La rilevanza di questo argomento
Attualmente, in tutto il mondo, anche nel nostro paese, la questione dello sviluppo e dell'implementazione di nuove fonti energetiche è nettamente. Tutti sanno che i più significativi sono olio, gas naturale, carbone, elettricità. Le riserve di petrolio e gas non sono illimitate, a causa di tutto ciò è necessario cercare fonti energetiche alternative. Uno di questi è l'uso dei cosiddetti pannelli solari. Per l'energia solare, è stato conosciuto per molto tempo, questo è il tema delle controversie e delle discussioni tra gli specialisti. Alcuni credono che questa sia una grande prospettiva per il futuro, altri sono fiduciosi nel contrario.
Circuito di collegamento del pannello solare.
Ora un gran numero di grandi campagne investire milioni nello sviluppo di questo settore, anche nella costruzione di centrali solari. Da un lato, i pannelli solari non richiedono costi quando funzionano, ma il costo di questa apparecchiatura è elevato. Parte degli specialisti sostiene che il profitto di questo progetto non sarà in grado di coprire i costi associati alla costruzione. Al contrario, questi dispositivi possono funzionare con dozzine e cento anni, quindi, con un funzionamento a lungo termine, il profitto sarà ovvio. Dovrebbe essere considerato in modo più dettagliato, qual è l'efficacia delle celle solari, fattori che lo determinano. Ma prima è necessario conoscere il principio del loro lavoro, i principali vantaggi.
Il principio di funzionamento delle batterie solari
Schema degli elementi della batteria solare.
Tutti sanno che l'elettricità è la principale fonte di energia. Ma può essere ottenuto e più facile. Il sole è una fonte naturale di energia che può essere ampiamente utilizzata nel mondo moderno. Per i pannelli solari, il principale meccanismo di lavoro è l'assorbimento dell'energia solare e lo trasformano in elettricità e successivamente in termini. L'uso più ampio di questi dispositivi si trova nel sistema di riscaldamento di case private.
Tali batterie sono generatori fotovoltaici di energia elettrica. I pannelli solari hanno un elemento semiconduttore su cui sono interessati i raggi del sole. Di conseguenza, è formata una corrente elettrica costante, che viene ulteriormente utilizzata per il riscaldamento.
Nelle catene delle celle solari, viene generata una tensione, che è valida. Il dispositivo include una batteria in grado di accumulare energia. Indubbiamente, per essere possibile, sarà richiesto il tempo soleggiato. Dopo l'accumulo di energia, la batteria può fornire il consumatore con il calore per un po 'di tempo in tempo nuvoloso.
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Efficienza delle attrezzature solari
Vale la pena conoscere le prestazioni delle batterie solari. Affidarsi ai dati scientifici, si può sostenere che l'energia è di circa 1367 W per 1 m². Nella regione dell'equatore, è ritardato dalla sua atmosfera, quindi l'energia che raggiunge la terra è pari a 1020 W.
In Russia, è possibile ottenere solo 160 W / m² in considerazione del fatto che l'efficienza delle celle solari è del 16%.
Schema della batteria solare.
Ad esempio, se si installano batterie solari su un'area di 1 km², la quantità annua di elettricità ottenuta sarà di circa 187 GW / h (1173 * 0,16).
Allo stesso tempo, l'angolo di installazionele relativo alla luce dell'incidente è di grande importanza, in questo caso il suo valore ottimale è di 40 °. Il costo di 1 kW di elettricità è attualmente pari a 3 rubli, il costo dell'installazione elettrica sarà di 561 milioni di rubli. L'efficienza di questa apparecchiatura è incoerente e dipende da diversi fattori. Il principale di loro è l'intensità e la durata dell'sosolazione, che, a sua volta, è determinata dalle condizioni meteorologiche, la durata del giorno e della notte, cioè la latitudine dell'area. Il tipo di celle solari è di grande importanza.
Efficienza per il riscaldamento di una casa privata
Di grande interesse è l'uso di tali attrezzature per il riscaldamento domestico. L'elettricità è un'eccellente fonte di calore. Molte case hanno esattamente un tale sistema di riscaldamento. È necessario tenere conto del fatto che il riscaldamento di una casa privata con l'aiuto di tale fonte è consigliabile organizzare solo per le regioni con la massima energia solare. Per i territori settentrionali in cui le notti polari sono un altro approccio. In questo caso, si consiglia di combinare l'uso di energia solare con altri tipi di riscaldamento, ad esempio, gas o riscaldamento su combustibile solido (forno).La cosa è che l'efficacia di tali batterie nel tempo nuvoloso è basso, il che può causare una mancanza di calore. Pertanto, il riscaldamento con l'energia del sole, trasformato in elettrico, non è raccomandato di applicarsi separatamente dagli altri. Usalo in modo ottimale solo per risparmiare denaro quando possibile. Pertanto, si può concludere che l'uso di pannelli solari non può fornire pienamente condizioni microcluumatiche ottimali nella stanza, riscaldando la casa, a causa di ciò, questo tipo di energia è raccomandato da utilizzare insieme ad altri tipi di riscaldamento.
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Efficienza economica
Schema del collettore solare.
Prestazione importante quando si utilizza questa fonte - beneficio economico. Dipende direttamente dal potere della batteria e dal quadrato di elementi fotovoltaici che percepiscono i raggi. Se prendi una città del genere, ad esempio come Mosca, puoi ottenere i seguenti dati interessanti. Se la capacità del dispositivo è 800 W, consente di utilizzare in modo limitanto gli elettrodomestici, ma non sarà in grado di garantire una fornitura di energia elettrica ininterrotta durante il giorno per le stanze di riscaldamento.
Con la potenza del dispositivo 10 volte di più, cioè, 8 kW, riscalderà la piccola area della stanza a casa in autunno e in inverno. In primavera è possibile completare il riscaldamento di tutte le stanze.
Il dispositivo con una capacità di 13,5 kW sostituisce quasi completamente l'elettricità, che può garantire il riscaldamento costante della casa in tutti i mesi dell'anno, ad eccezione di novembre, dicembre e gennaio. In questo caso, è possibile lasciare i dispositivi di base da lavorare da apparecchi solari e il riscaldamento è collegato al sistema centrale. Quindi puoi risparmiare decentemente. I generatori più potenti sono quelli che hanno un potere di 31,5 kW. Ti permetteranno di abbandonare completamente i tipi principali di fornitura di energia e utilizzare solo l'energia del sole per tutto il tempo. Ma ci sono tali dispositivi costosi, che limitano il loro uso.
Svantaggi dell'energia del sole
Layout del pannello solare.
Nonostante il fatto che l'elettricità ottenuta usando solo l'energia del sole non richieda alcun investimento durante il funzionamento, ci sono molti problemi in questo problema. In primo luogo, il volume dell'elettricità risultante dipende in gran parte dai seguenti fattori: tempo, latitudine del terreno, batterie.
In secondo luogo, tali fonti di calore sono più di un mezzo aggiuntivo, ad esempio, per il riscaldamento, che limita il loro uso. In terzo luogo, l'installazione di tali apparecchiature vale un sacco di soldi. In particolare, riguarda grandi centrali elettriche. Il costo delle batterie stesse è un ordine di grandezza superiore a quello per le batterie.
Ma la cosa più importante è ridurre i metodi di generare calore ottenuto dal sole e mantenerlo il più a lungo possibile. In serata, il consumo di elettricità è in aumento e le batterie funzionano principalmente durante il giorno. Gli scienziati hanno calcolato che il costo di 1 w sulla batteria è 0,5 $. Per il giorno (8 ore di lavoro), è in grado di formare 8 w / h, che sarà richiesto per la sera. L'elettricità solare più economica è ora ottenuta utilizzando batterie policristalline. Il fatto che il costo dell'energia solare non superi il prezzo del carburante alternativo, ad esempio, gas. Se prendiamo all'esempio di uno dei leader mondiali in questo tema - Germania - il prezzo del gas è pari a $ 450, quindi il costo di 1 kW di energia solare non dovrebbe essere superiore a 0,1 $. Altrimenti, l'applicazione di quest'ultimo sarà economicamente non appropriata.
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Benefici della fonte di energia
L'elettricità, così ottenuta, è un'alternativa a quella che abbiamo usato oggi. Questo tipo di fornitura di energia è ottimale per quei territori e oggetti in cui non ci sono altre fonti, ad esempio, sulle stazioni cellulari remote.Tale attrezzatura può essere indispensabile nelle regioni meridionali del nostro paese, dove c'è un picco di attività solare. Quando si utilizzano stazioni di grandi dimensioni è importante ricordare che possono servire dozzine e centinaia di anni.
Conclusione, conclusioni, raccomandazioni
Sulla base di quanto precede, è possibile concludere che nel mondo moderno ci sono ricerche per fonti di energia alternative. Una direzione promettente è l'energia solare, che si basa sull'uso dei pannelli solari. L'installazione solare standard è composta dalle seguenti parti principali: un convertitore ordinario, un convertitore DC in un meccanismo di decollo alternato, a potenza, batteria e un dispositivo che regola il livello di carica e scarica.
L'efficacia di tali attrezzature dipende da diversi fattori. Il più importante di loro è l'attività di energia solare e potenza della batteria. I dispositivi più ottimali con una capacità di 13,5 kW, che possono fornire un funzionamento quasi ininterrotto di tutte le apparecchiature. Per le regioni settentrionali del nostro paese, l'uso di batterie non è promettente. Si consiglia di usarli come ulteriore fonte di elettricità per risparmiare denaro. È consigliabile combinarlo con riscaldamento centralizzato (su gas naturale o combustibile solido). Quando si ergono le stazioni solari, è necessario tenere conto degli elevati costi delle attrezzature. Il rimborso può essere decennale.