Relevansen av detta ämne
För närvarande, runt om i världen, inklusive i vårt land, är frågan om att utveckla och genomföra nya energikällor kraftigt. Alla vet att de viktigaste är olja, naturgas, kol, el. Olje- och gasreserver är inte obegränsade, på grund av allt detta är det nödvändigt att leta efter alternativa energikällor. En av dem är användningen av så kallade solpaneler. För solenergi har det länge varit känt, det här är föremål för tvister och diskussioner bland specialister. Vissa tror att det här är en stor utsikter för framtiden, andra är övertygade i motsatsen.
Solpanelanslutningskrets.
Nu investerar ett mycket stort antal stora kampanjer miljoner i utvecklingen av denna bransch, inklusive i byggandet av solkraftverk. Å ena sidan kräver solpanelerna inte kostnader när de är verksamma, men kostnaden för denna utrustning är hög. En del av specialisterna hävdar att vinsten från detta projekt inte kommer att kunna täcka kostnaderna för byggandet. Däremot kan dessa enheter arbeta med dussintals och hundra år, därför, med långsiktig verksamhet, kommer vinsten att vara uppenbart. Det bör betraktas mer detaljerat, vad är effektiviteten hos solceller, faktorer som bestämmer det. Men först måste du bekanta dig med principen om sitt arbete, de främsta fördelarna.
Principen om drift av solbatterier
Schema av elementen i solbatteriet.
Alla vet att el är den viktigaste energikällan. Men det kan erhållas och lättare. Solen är en naturlig energikälla som kan användas i stor utsträckning i den moderna världen. För solpaneler är huvudmekanismen för arbete absorptionen av solenergi och omvandlar den till elektrisk och därefter till termisk. Den bredaste användningen av dessa enheter finns i systemet för uppvärmning av privata hus.
Sådana batterier är fotovoltaiska generatorer av elektrisk energi. Solpanelerna har ett halvledarelement där solens strålar påverkas. Som ett resultat bildas en konstant elektrisk ström, som vidare används för uppvärmning.
I kedjorna av solceller genereras en spänning, vilket är giltig. Enheten innehåller ett batteri som kan ackumulera energi. Utan tvekan, för att det ska vara möjligt, krävs soligt väder. Efter ackumulering av energi kan batteriet leverera konsumenten med värme under en tid i molnigt väder.
Artikel om ämnet: loggian glasteknik: urval av glasering, installationssteg
Effektivitet av solutrustning
Det är värt att veta prestanda hos solbatterier. Att förlita sig på vetenskapliga uppgifter kan det hävdas att energin är cirka 1367 W per 1 m². I ekvatorens område försenas det av dess atmosfär, så den energi som når marken är lika med 1020 W.
I Ryssland är det möjligt att endast få 160 W / m² med tanke på det faktum att effektiviteten hos solceller är 16%.
Schema av solbatteriet.
Om du till exempel installerar solbatterier på ett område på 1 km², kommer den årliga mängden el som erhålls att vara cirka 187 GW / h (1173 * 0,16).
Samtidigt är vinkeln för att installera dem i förhållande till det infallande ljuset av stor betydelse, i det här fallet är det optimala värdet 40 °. Kostnaden för 1 kW el är för närvarande lika med 3 rubel, kostnaden för elektrisk installation kommer att vara 561 miljoner rubel. Effektiviteten hos denna utrustning är inkonsekvent och beror på flera faktorer. De viktigaste av dem är intensiteten och varaktigheten av insolationen, som i sin tur bestäms av väderförhållanden, dagens och nattens varaktighet, det vill säga latitorn av området. Typ av solceller är av stor betydelse.
Effektivitet för uppvärmning av ett privat hus
Av stort intresse är användningen av sådan utrustning för hemuppvärmning. El är en utmärkt värmekälla. Många hus har exakt ett sådant värmesystem. Det är nödvändigt att ta hänsyn till det faktum att uppvärmningen av ett privat hus med hjälp av en sådan källa är tillrådligt att organisera endast för regioner med maximal solenergi. För de nordliga territorierna där polära nätter är ett annat tillvägagångssätt. I det här fallet rekommenderas att man kombinerar användningen av solenergi med andra typer av uppvärmning, till exempel gas eller uppvärmning på fast bränsle (ugn).Saken är att effektiviteten hos sådana batterier i molnigt väder är lågt, vilket kan orsaka brist på värme. Därför rekommenderas inte uppvärmning med solens energi, som förvandlas till elektrisk, inte appliceras separat från andra. Använd dem optimalt för att spara pengar när det är möjligt. Således kan man dra slutsatsen att användningen av solpaneler inte helt kan tillhandahålla optimala mikroklumatiska förhållanden i rummet, värma huset, på grund av detta, rekommenderas denna typ av energi att användas tillsammans med andra typer av uppvärmning.
Artikel om ämnet: Hörnbearbetning av plastpaneler
Ekonomisk effektivitet
Solar Collector Scheme.
Viktig bestämmelse när du använder den här källan - ekonomisk fördel. Det beror direkt på batteriets kraft och torget av fotovoltaiska element som uppfattar strålarna. Om du tar en sådan stad till exempel som Moskva, kan du få följande intressanta data. Om enhetens kapacitet är 800 W, kan du begränsa hushållsapparater, men det kommer inte att kunna säkerställa oavbruten elförsörjning under dagen för uppvärmningsrum.
Med enhetens kraft 10 gånger mer, det vill säga 8 kW, kommer det att värma upp det lilla området i rummet hemma på hösten och vintertid. På våren är det möjligt att slutföra uppvärmning av alla rum.
Enheten med en kapacitet på 13,5 kW ersätter nästan el, vilket kan säkerställa en konstant uppvärmning av huset under alla månader av året, med undantag av november, december och januari. I det här fallet kan du lämna de grundläggande enheterna för att arbeta från solapparater, och uppvärmningen är ansluten till det centrala systemet. Så du kan spara anständigt. De mest kraftfulla generatorerna är de som har en kraft på 31,5 kW. De kommer att tillåta dig att helt överge de viktigaste typerna av energiförsörjning och använda endast solens energi under hela året. Men det finns sådana enheter dyra, vilket begränsar deras användning.
Nackdelar med solens energi
Solpanellayout.
Trots det faktum att den el som erhållits med endast solens energi inte kräver några investeringar under drift, finns det många problem i denna fråga. För det första beror volymen av den resulterande el i stor utsträckning på följande faktorer: väder, terräng latitud, batterier.
För det andra är sådana värmekällor mer än ett ytterligare medel, till exempel för uppvärmning, vilket begränsar deras användning. För det tredje är installationen av sådan utrustning värt mycket pengar. I synnerhet gäller det stora kraftverk. Kostnaden för batterierna själva är en storleksordning högre än för batterier.
Men det viktigaste är att minska metoderna för att generera värme som erhålls från solen och behålla det så länge som möjligt. På kvällen ökar elförbrukningen, och batterierna arbetar huvudsakligen under dagtid. Forskare beräknade att kostnaden för 1 w på batteriet är 0,5 $. För dagen (8 timmars arbete) kan den bilda 8 w / h, vilket kommer att krävas för kvällen. Den billigaste sol elen erhålls nu med hjälp av polykristallina batterier. Det faktum att kostnaden för solenergi inte får överstiga priset på alternativt bränsle, till exempel gas. Om vi tar till exempel på en av världsledarna i den här frågan - Tyskland - priset på gas i det är lika med $ 450, då kostar kostnaden för 1 kW solenergi inte högre än 0,1 $. I annat fall kommer tillämpningen av den senare att vara ekonomiskt inte lämplig.
Artikel om ämnet: Hur man använder en lasernivå: Instruktion
Fördelar med energikällan
Elektricitet, sålunda erhållen, är ett alternativ till den som vi brukade använda idag. Denna typ av energiförsörjning är optimal för de territorier och objekt där det inte finns några andra källor, till exempel på fjärrstationer.Sådan utrustning kan vara oumbärlig i södra regioner i vårt land, där det finns en topp av solaktivitet. När du använder stora stationer är det viktigt att komma ihåg att de kan servera dussintals och hundratals år.
Slutsats, slutsatser, rekommendationer
Baserat på det ovan anförda är det möjligt att dra slutsatsen att i den moderna världen finns det sökningar efter alternativa energikällor. En lovande riktning är solenergi, som är baserad på användningen av solpaneler. Den vanliga solinstallationen består av följande huvuddelar: en vanlig omvandlare, en DC-omvandlare till en alternerande, kraftuttagsmekanism, batteri och en enhet som reglerar laddningsnivån och urladdning.
Effektiviteten av sådan utrustning beror på flera faktorer. Det viktigaste av dem är aktiviteten hos solenergi och batteri. De mest optimala enheterna med en kapacitet på 13,5 kW, vilket kan ge nästan oavbruten drift av all utrustning. För de nordliga regionerna i vårt land är användningen av batterier inte lovande. Det rekommenderas att använda dem som en extra källa till el för att spara pengar. Det är lämpligt att kombinera det med centralvärme (på naturgas eller fast bränsle). Vid uppförande av solstationer är det nödvändigt att ta hänsyn till de höga kostnaderna för utrustning. Payback kan vara årtionden.