Основні засади застосування сонячних батарей. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Основні засади застосування сонячних батарей. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Альтернативні джерела енергії

Коментарі до статті

Сьогодні можна самостійно зібрати пристрій для альтернативного забезпечення сонячної енергії, що складається безпосередньо з сонячної батареї (сонячних елементів, з'єднаних в батарею), акумулятора та пристрою перетворювача (інвертора) струму - з постійного в змінний; таким чином мати вдома джерело альтернативного живлення з напругою 220 В. На рис. 1.1 представлено блок-схему пристрою джерела живлення від сонячної батареї.

Основні принципи застосування сонячних батарей
Рис.1.1. Блок-схема пристрою живлення від сонячної батареї.

Згідно з представленою ілюстрацією корисна потужність (і її сенс) для споживача залежить від потужності кожного елемента пристрою.

Головним ціноутворюючим фактором сонячної батареї та її окремих елементів також є корисна потужність (напруга та вихідний струм). Наприклад, сьогодні вартість готової сонячної батареї типу ТСМ-180 (12) з номінальною напругою 12 В та корисною потужністю 180 Вт складе 27...29 тис. рублів. Для забезпечення роботи одного сучасного електрочайника знадобилося б близько 2 кВт, тобто не менше 11 подібних батарей, тому крім джерел живлення на основі сонячних батарей сьогодні активно застосовуються й інші альтернативні джерела, наприклад, що перетворюють кінетичну енергію вітру в електричний струм - вітрогенератори - про які йтиметься у розділі 2.

Сонячні батареї потужністю 1 кВт, сьогодні мають ціну близько 180 тисяч руб.

Для порівняння дизельному електрогенератору для вироблення 1 кВт/година електроенергії потрібно до 0,33 літрів дизельного палива. За вартості палива 18 руб./літр витрати на паливо становитимуть приблизно 6 руб./кВт/год. Придбати такий генератор з розміром, який можна порівняти з системним блоком ПК, можна за 15 000 руб. Висновки робіть самі.

Більшість сонячних елементів виготовляються з дорогого кремнію. Як наслідок, висока вартість електроенергії, яка виробляється сонячними батареями. Однак, можливо, все може змінитися в майбутньому. Передбачається, що через 10 років - енергоресурси, здобуті за допомогою сонця, продаватимуться за ціною на 50% нижче за вугілля, природний газ і ядерне паливо, що видобувається.

Протягом року сонячні батареї втрачають до 1,5% своєї початкової потужності через старіння кремнію. Якщо під час виготовлення сонячної батареї було допущено шлюб, він може виявитися через кілька місяців, і навіть років. Саме тому не варто купувати "дешеві" сонячні батареї, тому що вони в результаті можуть виявитися дуже дорогими (скуповий платить двічі та тричі). Тим не менш, думок і міркувань супротивників і прихильників сонячних батарей дуже багато, і мабуть, єдине в чому всі сторони, що протистоять, солідарні, так це в тому, що використання сонячної енергії для альтернативних джерел живлення пристроїв дуже виправдане і дуже перспективне.

З огляду на відносно невелику вихідну потужність джерело на основі лише однієї сонячної батареї не можна назвати задовільним. Тому ті споживачі, хто має серйозний фінансовий ресурс, з'єднують сонячні батареї в модулі, доповнюють їх пристроями контролю заряду акумуляторів, потужними перетворювачами енергії і в такому вигляді система може вже забезпечувати безперебійне енергопостачання будинку (котеджу), хоча остаточна вартість можна порівняти з кількома сотнями тисяч. карбованців.

На рис. 1.2 представлений вид сонячного модуля потужного джерела живлення для оселі.

Основні принципи застосування сонячних батарей
Рис1.2. Вид сонячного модуля потужного джерела живлення для будинку

Вважаю, що за джерелами альтернативної енергії, безперечно, майбутнє. Рік від року сонячні елементи будуть "дешевшати", а їхня корисна потужність, на радість споживачеві, підвищуватиметься. Сьогодні сонячні батареї масово застосовуються як зарядні пристрої невеликої потужності - для стільникових телефонів та іншої побутової техніки.

Головним мінусом застосування сонячної батареї зазвичай називають залежність від її живлення - Сонця. Саме тому (див. рис. 1.1) у системі альтернативного джерела живлення передбачена потужна АКБ, яка "віддає" струм у навантаження в той час, коли сонячна енергія слабшає, наприклад, уночі.

Важливим фактором є і те, що максимальна користь (ККД) сонячних батарей виходить тоді, коли сонячні промені падають на поверхню фотоелектричних елементів (ФЕЕ) під кутом 90°, тобто перпендикулярно. В інших випадках (земля, як відомо, постійно обертається навколо сонця) при зміні кута падіння сонячних променів та їх відображення ефективність батареї дещо знижується навіть у сонячну погоду.

У ясну погоду на 1м2 земної поверхні у середньому падає 1000 Вт світлової енергії сонця. Залежно від території ділянки землі сонячна енергія надходить нерівномірно через хмарність у похмуру погоду, є місця, де сонце світить 320-350 днів на рік, а є такі місця, де сонця не буває взагалі. Виходячи з цього необхідно розрахувати ефективність їх застосування в кожному конкретному випадку.

На допомогу цьому табл. 1.1 наведено відомості про надходження сонячної радіації деяких міст Росії. Таблиця побудована за даними супутників NASA.

На широті Москви протягом ясного сонячного дня надходить близько 3 кВт/год сонячної енергії на 1 м2. У табл. 1.2 представлені відомості про сумарну сонячну радіацію стосовно широт (за нею можна приблизно вирахувати сонячну енергію в інших містах).

Таблиця 1.1. Надходження сонячної радіації для деяких міст

Основні принципи застосування сонячних батарей

* К - коефіцієнт сумарної сонячної радіації стосовно м. Москва.

Таблиця 1.2. Сумарна сонячна радіація на різних широтах

Основні принципи застосування сонячних батарей

Автор: Кашкаров А.П.

Дивіться інші статті розділу Альтернативні джерела енергії.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Кондиціонер тиранозавра 06.09.2019

Вчені зі США заявили про те, що в черепі у тиранозавра рексу були два отвори, які виконували роль своєрідного "кондиціонера". Вони були потрібні тому, що гігантський та активний ящір швидко перегрівався.

Раніше вважалося, що в цих отворах була м'язова тканина, але тепер дослідники дійшли висновку, що насправді вони були затягнуті сіткою кровоносних судин. Відомо, що великою твариною потрібні додаткові механізми охолодження, оскільки в спеку організм може швидко перегрітися.

В ході дослідження вчені використовували тепловізори для спостережень за алігаторами на фермі при зоопарку Флориди. Виявилося, що у черепі алігатора є отвори, заповнені кровоносними судинами.

"Температура тіла алігатора залежить від навколишнього середовища. Ми помітили, що коли ставало холодніше, і алігатори намагалися зігрітися, тепловізори реєстрували великі теплові плями у верхній частині їхнього черепа, які свідчать про підвищення температури тіла. Однак у міру того, як вдень ставало тепліше, ці плями темніли, ніби їх вимикали для зниження температури», - заявив співавтор дослідження Кент Влієт.

Вивчивши скам'янілі останки та тривимірні моделі черепа тиранозаврів вчені з'ясували, що у них були схожі отвори. Раніше вважалося, що в цих отворах розташовувалась м'язова тканина, але Холлідей стверджує, що "дивно спостерігати м'язи, які піднімаються вгору від щелепи, потім роблять поворот на 90 градусів і продовжуються під склепінням черепа".

Інші цікаві новини:

▪ Поліпшення електромобілів Tesla

▪ Модулі пам'яті VLP RDIMM DDR4 64 ГБ від Virtium

▪ Колір за прикладом восьминога

▪ IP-ядра 8051 працюють у 15 разів швидше

▪ Одноплатний ПК iTOP-4412

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Застосування мікросхем. Добірка статей

▪ стаття Виїденого яйця не варто чогось. Крилатий вислів

▪ стаття Чи отруйні ящірки? Детальна відповідь

▪ стаття Слюсарні розбірно-складальні роботи. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Індикатор напруги електромережі. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ Транзисторний радіоприймач для АМ діапазону. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт