Die Relevanz dieses Themas
Derzeit ist auf der ganzen Welt, darunter in unserem Land, das Problem der Entwicklung und Umsetzung neuer Energiequellen stark. Jeder weiß, dass die höchstwertigen Öl, Erdgas, Kohle, Strom sind. Öl- und Gasreserven sind nicht unbegrenzt, da dies erforderlich ist, um nach alternativen Energiequellen zu suchen. Einer von ihnen ist die Verwendung von sogenannten Sonnenkollektoren. Für Solarenergie ist es seit langem bekannt, dies ist Gegenstand von Streitigkeiten und Diskussionen unter Spezialisten. Einige glauben, dass dies eine große Perspektive für die Zukunft ist, andere sind auf das Gegenteil zuversichtlich.
Sonnenkollektor-Verbindungskreis.
Nun investieren eine sehr große Anzahl großer Kampagnen Millionen in die Entwicklung dieser Branche, einschließlich der Bau von Solarkraftwerken. Zum einen benötigen die Sonnenkollektoren keine Kosten, wenn sie in Betrieb sind, aber die Kosten dieser Ausrüstung sind hoch. Ein Teil der Spezialisten argumentiert, dass der Gewinn dieses Projekts die mit dem Bau verbundenen Kosten nicht decken kann. Im Gegensatz dazu können diese Geräte mit Dutzenden und hundert Jahren zusammenarbeiten, daher wird der Gewinn mit langfristiger Operation offensichtlich sein. Es sollte detaillierter in Betracht gezogen werden, was ist die Wirksamkeit von Solarzellen, Faktoren, die sie bestimmen. Aber zuerst müssen Sie mit dem Prinzip ihrer Arbeit, den Hauptvorteilen vertraut machen müssen.
Das Prinzip des Betriebs von Solarbatterien
Schema der Elemente der Solarbatterie.
Jeder weiß, dass Elektrizität die Hauptquelle der Energie ist. Es kann jedoch erhalten und einfacher sein. Die Sonne ist eine natürliche Energiequelle, die in der modernen Welt weit verbreitet sein kann. Für Sonnenkollektoren ist der Hauptmechanismus der Arbeit die Absorption von Sonnenenergie und verwandelt es in elektrisch und anschließend in thermische. Die breiteste Verwendung dieser Geräte befindet sich im System der Heizung von Privathäusern.
Solche Batterien sind Photovoltaik-Generatoren elektrischer Energie. Die Sonnenkollektoren haben ein Halbleiterelement, auf dem die Sonnenstrahlen betroffen sind. Infolgedessen wird ein konstanter elektrischer Strom gebildet, der weiter zum Erwärmen verwendet wird.
In den Ketten der Solarzellen wird eine Spannung erzeugt, die gültig ist. Das Gerät enthält eine Batterie, die in der Lage ist, Energie anzunehmen. Zweifellos ist das sonnige Wetter erforderlich, damit es möglich ist. Nach der Anhäufung von Energie kann der Akku den Verbraucher für einige Zeit bei bewölktem Wetter mit Wärme versorgen.
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Effizienz von Solargeräten
Es ist wert, die Leistung von Solarbatterien zu kennen. Es kann auf wissenschaftliche Daten angewiesen werden, es kann argumentiert werden, dass die Energie ungefähr 1367 W pro 1 m² beträgt. In der Region des Äquators verzögert es sich um seine Atmosphäre, so dass die Energie, die das Land erreicht, gleich 1020 W.
In Russland ist es möglich, nur 160 W / m² zu erhalten, da der Effizienz von Solarzellen 16% beträgt.
Schema der Solarbatterie.
Wenn Sie beispielsweise Sonnenenbatterien auf einer Fläche von 1 km² installieren, beträgt die jährliche Menge an Strom, die erhalten wird, etwa 187 GW / h (1173 * 0,16).
Gleichzeitig ist der Winkel der Installation von ihnen relativ zu dem einfallenden Licht von großer Bedeutung, in diesem Fall ist der optimale Wert 40 ° beträgt. Die Kosten von 1 kW Strom sind derzeit gleich 3 Rubel, die Kosten der elektrischen Installation beträgt 561 Millionen Rubel. Die Effizienz dieses Geräts ist inkonsistent und hängt von mehreren Faktoren ab. Das Main von ihnen ist die Intensität und Dauer der Sonneneinstrahlung, die wiederum durch Wetterbedingungen, der Dauer des Tages und der Nacht, dh den Breitengrad des Gebiets, bestimmt wird. Die Art der Solarzellen ist von großer Bedeutung.
Effizienz für die Heizung eines privaten Hauses
Von großem Interesse ist die Verwendung solcher Ausrüstung für die Hausheizung. Strom ist eine hervorragende Hitzequelle. Viele Häuser haben genau ein solches Heizsystem. Es ist notwendig, die Tatsache zu berücksichtigen, dass die Heizung eines privaten Hauses mit Hilfe einer solchen Quelle ratsam ist, nur für Regionen mit maximaler Sonnenenergie zu organisieren. Für die nördlichen Territorien, in denen polare Nächte ein weiterer Ansatz sind. In diesem Fall wird empfohlen, die Nutzung von Sonnenenergie mit anderen Erhitzungsarten, beispielsweise Gas oder Erwärmen auf festem Kraftstoff (Ofen) zu kombinieren.Die Sache ist, dass die Wirksamkeit solcher Batterien bei bewölktem Wetter niedrig ist, was zu einem Mangel an Wärme führen kann. Daher wird die Erwärmung mit der in elektrischen Energie transformierten Energie nicht empfohlen, um getrennt von anderen angewendet zu werden. Verwenden Sie sie optimal, wenn möglich, wenn möglich, Geld sparen. Somit kann der Schluss gezogen werden, dass der Einsatz von Sonnenkollektoren nicht vollständig optimale mikroklumatische Bedingungen im Raum, das Erhitzen des Hauses anbietet, aufgrund dieser Art von Energie wird empfohlen, zusammen mit anderen Heizungsarten eingesetzt zu werden.
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Wirtschaftlichkeit
Solarsammlerschema.
Wichtige Bestimmung bei der Verwendung dieser Quelle - wirtschaftlicher Nutzen. Es hängt direkt von der Kraft der Batterie und dem Quadrat der Photovoltaik-Elemente ab, die die Strahlen wahrnehmen. Wenn Sie eine solche Stadt zum Beispiel als Moskau nehmen, können Sie die folgenden interessanten Daten erhalten. Wenn die Gerätekapazität 800 W beträgt, können Sie Haushaltsgeräte anwenden, jedoch nicht in der Lage sein, die ununterbrochene Stromversorgung des Stroms während des Tages für Heizungsräume nicht sicherzustellen.
Mit der Macht des Geräts zehnmal mehr, dh 8 kW, wird es in Herbst- und Winterzeit den kleinen Bereich des Raums zu Hause aufwärmen. Im Frühjahr ist es möglich, alle Räume zu heizen.
Das Gerät mit einer Kapazität von 13,5 kW ersetzt fast vollständig Strom, um die ständige Erwärmung des Hauses in allen Monaten des Jahres sicherzustellen, mit Ausnahme von November, Dezember und Januar. In diesem Fall können Sie die grundlegenden Geräte an der Arbeit von Solarvorrichtungen verlassen, und die Heizung ist mit dem zentralen System verbunden. So können Sie anständig sparen. Die mächtigsten Generatoren sind diejenigen, die eine Leistung von 31,5 kW haben. Sie erlauben Ihnen, die Haupttypen der Energieversorgung vollständig aufzugeben und nur die Energie der Sonne während des ganzen Jahres lang zu verwenden. Es gibt jedoch solche Geräte teuer, die ihre Verwendung begrenzt.
Nachteile der Energie der Sonne
Solarpanel-Layout.
Trotz der Tatsache, dass der Strom, der nur die Verwendung der Energie der Sonne erhalten, keine Investitionen während des Betriebs erfordert, gibt es in dieser Ausgabe viele Probleme. Zunächst hängt das Volumen des resultierenden Stroms weitgehend von den folgenden Faktoren ab: Wetter, Geländungslatitude, Batterien.
Zweitens sind solche Wärmequellen mehr als ein zusätzliches Mittel, beispielsweise zum Erhitzen, der ihre Verwendung begrenzt. Drittens ist die Installation dieser Ausrüstung viel Geld wert. Insbesondere betrifft es große Kraftwerke. Die Kosten der Batterien selbst sind eine höhere Größenordnung als für Batterien.
Das Wichtigste ist jedoch, die Methoden zum Erzeugen von Wärme, die von der Sonne erzeugt werden, zu reduzieren und so lange wie möglich aufrechtzuerhalten. Abends steigt der Stromverbrauch an, und die Batterien arbeiten hauptsächlich tagsüber. Wissenschaftler berechnete, dass die Kosten von 1 W an der Batterie 0,5 $ beträgt. Für den Tag (8 Stunden Arbeit) kann es 8 w / h bilden, was für den Abend erforderlich ist. Der günstigste Sonnenstrom wird nun mit polykristallinen Batterien erhalten. Die Tatsache, dass die Kosten für Solarenergie den Preis des alternativen Kraftstoffs nicht überschreiten sollten, beispielsweise Gas. Wenn wir in diesem Thema eines der weltweit führenden Führungskräfte einnehmen, ist Deutschland - der Gaspreis darin in Höhe von 450 US-Dollar, dann sollten die Kosten von 1 kW Solarenergie nicht höher als 0,1 $ sein. Andernfalls wird die Anwendung von letzteren wirtschaftlich nicht angemessen sein.
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Vorteile der Energiequelle
Die so erhaltene Elektrizität ist eine Alternative zu der, die wir heute benutzt haben. Diese Art von Energieversorgung ist für diese Territorien und Objekte optimal, wo es keine anderen Quellen gibt, beispielsweise auf entfernten Zellstationen.Solche Geräte können in den südlichen Regionen unseres Landes unverzichtbar sein, in denen ein Spitze der Sonnenaktivität vorliegt. Bei der Verwendung von großen Stationen ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass sie Dutzende und Hunderte von Jahren dienen können.
Fazit, Schlussfolgerungen, Empfehlungen
Basierend auf dem Vorstehenden ist es möglich, daraus zu schließen, dass in der modernen Welt nach alternativen Energiequellen suchen. Eine vielversprechende Richtung ist Sonnenenergie, die auf der Verwendung von Sonnenkollektoren basiert. Die Standard-Solarinstallation besteht aus den folgenden Hauptteilen: einem gewöhnlichen Konverter, einem Gleichstromwandler auf einen Wechsel-, Leistungsabschlussmechanismus, Batterie und ein Gerät, das den Lade- und Entlastungsniveau reguliert.
Die Wirksamkeit einer solchen Ausrüstung hängt von mehreren Faktoren ab. Das Wichtigste von ihnen ist die Aktivität von Solarenergie und Batteriekraft. Die optimalsten Geräte mit einer Kapazität von 13,5 kW, die nahezu ununterbrochenen Betrieb aller Geräte bereitstellt. Für die nördlichen Regionen unseres Landes ist die Verwendung von Batterien nicht vielversprechend. Es wird empfohlen, sie als zusätzliche Stromquelle zu verwenden, um Geld zu sparen. Es ist ratsam, es mit Zentralheizung (auf Erdgas oder Feststoffkraftstoff) zu kombinieren. Bei der Errichtung von Solarstationen ist es notwendig, die hohen Kosten der Ausrüstung zu berücksichtigen. Die Zahlung kann Jahrzehnte sein.