Τη συνάφεια αυτού του θέματος
Επί του παρόντος, σε όλο τον κόσμο, μεταξύ άλλων στη χώρα μας, το ζήτημα της ανάπτυξης και εφαρμογής νέων πηγών ενέργειας είναι απότομα. Όλοι γνωρίζουν ότι οι πιο σημαντικές είναι το πετρέλαιο, το φυσικό αέριο, ο άνθρακας, η ηλεκτρική ενέργεια. Τα αποθέματα πετρελαίου και φυσικού αερίου δεν είναι απεριόριστες, λόγω όλων αυτών, είναι απαραίτητο να αναζητήσουμε εναλλακτικές πηγές ενέργειας. Ένας από αυτούς είναι η χρήση των λεγόμενων ηλιακών συλλεκτών. Για την ηλιακή ενέργεια, είναι γνωστό για μεγάλο χρονικό διάστημα, αυτό είναι το θέμα των διαφορών και των συζητήσεων μεταξύ των ειδικών. Κάποιοι πιστεύουν ότι αυτή είναι μια μεγάλη προοπτική για το μέλλον, άλλοι είναι σίγουροι στο αντίθετο.
Κύκλωμα σύνδεσης ηλιακού πίνακα.
Τώρα ένας πολύ μεγάλος αριθμός μεγάλων εκστρατειών επενδύει εκατομμύρια στην ανάπτυξη αυτού του κλάδου, μεταξύ άλλων στην κατασκευή ηλιακών σταθμών. Από τη μία πλευρά, οι ηλιακοί συλλέκτες δεν απαιτούν έξοδα όταν λειτουργούν, αλλά το κόστος αυτού του εξοπλισμού είναι υψηλό. Μέρος των ειδικών υποστηρίζει ότι το κέρδος από το έργο αυτό δεν θα είναι σε θέση να καλύψει το κόστος που συνδέεται με την κατασκευή. Αντίθετα, αυτές οι συσκευές μπορούν να συνεργαστούν με δεκάδες και εκατό χρόνια, επομένως, με μακροχρόνια λειτουργία, το κέρδος θα είναι προφανές. Θα πρέπει να εξεταστεί λεπτομερέστερα, ποια είναι η αποτελεσματικότητα των ηλιακών κυττάρων, παράγοντες που τον προσδιορίζουν. Αλλά πρώτα πρέπει να εξοικειωθείτε με την αρχή της δουλειάς τους, τα κύρια πλεονεκτήματα.
Η αρχή της λειτουργίας των ηλιακών μπαταριών
Σχέδιο των στοιχείων της ηλιακής μπαταρίας.
Όλοι γνωρίζουν ότι η ηλεκτρική ενέργεια είναι η κύρια πηγή ενέργειας. Αλλά μπορεί να ληφθεί και να διευκολυνθεί. Ο ήλιος είναι μια φυσική πηγή ενέργειας που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ευρέως στον σύγχρονο κόσμο. Για ηλιακούς συλλέκτες, ο κύριος μηχανισμός της εργασίας είναι η απορρόφηση της ηλιακής ενέργειας και το μετατρέπει σε ηλεκτρικό και στη συνέχεια σε θερμικά. Η ευρύτερη χρήση αυτών των συσκευών βρίσκεται στο σύστημα θέρμανσης ιδιωτικών σπιτιών.
Τέτοιες μπαταρίες είναι φωτοβολταϊκές γεννήτριες ηλεκτρικής ενέργειας. Οι ηλιακοί συλλέκτες έχουν ένα στοιχείο ημιαγωγών στο οποίο επηρεάζονται οι ακτίνες του ήλιου. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται ένα σταθερό ηλεκτρικό ρεύμα, το οποίο χρησιμοποιείται περαιτέρω για θέρμανση.
Στις αλυσίδες ηλιακών κυττάρων δημιουργείται μια τάση, η οποία είναι έγκυρη. Η συσκευή περιλαμβάνει μια μπαταρία που μπορεί να συσσωρεύσει ενέργεια. Αναμφισβήτητα, προκειμένου να είναι δυνατόν, θα απαιτηθεί η ηλιόλουστος καιρός. Μετά τη συσσώρευση ενέργειας, η μπαταρία μπορεί να παρέχει τον καταναλωτή με ζεστασιά για αρκετό καιρό σε συννεφιασμένο καιρό.
Άρθρο σχετικά με το θέμα: Τεχνολογία υαλοπινάκων Loggian: επιλογή υαλοπινάκων, βήματα εγκατάστασης
Αποδοτικότητα του ηλιακού εξοπλισμού
Αξίζει να γνωρίζετε την απόδοση των ηλιακών μπαταριών. Βασιζόμενοι σε επιστημονικά δεδομένα, μπορεί να υποστηριχθεί ότι η ενέργεια είναι περίπου 1367 W ανά 1 m². Στην περιοχή του ισημερινού, καθυστερείται από την ατμόσφαιρά της, οπότε η ενέργεια που φτάνει στη γη είναι ίση με 1020 W.
Στη Ρωσία, είναι δυνατόν να ληφθούν μόνο 160% / m2 λόγω του γεγονότος ότι η αποτελεσματικότητα των ηλιακών κυττάρων είναι 16%.
Σχέδιο της ηλιακής μπαταρίας.
Για παράδειγμα, εάν εγκαταστήσετε ηλιακές μπαταρίες σε έκταση 1 km², τότε η ετήσια ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που λαμβάνεται θα είναι περίπου 187 gw / h (1173 * 0,16).
Ταυτόχρονα, η γωνία εγκατάστασης τους σε σχέση με το συμβάν φως έχει μεγάλη σημασία, στην περίπτωση αυτή η βέλτιστη τιμή του είναι 40 °. Το κόστος 1 kW ηλεκτρικής ενέργειας είναι επί του παρόντος ίσο με 3 ρούβλια, το κόστος της ηλεκτρικής εγκατάστασης θα είναι 561 εκατομμύρια ρούβλια. Η αποτελεσματικότητα αυτού του εξοπλισμού είναι ασυμβίβαστη και εξαρτάται από διάφορους παράγοντες. Το κύριο μέρος τους είναι η ένταση και η διάρκεια της αιχμής, η οποία, με τη σειρά του, καθορίζεται από τις καιρικές συνθήκες, τη διάρκεια της ημέρας και της νύχτας, δηλαδή το γεωγραφικό πλάτος της περιοχής. Ο τύπος των ηλιακών κυττάρων έχει μεγάλη σημασία.
Αποτελεσματικότητα για τη θέρμανση ενός ιδιωτικού σπιτιού
Μεγάλης ενδιαφέροντος είναι η χρήση αυτού του εξοπλισμού για τη θέρμανση στο σπίτι. Η ηλεκτρική ενέργεια είναι μια εξαιρετική πηγή θερμότητας. Πολλά σπίτια έχουν ακριβώς ένα τέτοιο σύστημα θέρμανσης. Είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη το γεγονός ότι η θέρμανση ενός ιδιωτικού σπιτιού με τη βοήθεια μιας τέτοιας πηγής συνιστάται να οργανωθεί μόνο για περιφέρειες με μέγιστη ηλιακή ενέργεια. Για τα βόρεια εδάφη όπου οι πολικές νύχτες είναι μια άλλη προσέγγιση. Σε αυτή την περίπτωση, συνιστάται να συνδυάσετε τη χρήση της ηλιακής ενέργειας με άλλους τύπους θέρμανσης, για παράδειγμα, αέριο ή θέρμανση σε στερεό καύσιμο (κλίβανος).Το πράγμα είναι ότι η αποτελεσματικότητα τέτοιων μπαταριών σε συννεφιασμένο καιρό είναι χαμηλή, η οποία μπορεί να προκαλέσει έλλειψη θερμότητας. Επομένως, η θέρμανση με την ενέργεια του ήλιου, μετασχηματισμένο σε ηλεκτρικό, δεν συνιστάται να εφαρμοστεί χωριστά από άλλους. Χρησιμοποιήστε τα βέλτιστα μόνο για να εξοικονομήσετε χρήματα όταν είναι δυνατόν. Έτσι, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι η χρήση ηλιακών συλλεκτών δεν μπορεί να παράσχει πλήρως τις βέλτιστες μικροσκοπικές συνθήκες στο δωμάτιο, η θέρμανση του σπιτιού, λόγω αυτού, αυτός ο τύπος ενέργειας συνιστάται να χρησιμοποιηθεί μαζί με άλλους τύπους θέρμανσης.
Άρθρο σχετικά με το θέμα: Γωνιακό φινίρισμα από πλαστικά πάνελ
Οικονομική αποδοτικότητα
Σχέδιο ηλιακού συλλέκτη.
Σημαντική διάταξη κατά τη χρήση αυτής της πηγής - οικονομικό όφελος. Εξαρτάται άμεσα από τη δύναμη της μπαταρίας και το τετράγωνο των φωτοβολταϊκών στοιχείων που αντιλαμβάνονται τις ακτίνες. Εάν κάνετε μια τέτοια πόλη, για παράδειγμα, ως Μόσχα, τότε μπορείτε να πάρετε τα ακόλουθα ενδιαφέροντα δεδομένα. Εάν η χωρητικότητα της συσκευής είναι 800 W, σας επιτρέπει να χρησιμοποιήσετε περιορισμούς οικιακής χρήσης, αλλά δεν θα είναι σε θέση να εξασφαλίσει την αδιάλειπτη παροχή ηλεκτρικής ενέργειας κατά τη διάρκεια της ημέρας θέρμανσης των δωματίων.
Με τη δύναμη της συσκευής 10 φορές περισσότερο, δηλαδή, 8 kW, θα ζεσταθεί η μικρή περιοχή του δωματίου στο σπίτι το φθινόπωρο και το χειμώνα. Την άνοιξη είναι δυνατόν να ολοκληρωθεί η θέρμανση όλων των δωματίων.
Η συσκευή με χωρητικότητα 13,5 kW σχεδόν αντικαθιστά πλήρως την ηλεκτρική ενέργεια, η οποία μπορεί να εξασφαλίσει συνεχή θέρμανση του σπιτιού σε όλους τους μήνες του έτους, με εξαίρεση τον Νοέμβριο, τον Δεκέμβριο και τον Ιανουάριο. Σε αυτή την περίπτωση, μπορείτε να αφήσετε τις βασικές συσκευές να εργάζονται από ηλιακές συσκευές και η θέρμανση συνδέεται με το κεντρικό σύστημα. Έτσι μπορείτε να αποθηκεύσετε αξιοπρεπή. Οι πιο ισχυροί γεννήτριες είναι εκείνοι που έχουν ισχύ 31,5 kW. Θα σας επιτρέψουν να εγκαταλείψετε εντελώς τους κύριους τύπους ενεργειακών παροχών και να χρησιμοποιήσετε μόνο την ενέργεια του ήλιου όλο το χρόνο για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αλλά υπάρχουν τέτοιες συσκευές δαπανηρές, οι οποίες περιορίζουν τη χρήση τους.
Μειονεκτήματα της ενέργειας του ήλιου
Διάταξη ηλιακού πίνακα.
Παρά το γεγονός ότι η ηλεκτρική ενέργεια που αποκτήθηκε χρησιμοποιώντας μόνο την ενέργεια του ήλιου δεν απαιτεί καμία επένδυση κατά τη λειτουργία, υπάρχουν πολλά προβλήματα σε αυτό το ζήτημα. Πρώτον, ο όγκος της προκύπτουσας ηλεκτρικής ενέργειας εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τους ακόλουθους παράγοντες: τον καιρό, το γεωγραφικό έδαφος, τις μπαταρίες.
Δεύτερον, τέτοιες πηγές θερμότητας είναι περισσότερο από ένα πρόσθετο μέσο, για παράδειγμα, για θέρμανση, η οποία περιορίζει τη χρήση τους. Τρίτον, η εγκατάσταση αυτού του εξοπλισμού αξίζει πολλά χρήματα. Συγκεκριμένα, αφορά μεγάλους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής. Το κόστος των ίδιων των μπαταριών είναι μια τάξη μεγέθους υψηλότερη από αυτή των μπαταριών.
Αλλά το πιο σημαντικό είναι να μειωθούν οι μέθοδοι παραγωγής θερμότητας που λαμβάνονται από τον ήλιο και διατηρήστε το όσο το δυνατόν περισσότερο. Το βράδυ, η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας αυξάνεται και οι μπαταρίες λειτουργούν κυρίως κατά τη διάρκεια της ημέρας. Οι επιστήμονες υπολογίστηκαν ότι το κόστος 1 W στην μπαταρία είναι 0,5 $. Για την ημέρα (8 ώρες εργασίας), είναι σε θέση να σχηματίσει 8 w / h, το οποίο θα απαιτηθεί για το βράδυ. Η φθηνότερη ηλιακή ηλεκτρική ενέργεια λαμβάνεται τώρα χρησιμοποιώντας πολυκρυσταλλικές μπαταρίες. Το γεγονός ότι το κόστος της ηλιακής ενέργειας δεν πρέπει να υπερβαίνει την τιμή του εναλλακτικού καυσίμου, για παράδειγμα, το αέριο. Αν λάβουμε στο παράδειγμα ενός από τους ηγέτες του κόσμου σε αυτό το θέμα - Γερμανία - η τιμή του φυσικού αερίου είναι ίση με 450 δολάρια, τότε το κόστος 1 kW της ηλιακής ενέργειας δεν πρέπει να είναι υψηλότερο από 0,1 $. Διαφορετικά, η εφαρμογή του τελευταίου θα είναι οικονομικά μη κατάλληλη.
Άρθρο σχετικά με το θέμα: Πώς να χρησιμοποιήσετε ένα επίπεδο λέιζερ: οδηγίες
Οφέλη από την πηγή ενέργειας
Η ηλεκτρική ενέργεια, που λαμβάνεται έτσι, είναι μια εναλλακτική λύση σε εκείνη που χρησιμοποιήσαμε σήμερα. Αυτός ο τύπος ενεργειακού εφοδιασμού είναι ο βέλτιστος για τα εδάφη και τα αντικείμενα όπου δεν υπάρχουν άλλες πηγές, για παράδειγμα, σε απομακρυσμένους κυτταρικούς σταθμούς.Αυτός ο εξοπλισμός μπορεί να είναι απαραίτητος στις νότιες περιοχές της χώρας μας, όπου υπάρχει μια κορυφή της ηλιακής δραστηριότητας. Όταν χρησιμοποιείτε μεγάλους σταθμούς, είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι μπορούν να εξυπηρετήσουν δεκάδες και εκατοντάδες χρόνια.
Συμπέρασμα, συμπεράσματα, συστάσεις
Με βάση τα παραπάνω, είναι δυνατόν να συμπεράνουμε ότι στον σύγχρονο κόσμο υπάρχουν αναζητήσεις εναλλακτικών πηγών ενέργειας. Μια υποσχόμενη κατεύθυνση είναι η ηλιακή ενέργεια, η οποία βασίζεται στη χρήση ηλιακών συλλεκτών. Η τυπική ηλιακή εγκατάσταση αποτελείται από τα ακόλουθα κύρια μέρη: ένας συνηθισμένος μετατροπέας, ένας μετατροπέας DC σε έναν εναλλασσόμενο μηχανισμό απογείωσης, ισχύος, η μπαταρία και μια συσκευή που ρυθμίζει το επίπεδο φόρτισης και εκφόρτωσης.
Η αποτελεσματικότητα αυτού του εξοπλισμού εξαρτάται από διάφορους παράγοντες. Το πιο σημαντικό από αυτά είναι η δραστηριότητα της ηλιακής ενέργειας και της ισχύος της μπαταρίας. Οι πιο βέλτιστες συσκευές χωρητικότητας 13,5 kW, που μπορούν να παρέχουν σχεδόν αδιάλειπτη λειτουργία όλης εξοπλισμού. Για τις βόρειες περιοχές της χώρας μας, η χρήση μπαταριών δεν είναι ελπιδοφόρα. Συνιστάται η χρήση τους ως μια πρόσθετη πηγή ηλεκτρικής ενέργειας για εξοικονόμηση χρημάτων. Συνιστάται να το συνδυάσετε με κεντρική θέρμανση (σε φυσικό αέριο ή στερεό καύσιμο). Κατά την ανέγερση ηλιακών σταθμών, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη το υψηλό κόστος εξοπλισμού. Η αποπληρωμή μπορεί να είναι δεκαετίες.