitev. Prednosti teh naprav so še posebej opazne v odsotnosti centraliziranega napajanja. Kdaj delujoča solarna plošča, vsi stroški, povezani z nakupom in namestitvijo opreme, se izplačajo v 5-10 letih, odvisno od stroškov uporabljenih komponent.
Povsem drugačna situacija je, ko je načrtovana uporaba sončnih kolektorjev v stanovanjih večnadstropnih stanovanjskih stavb.Tu je veliko težav, predvsem tehnične narave, zato je njihova namestitev v stanovanja nepraktična. To še posebej velja na območjih, kjer ni izpadov električne energije.
Najprej bo potrebno veliko usklajevanja z različnimi organi, kar je samo po sebi precej težko. Poleg tega drage plošče ni mogoče pravilno namestiti s kompleksnimi krmilnimi vezji. Njegova uporabna moč ne bo v celoti realizirana, saj sončna svetloba zadene površino sončnih celic v omejeni količini. Inštalacijska dela so izjemno neprijetna, število primernih mest za namestitev pa je omejeno s površino balkona.
Na splošno je naloga seveda rešljiva, vendar bo njena praktična izvedba stala veliko več kot v zasebni hiši.
Upoštevati morate tudi opremo, ki jo je treba pravilno namestiti. Komplet ne vključuje samo sončnih panelov za dom, temveč tudi baterijo, krmilnik polnjenja, inverter. Vse komponente zahtevajo določeno površino, baterija pa potrebuje tudi ločen prostor.
Naprava in načelo delovanja
Fleksibilni sončni paneli delujejo zahvaljujoč pojavu, kot je fotovoltaika. Tukaj morate razumeti, da svetloba ne deluje le kot val, je tudi tok delcev, imenovanih fotoni. Neposredno proces pridobivanja električne energije kot rezultat transformacije energije fotonov imenujemo fotovoltaika.
Primitivni prototipi solarnih modulov v sodobnem pomenu so bili razviti sredi prejšnjega stoletja, od takrat pa so doživeli pomembne zunanje in funkcionalne spremembe.Toda v vsakem primeru je fotoelektrični učinek zasluga polprevodnikov. Imenujejo poseben segment materialov, ki se razlikujejo po zgradbi atoma. Različice n-tipa imajo dodatne elektrone, medtem ko je za polprevodnike p-tipa značilno pomanjkanje elektronov v atomih. Fotocelica nastane z združevanjem dveh vrst izhodnih materialov, v tandemu ti materiali postanejo osnova dvoslojnega izdelka.
Solarni moduli so oblikovani iz posameznih sončnih celic, sprva so bile strukture toge oblike z ojačanim kovinskim okvirjem. Sčasoma so se izdelki začeli posvetliti, kar je privedlo do razvoja fleksibilnih sončnih kolektorjev - so mehkejši in zanesljivejši od prototipov.
Plošče delujejo po naslednjem principu:
- N-plast sprejema sončne žarke v stiku s površino fotocelice.
- Zaradi interakcije fotonov s polprevodniškimi atomi se odvečni elektroni "izbijejo" iz slednjih.
- Delci, ki so pridobili svobodo, se premaknejo v p-plast, združijo atome s pomanjkanjem elektronov.
- Kot rezultat interakcije spodnja plast postane anoda, zgornja pa katoda.
- Proizvaja se enosmerni tok, ki je prilagojen za polnjenje baterije.
Kako izgledajo prilagodljivi sončni paneli
Polprevodniki so dragi materiali, najpogosteje se za fleksibilne solarne module uporabljata selen in silicij. Enosmerni tok se pretvori v izmenični tok, ki ga lahko porabijo znane električne naprave. Da bi bili izdelki lahki in tanki, so različice filma opremljene s polimernim brizganjem v tandemu z aluminijastimi vodniki.
Parametri baterije, krmilnika in pretvornika
Minimalna zmogljivost baterije je izračunana tako, da zagotavlja normalno oskrbo porabnikov z električno energijo ponoči. Če se v tem obdobju porabi električna energija v količini 2-3 kWh, mora baterija vsebovati podobno zalogo energije.
Za primer, katere baterije izbrati, lahko vzamete 12 V baterijo z zmogljivostjo 200 amper-ur. Teoretično lahko odda: 12 x 200 \u003d 2400 W ali 2,4 kW. Vendar baterij ni mogoče popolnoma izprazniti, sicer bodo hitro izgubile svoje lastnosti in odpovedale. Največje praznjenje specializiranih baterij je dovoljeno le za 70%, avtomobilskih pa za 50%. Zato jih bodo dejansko potrebovali dvakrat več, sicer bo potrebna obvezna letna zamenjava. Skupna delovna zmogljivost baterij se izračuna na podlagi podatkov o dnevni porabi.
Upoštevati je treba tudi učinkovitost baterije. Na primer, v običajnih napravah je približno 80%. Se pravi, pri polnem 100-odstotnem polnjenju je podanih le 80%. Ta indikator je odvisen od velikosti toka polnjenja in praznjenja. Večji kot je, nižja je učinkovitost.
Učinkovitost delujočega sistema je v veliki meri odvisna od parametrov pretvornika, katerega učinkovitost je 70-80%. Tudi tukaj se električna energija izgubi za 20 %, ko se enosmerna napetost pretvori v AC. Posledično lahko skupne izgube baterije in pretvornika dosežejo do 40%. Ta problem je rešen s povečanjem kapacitete baterije in števila uporabljenih sončnih kolektorjev. Treba je opozoriti, da se pri uporabi krmilnika PWM izgube povečajo še za 20%. Temu se je mogoče izogniti z uporabo MPPT krmilnika.
Slabosti silikonskih naprav
Poleg tega se pod vplivom svetlobe vsa energija ne pretvori v električno energijo: delno se odbije od površine, drugi del, ne da bi se absorbiral ali pretvoril, prehaja "zunaj".
Priporočeno:
- Sončni paneli delujejo ponoči in v oblačnem vremenu
- Monokristalne sončne celice: primerjava z analogi, prednosti, cena - TOP-6
- Tankoplastne sončne celice: prednosti in slabosti, cena, značilnosti
Poleg tega lahko povzroči toplotne vibracije v kristalni mreži in se porabi za proces rekombinacije, t.j. uničenje elektronov z "luknjami", ki ga spremlja sproščanje toplote.
Sončni paneli - kakšne so možnosti za "zeleno" energijo?
V našem času, ko okolje doživlja daleč od najboljših časov, se človeštvo resno ukvarja z iskanjem virov energije, ki ne bodo popolnoma uničili ekosistema in se v nekaj desetletjih ne bodo končali sami. Ljudje so ostro usmerili pogled z nafte in premoga na sonce, veter in valove.Po svetu se gradijo elektrarne, ki uporabljajo te »čiste« vire, a jih je še vedno malo in ne morejo v celoti oskrbeti prebivalstva in industrije z energijo.
prihodnost elektrike je v soncu
Prihodnost zelene energije
Ena izmed najbolj obetavnih možnosti za razvoj okolju prijazne energije je sončna energija. Njegovo bistvo je prejemanje energije neposredno od Sonca, katere svetloba v zadostnih količinah vstopi v Zemljo. Sprva je energija prihajala iz naše zvezde na površje planeta, kjer se je s pomočjo rastlin pretvorila v toploto ali v organsko snov. Človeštvo je za svoje namene uporabljalo rastlinske ostanke, kot so nafta, plin, premog ali šota.
Neposredna pretvorba sončne svetlobe bo omogočila, da se postopek izvede v drugačnem, krajšem ciklu. To bo zmanjšalo izgubo energije in njeno trajanje. Poleg tega v naslednjih petih milijardah let tok svetlobe ne bo izginil, zato lahko ta vir energije štejemo za skoraj večnega. Druga prednost uporabe Sonca je, da iz njega ni odpadkov. Pod zemljo, na dnu ali v vesolju ni treba zakopati radioaktivnih delno razpadlih materialov.
Prednosti in slabosti sončne elektrike
— nizka stopnja onesnaženosti okolja;
- kratek čas akumulacije energije (v najboljšem primeru polovico časa ni svetlobe);
— visoki stroški opreme;
— zapletenost ustvarjanja in uporabe;
— Odvisnost od vremenskih razmer.
Po mnenju znanstvenikov bo v dvajsetih do tridesetih letih večina energije na Zemlji izvlečena iz svetlobe.
Načelo uporabe sončne energije
Obstajata dva načina pridobivanja energije iz sončne svetlobe - s toploto ali neposredno.
Prvi način je veliko lažji. Da bi to naredili, je treba žarke usmeriti na nek predmet, ki se bo segreval, zbiral toploto in jo vodil naprej skozi cikel. Za primer lahko vzamemo sistem kuhanja s pomočjo Sonca.
pretvorba sončne energije v toploto
Za to je nameščen poseben sistem ogledal, ki zbirajo svetlobo in jo usmerjajo v posodo ter jo segrevajo. Visokih temperatur seveda ni mogoče doseči na ta način, je pa tak sistem kar primeren za ogrevanje nečesa.
pretvorba sončne energije v električno
Druga metoda pomeni prisotnost posebnega elementa, ki pretvori energijo svetlobnih kvantov neposredno v električno energijo. To je veliko dražje, vendar je učinkovitost takšnih naprav veliko višja. Trenutno se takšni sistemi uporabljajo za ustvarjanje sončnih panelov - ravnih plošč, ki pretvarjajo svetlobo. Uporabljajo se precej pogosto, predvsem kot dodaten vir energije. V evropskih državah nastajajo cele "kmetije", sestavljene iz takšnih plošč z veliko površino, ki nadomeščajo druge elektrarne.
shranjevanje zelene energije
Prednost takšnih plošč je, da jih je mogoče postaviti na katero koli vodoravno površino – strehe, trate ali recimo kape.
Posebno pozornost je treba nameniti uporabi tovrstnih sistemov v astronavtiki, kjer zaradi nezmožnosti oskrbe vesoljskih plovil z gorivom glavno mesto v proizvodnji energije zasedajo sončne baterije.
Sonce je neizčrpen in močan vir energije, ki ga odlikujeta razpoložljivost in čistost. Zato se napreden razvoj na področju čiste energije izvaja prav na področju svetlobne obdelave.
Neomejena uporaba sončnih kolektorjev
Uporaba sončne energije
Sončna energija se poleg zadovoljevanja individualnih potreb porabnikov električne energije uporablja na različnih področjih življenja:
- letalstvo. Zahvaljujoč sončni energiji lahko letala nekaj časa ostanejo brez goriva.
- Avtomobilski. Plošče se lahko uporabljajo za polnjenje električnih vozil.
- zdravilo.Zahvaljujoč razvoju južnokorejskih znanstvenikov je svet videl sončno baterijo, ki se uporablja za naprave, ki podpirajo funkcionalnost človeškega telesa z vgradnjo pod kožo.
- Kozmonavtika. Sončne plošče so nameščene na primer na satelitih in vesoljskih teleskopi.
To je le nekaj primerov. Poleg tega se sončne celice pogosto uporabljajo za oskrbo z električno energijo tako stavb kot celotnih naselij.
Upamo, da vam bodo zgornje prednosti in slabosti uporabe sončnih kolektorjev pomagale pri odločitvi, ali se obrnete na alternativne vire energije.
Načelo delovanja sončne elektrarne doma
Sončna elektrarna je sistem, sestavljen iz panelov, pretvornika, baterije in krmilnika. Sončna plošča pretvarja sevalno energijo v električno (kot je navedeno zgoraj). Enosmerni tok vstopi v krmilnik, ki razdeli tok porabnikom (na primer računalniku ali razsvetljavi). Inverter pretvarja enosmerni tok v izmenični tok in napaja večino električnih gospodinjskih aparatov. Baterija hrani energijo, ki jo lahko uporabljate ponoči.
Opis videa
Dober primer izračunov, ki prikazujejo, koliko plošč je potrebnih za zagotavljanje avtonomnega napajanja, si oglejte ta video:
Kako se sončna energija uporablja za pridobivanje toplote
Solarni sistemi se uporabljajo za ogrevanje vode in doma. Ogrevajo lahko (na željo lastnika) tudi ob koncu kurilne sezone, hiši pa brezplačno oskrbijo toplo vodo.Najenostavnejša naprava so kovinske plošče, ki so nameščene na strehi hiše. Akumulirajo energijo in toplo vodo, ki kroži po ceveh, skritih pod njimi. Delovanje vseh sončnih sistemov temelji na tem principu, kljub dejstvu, da se lahko med seboj strukturno razlikujejo.
Sončni kolektorji so sestavljeni iz:
- rezervoar za shranjevanje;
- črpalna postaja;
- krmilnik
- cevovodi;
- pribor.
Glede na vrsto konstrukcije ločimo ravne in vakuumske kolektorje. Pri prvem je dno prekrito s toplotnoizolacijskim materialom, tekočina pa kroži skozi steklene cevi. Vakuumski kolektorji so zelo učinkoviti, saj so toplotne izgube minimalne. Ta vrsta kolektorja zagotavlja ne samo ogrevanje s sončnimi celicami zasebne hiše - priročno ga je uporabljati za sisteme za oskrbo s toplo vodo in ogrevanje bazenov.
Načelo delovanja sončnega kolektorja
Priljubljeni proizvajalci sončnih kolektorjev
Najpogosteje se na policah nahajajo izdelki Yingli Green Energy in Suntech Power Co. Priljubljeni so tudi HiminSolar paneli (Kitajska). Njihovi sončni paneli proizvajajo električno energijo tudi v deževnem vremenu.
Tudi proizvodnjo solarnih baterij je vzpostavil domači proizvajalec. To počnejo naslednja podjetja:
- Hevel LLC v Novocheboksarsku;
- "Telecom-STV" v Zelenogradu;
- Sun Shines (Autonomous Lighting Systems LLC) v Moskvi;
- JSC "Razanski obrat kovinsko-keramičnih naprav";
- CJSC "Termotron-zavod" in drugi.
Vedno lahko najdete primerno možnost za ceno. Na primer, v Moskvi za sončne celice za dom se bodo stroški razlikovali od 21.000 do 2.000.000 rubljev.Stroški so odvisni od konfiguracije in moči naprav.
Sončne plošče niso vedno ravne – obstaja veliko modelov, ki osredotočajo svetlobo na eni točki
Koraki za namestitev baterije
- Za namestitev plošč je izbrano najbolj osvetljeno mesto - najpogosteje so to strehe in stene stavb. Da bi naprava delovala čim bolj učinkovito, so plošče nameščene pod določenim kotom glede na obzorje. Upošteva se tudi stopnja teme ozemlja: okoliški predmeti, ki lahko ustvarijo senco (stavbe, drevesa itd.)
- Plošče so nameščene s posebnimi pritrdilnimi sistemi.
- Nato module povežemo z baterijo, krmilnikom in pretvornikom ter nastavimo celoten sistem.
Za namestitev sistema se vedno razvije osebni projekt, ki upošteva vse značilnosti situacije: kako bodo sončne celice nameščene na strehi hiše, cena in pogoji. Glede na vrsto in obseg dela se vsi projekti izračunajo individualno. Naročnik delo sprejme in zanj prejme garancijo.
Montažo sončnih kolektorjev morajo izvajati strokovnjaki in ob upoštevanju varnostnih ukrepov.
Kot rezultat - možnosti za razvoj solarnih tehnologij
Če na Zemlji najbolj učinkovito delovanje sončnih kolektorjev ovira zrak, ki v določeni meri razprši sončno sevanje, potem v vesolju te težave ni. Znanstveniki razvijajo projekte za orbitalne orbitalne satelite s sončnimi paneli, ki bodo delovali 24 ur na dan. Od njih se bo energija prenašala na zemeljske sprejemne naprave. A to je stvar prihodnosti, pri obstoječih baterijah pa so prizadevanja usmerjena v izboljšanje energetske učinkovitosti in zmanjšanje velikosti naprav.
Sončni paneli: terminologija
V temi "sončne energije" je veliko odtenkov in zmede. Začetnikom je pogosto na začetku težko razumeti vse neznane izraze. Toda brez tega se je nesmiselno ukvarjati s sončno energijo in pridobivati opremo za ustvarjanje "sončnega" toka.
Zaradi nevednosti ne morete samo izbrati napačne plošče, temveč jo ob priključitvi preprosto zažgati ali iz nje črpati premalo energije.
Najprej morate razumeti obstoječe vrste opreme za sončno energijo. Sončni paneli in sončni kolektorji sta dve bistveno različni napravi. Oba pretvarjata energijo sončnih žarkov.
Vendar pa v prvem primeru potrošnik na izhodu prejme električno energijo, v drugem primeru pa toplotno energijo v obliki segrete hladilne tekočine, t.j. sončne celice se uporabljajo za ogrevanje hiše.
Največji donos od solarnega panela je mogoče doseči le, če vemo, kako deluje, iz katerih komponent in sklopov je sestavljen in kako se vse skupaj pravilno povezuje.
Drugi odtenek je koncept izraza "sončna baterija". Običajno se beseda "baterija" nanaša na napravo, ki shranjuje električno energijo. Ali pa pride na misel banalen radiator za ogrevanje. Pri solarnih baterijah pa je situacija korenito drugačna. Nič se ne kopičijo.
Sončna plošča ustvarja stalen električni tok. Za pretvorbo v spremenljivko (uporablja se v vsakdanjem življenju), mora biti v vezju prisoten pretvornik
Sončni paneli so zasnovani izključno za proizvodnjo električne energije.Po drugi strani pa se kopiči za oskrbo hiše z električno energijo ponoči, ko sonce zaide pod obzorje, že v baterijah, ki so dodatno prisotne v shemi napajanja objekta.
Baterija je tukaj mišljena v kontekstu določenega niza istovrstnih komponent, sestavljenih v nekaj. Pravzaprav je to le plošča več enakih fotocelic.
Namestitev in njeni stroški
Shema delovanja solarne baterije
Stroški namestitve sončnih kolektorjev se razlikujejo po različnih cenah. Obstajata dve vrsti vgradnje baterij: predelava strehe, zamenjava dela strehe s samimi solarnimi paneli (odstranjena je celotna streha).
Mnogi mislijo, da so baterije prevelike za streho, vendar ni tako. Posebej za takšne primere izdelujejo sončne kolektorje, ki so zelo podobni na primer ploščicam.
Stroški takšne namestitve po sodobnih standardih znašajo približno 50 $. Toda cena tipične namestitve baterij je v povprečju 25 $, spet je vse odvisno od vrste baterij za ogrevanje hiše in moči.
Namestitev poteka v naslednjem vrstnem redu
- Izbrati morate pravi nabor orodij.
- Sončna plošča je nameščena na strehi hiše.
- Krmilnik je nameščen na eni od sten hiše (na mestih, ki niso dostopna otrokom).
- Baterijo je treba namestiti v bližini sončnih kolektorjev.
- Pretvornik mora biti nameščen v kakšnem pomožnem prostoru ali višje na stenah.
Nizkonapetostne elektronske naprave so priključene na krmilnik, visokonapetostne elektronske naprave na pretvornik. Prav tako morate vedeti, da v nobenem primeru ne poskušajte sami namestiti vseh podrobnosti in zagnati mehanizma.
Samo sledite nekaj korakom
- Pobrati morate najbolj prosto območje, brez senc dreves.
- Morate jih popraviti v določeni meri in smeri. Najmanj 180 stopinj proti jugu (s to možnostjo, če se hiša nahaja na poravnani polobli).
- Pozimi baterije slabo delujejo in ogrevajo hišo, razlog je malo sonca in snega, ki zapade nanje. Rešitev je preprosta, s posebno krtačo pometite sneg s plošč ali jih namestite na stene hiše.
Načelo delovanja sončnih kolektorjev
Človeštvo se je naučilo pridobivati energijo iz fosilov, tokov vode in sunkov vetra ter doseglo uporabo svetlobnih žarkov. Obstajajo celo solarni moduli, ki absorbirajo nevidni infrardeči spekter in delujejo ponoči. Baterije za vse vremenske razmere so učinkovite v oblačnem vremenu, megli, dežju.
Načelo delovanja katere koli baterije je pretvorba sončnih žarkov v električni impulz.
Pogosto solarni moduli delujejo na silicijevih kristalih in za to obstaja razlaga. Ta kovina je občutljiva na učinke žarkov, za mene je poceni, izkoristek baterij pa je 17-25%. Silicijev kristal, ko je izpostavljen sončni svetlobi, tvori usmerjeno gibanje elektronov. S povprečno površino baterije 1-1,5 m² je mogoče doseči izhodno napetost 250 W.
Trenutno se ne uporablja samo silicij, ampak tudi spojine selena, bakra, iridija in polimerov. Vendar niso prejeli široke distribucije, tudi kljub učinkovitosti 30-50%. To je zato, ker so zelo dragi. Silikonska fotovoltaična plošča je kot nalašč za elektrifikacijo navadne podeželske hiše ali podeželske hiše.
Uporaba sončnih kolektorjev
Poleg astronavtike in oskrbe zasebnih hiš z električno energijo se sončne celice ali baterije uporabljajo na naslednjih področjih:
- Avtomobilski. Okolju prijazen promet postaja vse bolj priljubljen, saj bencin in izpusti plinov onesnažujejo ozračje, cene goriva pa nenehno naraščajo. Vozila na sončni pogon lahko dosežejo hitrost do 140 km/h.
- Delovanje vodnega prometa (barže, čolni, jahte). Takšen prevoz je mogoče najti v Turčiji. Čolni razvijajo nizko hitrost (do 10 km / h), kar turistom omogoča ogled znamenitosti in veličastne pokrajine te države.
- Energetska oskrba stavb. V razvitih državah Evrope številne občinske zgradbe in objekti v celoti zadovoljujejo svoje potrebe s pomočjo energije, ki jo oddajajo sončne celice.
- Gradnja letal. Zaradi prisotnosti baterij letalo med letom dolgo ne more porabiti goriva.
Industrija se nenehno razvija. Polnilniki za telefone in prenosnike, ki jih poganja sončna energija, so že izumljeni.
Pravila delovanja
Proizvajalci baterij vedno opozarjajo na dejstvo, da sta zanesljivost in vzdržljivost takšnih naprav odvisna od pogojev delovanja. Obstaja več preprostih priporočil, s katerimi lahko znatno podaljšate življenjsko dobo kupljene baterije:
- Prezračevanje prostora. V tem primeru preprosto ni enotnega pravila, saj je vse odvisno od situacije. Če uporabnik uporablja standardno baterijo, katere zmogljivost ustreza bateriji sončne plošče, potem preprosto ni treba ustvarjati dodatnih pogojev za prezračevanje. Poleg tega baterija oddaja majhno količino plinov, ki uničujejo glive, plesen in bakterije, ki so nevarne za ljudi. Takšni plini so popolnoma neškodljivi za živali in ljudi, zato se ne morete bati zastrupitve.
- Optimalna temperatura. Tisti, ki že več kot eno leto uporabljajo baterije za sončne baterije, vedo, da takšne naprave najbolje delujejo pri temperaturah od +5 do +15˚С. Glavna stvar je preprečiti nenadne spremembe temperature, ki lahko onemogočijo celoten sistem. V zvezi s tem je bolje namestiti baterije v prostorne kleti, kleti.
- Zmogljivost baterije. Če je mogoče, je bolje dati prednost napravam z veliko zmogljivostjo. To je posledica dejstva, da bo uporabnik lahko priključil močne električne naprave, ki porabijo veliko toka. Zaradi tega pogosto pride do resnega padca napetosti v bateriji, kar je polno popolnega izklopa baterije. Če uporabnik kupi baterijo z minimalno kapaciteto, to morda ne bo dovolj za stabilno delovanje brusilnika in izvijača.
- Polnjenje baterije za sončne kolektorje. Zmogljive baterije med svojim delom proizvajajo precej veliko količino plinov, ki jih je treba učinkovito odstraniti. Omeniti velja, da so nekateri proizvajalci svoje izdelke opremili s posebnimi prezračevalnimi luknjami, ki se nahajajo na koncu. V tem primeru je situacija močno poenostavljena, saj mora uporabnik priključiti majhno silikonsko cev in jo prinesti ven. Po želji lahko uporabite običajno cev iz medicinskih kapalk.
Ločeno je vredno razmisliti, da je nakup baterije velike zmogljivosti bolj primeren, saj v tem primeru uporabnik prejme številne prednosti: procesi polnjenja in praznjenja bodo potekali v najbolj nežnem tokovnem načinu.
VPRAŠANJE ODSTRANJEVANJA
‒ Sončne celice so dober način za organizacijo dela uličnih svetilk ali razsvetljave, vendar od njih ne smete pričakovati velikih gospodarskih koristi, ‒ pravi Konstantin Plotnikov, tehnični direktor podjetja za elektrotehniko Tehnokomplekt v SEZ Dubna. ‒ Količina proizvedene energije je nestabilna in zelo odvisna od vremena.
Mimogrede! Alternativna (»zelena«) energija vključuje uporabo obnovljivih virov, kot so veter, sončno sevanje, plimovanje, zemeljska toplota.
Na našem pasu lahko sončna elektrarna uspešno deluje "na letenju" z glavnega, da bi podnevi proizvedla več električne energije in pomagala na primer zadovoljevati potrebe industrijskih podjetij. Vendar pa bi moral biti to precej obsežen objekt, ki bo poleg tega zahteval veliko območje za postavitev.
Zdi se, da je vse te težave mogoče premagati, da bi rešili okolje. A tukaj ni vse tako jasno.
‒ Uporaba sončnih kolektorjev resnično omogoča zmanjšanje emisij v okolje, ‒ pravi Konstantin Plotnikov. ‒ Toda pri izdelavi plošč se uporabljajo težke kovine in različne kemične spojine, ki jih kasneje ni tako enostavno odstraniti.
Alla Polyakova, predsednica odbora moskovske regionalne dume za ekologijo in upravljanje narave:
‒ Alternativne metode pridobivanja energije v moskovski regiji še niso dobro razvite. Več kot polovica naših dni je oblačnih. Veter za polno delovanje vetrnih turbin ni vedno dovolj. Vendar to ne bi smelo postati ovira za znanstveno raziskovanje na tem področju. Možno je, da bodo tehnologije v prihodnosti postale cenejše, Rusija pa bo zavzela svoje mesto na svetovnem trgu nove energije.