أهمية هذا الموضوع
حاليا، في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك في بلدنا، فإن مسألة تطوير وتنفيذ مصادر الطاقة الجديدة هي بحدة. يعلم الجميع أن أهمها هي النفط والغاز الطبيعي والفحم والكهرباء. احتياطيات النفط والغاز ليست محدودة، بسبب كل هذا من الضروري البحث عن مصادر طاقة بديلة. واحد منهم هو استخدام الألواح الشمسية المزعومة. بالنسبة للطاقة الشمسية، كان معروفا لفترة طويلة، وهذا هو موضوع النزاعات والمناقشات بين المتخصصين. يعتقد البعض أن هذا احتمال كبير للمستقبل، والبعض الآخر واثق من العكس.
دائرة اتصال الألواح الشمسية.
الآن عدد كبير جدا من الحملات الكبيرة استثمر الملايين في تطوير هذه الصناعة، بما في ذلك بناء محطات الطاقة الشمسية. من ناحية، لا تتطلب الألواح الشمسية تكاليفا عندما تعمل، ولكن تكلفة هذه المعدات مرتفعة. يجادل جزء من المتخصصين بأن الربح من هذا المشروع لن يكون قادرا على تغطية التكاليف المرتبطة بالبناء. على النقيض من ذلك، يمكن أن تعمل هذه الأجهزة مع العشرات ومائة عام، وبالتالي، مع عملية طويلة الأجل، سيكون الربح واضحا. يجب النظر في مزيد من التفاصيل، ما هي فعالية الخلايا الشمسية، والعوامل التي تحددها. ولكن أولا تحتاج إلى التعرف على مبدأ عملهم، والمزايا الرئيسية.
مبدأ تشغيل البطاريات الشمسية
مخطط عناصر البطارية الشمسية.
يعلم الجميع أن الكهرباء هي المصدر الرئيسي للطاقة. ولكن يمكن الحصول عليها وأسهل. الشمس مصدر طبيعي للطاقة التي يمكن استخدامها على نطاق واسع في العالم الحديث. بالنسبة للألواح الشمسية، فإن الآلية الرئيسية للعمل هي امتصاص الطاقة الشمسية وتحويلها إلى كهرباء، وبعد ذلك في الحرارية. تم العثور على أوسع استخدام لهذه الأجهزة في نظام تسخين المنازل الخاصة.
هذه البطاريات هي مولدات الضوئية للطاقة الكهربائية. اللوحات الشمسية لها عنصر أشباه الموصلات التي تتأثر أشعة الشمس. نتيجة لذلك، يتم تشكيل التيار الكهربائي المستمر، والذي يستخدم للتدفئة.
في سلاسل الخلايا الشمسية، يتم إنشاء الجهد، وهو صالح. يشتمل الجهاز على بطارية قادرة على تجميع الطاقة. مما لا شك فيه، من أجل أن تكون ممكنة، سيتم حاجة الطقس المشمس. بعد تراكم الطاقة، يمكن للبطارية توفير المستهلك مع الدفء لبعض الوقت في الطقس الغائم.
المادة حول الموضوع: تقنية الزجاج اللوجي: اختيار الزجاج، خطوات التثبيت
كفاءة المعدات الشمسية
يستحق معرفة أداء البطاريات الشمسية. الاعتماد على البيانات العلمية، يمكن القول بأن الطاقة حوالي 1367 واط لكل 1 متر مربع. في منطقة الاستواء، يتم تأجيله من خلال جوها، وبالتالي فإن الطاقة التي تصل إلى الأرض تساوي 1020 W.
في روسيا، من الممكن الحصول على 160 ث / م² فقط في ضوء حقيقة أن كفاءة الخلايا الشمسية هي 16٪.
مخطط البطارية الشمسية.
على سبيل المثال، إذا قمت بتثبيت البطاريات الشمسية على مساحة 1 كيلومتر مربع، فإن الكمية السنوية للكهرباء التي تم الحصول عليها ستكون حوالي 187 غيغابايت / ساعة (1173 * 0.16).
في الوقت نفسه، فإن زاوية تثبيتها بالنسبة للضوء الحادث لها أهمية كبيرة، في هذه الحالة قيمتها المثلى هي 40 درجة. تكلفة 1 كيلوواط من الكهرباء تساوي حاليا 3 روبل، ستكون تكلفة التركيب الكهربائي 561 مليون روبل. كفاءة هذه المعدات غير متناسقة وتعتمد على عدة عوامل. الرئيسية ذاتها هي شدة ومدة الإقناع، والتي، بدورها، تحددها الظروف الجوية، مدة النهار والليل، أي خطوط المنطقة. نوع الخلايا الشمسية ذات أهمية كبيرة.
كفاءة لتسخين منزل خاص
من الفائدة الكبيرة هو استخدام هذه المعدات لتسخين المنزل. الكهرباء هي مصدر ممتاز للحرارة. العديد من المنازل لديها مثل هذا نظام التدفئة بالضبط. من الضروري مراعاة حقيقة أن تسخين منزل خاص بمساعدة مثل هذا المصدر ينصح بتنظيم المناطق فقط مع أقصى طاقة شمسية. بالنسبة للأقاليم الشمالية حيث تكون الليالي القطبية نهج آخر. في هذه الحالة، يوصى بالجمع بين استخدام الطاقة الشمسية مع أنواع أخرى من التدفئة، على سبيل المثال، الغاز أو التدفئة على الوقود الصلب (الفرن).الشيء هو أن فعالية هذه البطاريات في الطقس الغائم منخفضة، والتي يمكن أن تسبب نقص الحرارة. لذلك، فإن التدفئة مع طاقة الشمس، التي تحولت إلى كهربائية، لا ينصح بتطبيقها بشكل منفصل عن الآخرين. استخدامها على النحو الأمثل لتوفير المال عند الإمكان. وبالتالي، يمكن أن نستنتج أن استخدام الألواح الشمسية لا يمكن أن يوفر تماما الظروف الحساسية المثلى في الغرفة، وتسخين المنزل، بسبب هذا، يوصى باستخدام هذا النوع من الطاقة مع أنواع أخرى من التدفئة.
المادة حول هذا الموضوع: التشطيب الزاوية بواسطة لوحات بلاستيكية
الكفاءة الاقتصادية
مخطط جامع الطاقة الشمسية.
حكم مهم عند استخدام هذا المصدر - المنفعة الاقتصادية. يعتمد مباشرة على قوة البطارية ومربع العناصر الضوئية التي تصور الأشعة. إذا كنت تأخذ هذه المدينة على سبيل المثال كموسكو، فيمكنك الحصول على البيانات التالية المثيرة للاهتمام. إذا كانت سعة الجهاز 800 واط، فإنها تسمح لك باستخدام الأجهزة المنزلية بشكل قاطع، لكنها لن تكون قادرة على ضمان إمدادات الكهرباء دون انقطاع خلال اليوم لغرف التسخين.
مع قوة الجهاز 10 مرات أكثر، وهذا هو، 8 كيلوواط، وسيتم الاحماء المساحة الصغيرة من الغرفة في المنزل في الخريف والشتاء الوقت. في الربيع، من الممكن إكمال التدفئة لجميع الغرف.
يستبدل الجهاز بسعة 13.5 كيلوواط بالكامل تقريبا الكهرباء، مما قد يضمن التدفئة المستمرة للمنزل في جميع الأشهر من العام، باستثناء نوفمبر، ديسمبر ويناير. في هذه الحالة، يمكنك ترك الأجهزة الأساسية للعمل من الأجهزة الشمسية، والتسخين متصل بالنظام المركزي. حتى تتمكن من حفظ لائق. أقوى المولدات هي تلك التي لديها قوة 31.5 كيلوواط. سيسمحون لك بالتخلي عن الأنواع الرئيسية من إمدادات الطاقة واستخدام طاقة الشمس فقط على مدار العام لفترة طويلة. ولكن هناك مثل هذه الأجهزة باهظة الثمن، مما يحد من استخدامها.
عيوب طاقة الشمس
تخطيط الألواح الشمسية.
على الرغم من حقيقة أن الكهرباء التي تم الحصول عليها باستخدام طاقة الشمس فقط لا تتطلب أي استثمار أثناء التشغيل، فهناك العديد من المشاكل في هذه المسألة. أولا، يعتمد حجم الكهرباء الناتج إلى حد كبير على العوامل التالية: الطقس، خط العرض التضاريس، بطاريات.
ثانيا، هذه مصادر الحرارة هي أكثر من مجرد وسيلة إضافية، على سبيل المثال، للتسخين، مما يحد من استخدامها. ثالثا، فإن تثبيت هذه المعدات يستحق الكثير من المال. على وجه الخصوص، يتعلق الأمر بمصانع الطاقة الكبيرة. تكلفة البطاريات نفسها هي ترتيب أعلى من حيث الحجم من ذلك للبطاريات.
لكن الشيء الأكثر أهمية هو تقليل أساليب توليد الحرارة التي تم الحصول عليها من الشمس والحفاظ عليها بأطول فترة ممكنة. في المساء، يتزايد استهلاك الكهرباء، والبطاريات تعمل بشكل رئيسي خلال النهار. حسب العلماء أن تكلفة 1 W على البطارية هي 0.5 دولار. لهذا اليوم (8 ساعات من العمل)، إنه قادر على تشكيل 8 W / H، والتي ستكون مطلوبة للمساء. يتم الآن الحصول على أرخص الكهرباء الشمسية باستخدام بطاريات متعددة الأطفال. حقيقة أن تكلفة الطاقة الشمسية يجب ألا تتجاوز سعر الوقود البديل، على سبيل المثال، الغاز. إذا أخذنا إلى مثال واحد من قادة العالم في هذه المسألة - ألمانيا - سعر الغاز الذي يساوي 450 دولارا، ثم يجب ألا تكون تكلفة 1 كيلوواط من الطاقة الشمسية أعلى من 0.1 دولار. خلاف ذلك، فإن تطبيق الأخير سيكون مناسبا اقتصاديا.
المادة حول هذا الموضوع: كيفية استخدام مستوى الليزر: التعليمات
فوائد مصدر الطاقة
الكهرباء، وبالتالي تم الحصول عليها، هو بديل لجهاز واحد اعتدنا استخدامه اليوم. هذا النوع من إمدادات الطاقة هو الأمثل لهذه الأراضي والكائنات حيث لا توجد مصادر أخرى، على سبيل المثال، على المحطات الخلوية عن بعد.يمكن أن تكون هذه المعدات لا غنى عنها في المناطق الجنوبية من بلدنا، حيث يوجد ذروة النشاط الشمسي. عند استخدام المحطات الكبيرة، من المهم أن تتذكر أنه يمكن أن تخدم العشرات ومئات السنين.
الخلاصة والاستنتاجات والتوصيات
بناء على ما تقدم، من الممكن أن نستنتج أنه في العالم الحديث هناك عمليات تفتيش لمصادر بديلة للطاقة. اتجاه واعد هو الطاقة الشمسية، والتي تعتمد على استخدام الألواح الشمسية. يتكون التثبيت الشمسي القياسي من الأجزاء الرئيسية التالية: محول عادي، محول DC إلى آلية تناوب، وإقلاع الطاقة، البطارية والجهاز الذي ينظم مستوى الشحن والتفريغ.
تعتمد فعالية هذه المعدات على عدة عوامل. أهمها هو نشاط الطاقة الشمسية وقوة البطارية. الأجهزة الأكثر مثالية بسعة 13.5 كيلوواط، والتي يمكن أن توفر عملية غير متقطعة تقريبا لجميع المعدات. بالنسبة للمناطق الشمالية من بلدنا، فإن استخدام البطاريات لا يعزز. يوصى باستخدامها كمصدر إضافي للكهرباء لتوفير المال. ينصح بالجمع بينها مع التدفئة المركزية (على الغاز الطبيعي أو الوقود الصلب). عند إنشاء المحطات الشمسية، من الضروري مراعاة تكاليف المعدات المرتفعة. يمكن أن يكون الاسترداد عقود.