La relevancia de este tema.
Actualmente, en todo el mundo, incluso en nuestro país, el tema del desarrollo e implementación de nuevas fuentes de energía es bruscamente. Todos saben que los más significativos son el petróleo, el gas natural, el carbón, la electricidad. Las reservas de petróleo y gas no son ilimitadas, debido a todo esto, es necesario buscar fuentes de energía alternativas. Uno de ellos es el uso de los llamados paneles solares. Para la energía solar, se conoce durante mucho tiempo, este es el tema de las disputas y las discusiones entre los especialistas. Algunos creen que esta es una gran perspectiva para el futuro, otros confían en lo contrario.
Circuito de conexión de panel solar.
Ahora, una gran cantidad de campañas grandes invierten millones en el desarrollo de esta industria, incluso en la construcción de centrales solares. Por un lado, los paneles solares no requieren costos cuando están operando, pero el costo de este equipo es alto. Parte de los especialistas sostiene que el beneficio de este proyecto no podrá cubrir los costos asociados con la construcción. En contraste, estos dispositivos pueden trabajar con docenas y cien años, por lo tanto, con una operación a largo plazo, la ganancia será obvia. Debe considerarse con más detalle, cuál es la efectividad de las células solares, factores que lo determinan. Pero primero debe familiarizarse con el principio de su trabajo, las principales ventajas.
El principio de funcionamiento de las baterías solares.
Esquema de los elementos de la batería solar.
Todo el mundo sabe que la electricidad es la principal fuente de energía. Pero se puede obtener y más fácil. El Sol es una fuente natural de energía que puede ser ampliamente utilizada en el mundo moderno. Para los paneles solares, el principal mecanismo de trabajo es la absorción de energía solar y transformarla en electricidad, y posteriormente en térmica. El uso más amplio de estos dispositivos se encuentra en el sistema de calefacción de casas privadas.
Tales baterías son generadores fotovoltaicos de energía eléctrica. Los paneles solares tienen un elemento semiconductor en el que los rayos del sol se ven afectados. Como resultado, se forma una corriente eléctrica constante, que se usa más para calefacción.
En las cadenas de las células solares, se genera un voltaje, lo cual es válido. El dispositivo incluye una batería que puede acumular energía. Sin lugar a dudas, para que sea posible, se requerirá un clima soleado. Después de la acumulación de energía, la batería puede suministrar al consumidor con calidez durante algún tiempo en el clima nublado.
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Eficiencia de equipos solares.
Vale la pena conocer el rendimiento de las baterías solares. Confiando en datos científicos, se puede argumentar que la energía es de aproximadamente 1367 W por 1 m². En la región del ecuador, se retrasa por su ambiente, por lo que la energía que llega a la tierra es igual a 1020 W.
En Rusia, es posible obtener solo 160 W / m² en vista del hecho de que la eficiencia de las células solares es del 16%.
Esquema de la batería solar.
Por ejemplo, si instala baterías solares en un área de 1 km², entonces la cantidad anual de electricidad obtenida será de aproximadamente 187 GW / H (1173 * 0.16).
Al mismo tiempo, el ángulo de instalarlos en relación con la luz incidente es de gran importancia, en este caso, su valor óptimo es de 40 °. El costo de 1 kW de electricidad es actualmente igual a 3 rublos, el costo de la instalación eléctrica será de 561 millones de rublos. La eficiencia de este equipo es inconsistente y depende de varios factores. El principal de ellos es la intensidad y la duración de la insolación, que, a su vez, están determinados por las condiciones climáticas, la duración del día y la noche, es decir, la latitud del área. El tipo de células solares es de gran importancia.
Eficiencia para el calentamiento de una casa privada.
De gran interés es el uso de este equipo para la calefacción del hogar. La electricidad es una excelente fuente de calor. Muchas casas tienen exactamente un sistema de calefacción. Es necesario tener en cuenta el hecho de que el calentamiento de una casa privada con la ayuda de una fuente de este tipo es recomendable organizar solo para regiones con la máxima energía solar. Para los Territorios del Norte donde las noches polares son otro enfoque. En este caso, se recomienda combinar el uso de la energía solar con otros tipos de calefacción, por ejemplo, gas o calentamiento en combustible sólido (horno).La cosa es que la efectividad de tales baterías en el clima nublado es bajo, lo que puede causar una falta de calor. Por lo tanto, la calefacción con la energía del sol, transformada en eléctrica, no se recomienda aplicarse por separado de otros. Únicamente Úselo solo para ahorrar dinero cuando sea posible. Por lo tanto, se puede concluir que el uso de paneles solares no puede proporcionar completamente condiciones microclumáticas óptimas en la sala, calentar la casa, debido a esto, se recomienda utilizar este tipo de energía con otros tipos de calefacción.
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Eficiencia económica
Esquema de colector solar.
Provisión importante al utilizar esta fuente: beneficio económico. Depende directamente del poder de la batería y del cuadrado de elementos fotovoltaicos que perciben los rayos. Si toma una ciudad así, por ejemplo, como Moscú, puede obtener los siguientes datos interesantes. Si la capacidad del dispositivo es de 800 W, le permite utilizar limitablemente los electrodomésticos, pero no podrá garantizar el suministro ininterrumpido de electricidad durante el día para las salas de calefacción.
Con la potencia del dispositivo 10 veces más, es decir, 8 kW, calentará el área pequeña de la habitación en casa en otoño e invierno. En la primavera es posible completar calefacción de todas las habitaciones.
El dispositivo con una capacidad de 13.5 kW reemplaza casi completamente la electricidad, lo que puede garantizar el calentamiento constante de la casa en todo el año, con la excepción de noviembre, diciembre y enero. En este caso, puede dejar los dispositivos básicos para trabajar a partir de aparatos solares, y la calefacción está conectada al sistema central. Así que puedes ahorrar decentemente. Los generadores más poderosos son aquellos que tienen un poder de 31.5 kW. Le permitirán abandonar completamente los principales tipos de suministro de energía y usar solo la energía del sol durante todo el año durante mucho tiempo. Pero hay tales dispositivos caros, lo que limita su uso.
Desventajas de la energía del sol.
Diseño de panel solar.
A pesar del hecho de que la electricidad obtenida usando solo la energía del Sol no requiere ninguna inversión durante la operación, hay muchos problemas en este tema. Primero, el volumen de la electricidad resultante depende en gran medida de los siguientes factores: el clima, la latitud del terreno, las baterías.
En segundo lugar, tales fuentes de calor son más que un medio adicional, por ejemplo, para calentar, lo que limita su uso. En tercer lugar, la instalación de dicho equipo vale mucho dinero. En particular, se refiere a grandes centrales eléctricas. El costo de las baterías en sí es un orden de magnitud superior al que para las baterías.
Pero lo más importante es reducir los métodos de generar calor obtenidos del sol y mantenerlo el mayor tiempo posible. Por la noche, el consumo de electricidad está aumentando, y las baterías funcionan principalmente durante el día. Los científicos calcularon que el costo de 1 W en la batería es de 0.5 $. Para el día (8 horas de trabajo), es capaz de formar 8 w / h, que se requerirá para la noche. La electricidad solar más barata ahora se obtiene utilizando baterías policristalinas. El hecho de que el costo de la energía solar no debe exceder el precio del combustible alternativo, por ejemplo, el gas. Si llevamos al ejemplo de uno de los líderes mundiales en este tema, Alemania, el precio del gas en ella es igual a $ 450, entonces el costo de 1 kW de energía solar no debe ser superior a 0.1 $. De lo contrario, la aplicación de este último será económicamente no apropiada.
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Beneficios de la fuente de energía.
La electricidad, así obtenida, es una alternativa a la que solíamos usar hoy. Este tipo de suministro de energía es óptimo para esos territorios y objetos donde no hay otras fuentes, por ejemplo, en las estaciones celulares remotas.Dicho equipo puede ser indispensable en las regiones del sur de nuestro país, donde hay un pico de actividad solar. Cuando use estaciones grandes, es importante recordar que pueden servir a docenas y cientos de años.
Conclusión, Conclusiones, Recomendaciones.
Sobre la base de lo anterior, es posible concluir que en el mundo moderno hay búsquedas de fuentes alternativas de energía. Una dirección prometedora es la energía solar, que se basa en el uso de paneles solares. La instalación solar estándar consiste en las siguientes partes principales: un convertidor ordinario, un convertidor de CC a un mecanismo de despegue alterno, de alimentación, batería y un dispositivo que regula el nivel de carga y descarga.
La efectividad de dicho equipo depende de varios factores. El más importante de ellos es la actividad de la energía solar y la energía de la batería. Los dispositivos más óptimos con una capacidad de 13.5 kW, que pueden proporcionar una operación casi ininterrumpida de todos los equipos. Para las regiones del norte de nuestro país, el uso de baterías no es prometedor. Se recomienda usarlos como una fuente adicional de electricidad para ahorrar dinero. Es recomendable combinarlo con calefacción central (en gas natural o combustible sólido). Al erigir las estaciones solares, es necesario tener en cuenta los altos costos de los equipos. El reembolso puede ser décadas.