Слънчевите панели използват перспективи, ефективност

Значението на тази тема

В момента в целия свят, включително в нашата страна, проблемът с разработването и въвеждането на нови източници на енергия е остър. Всеки знае, че най-значимите от тях днес са петролът, природният газ, въглищата, електричеството. Резервите за нефт и газ не са неограничени, поради което е необходимо да се търсят алтернативни източници на енергия. Една от тях е използването на така наречените слънчеви батерии. По отношение на слънчевата енергия вече знаят отдавна, това е обект на спорове и дискусии между специалистите. Някои смятат, че това е страхотна перспектива за бъдещето, други са сигурни за обратното.

Схемата за свързване на слънчеви панели.

Сега много голям брой големи кампании инвестират милиони в развитието на тази индустрия, включително изграждането на слънчеви електроцентрали. От една страна, слънчевите панели не изискват разходите за тяхната работа, но цената на това оборудване е висока. Някои специалисти твърдят, че печалбата от този проект няма да е в състояние да покрие разходите, свързани с строителството. За разлика от тях, тези устройства могат да работят за десетки и стотици години, така че при продължителна работа печалбата ще бъде очевидна. Трябва да се разгледа по-подробно каква е ефективността на слънчевите батерии, факторите, които ги определят. Но първо трябва да се запознаете с принципа на тяхната работа, основните предимства.

Принципът на слънчевите клетки

Диаграма на елементите на слънчевите елементи.

Всеки знае, че електричеството е основният източник на енергия. Но можете да го получите по-прост начин. Слънцето е естествен източник на енергия, който може да се използва широко в съвременния свят. За слънчевите клетки основният механизъм на работа е усвояването на слънчевата енергия и нейното превръщане в електрическа енергия и впоследствие в топлинна енергия. Най-широкото приложение на тези устройства се намира в отоплителната система на частните къщи.

Такива батерии са фотоелектрически генератори на електрическа енергия. Слънчевите клетки имат полупроводников елемент, който се влияе от слънчевите лъчи. В резултат на всичко това се формира постоянен електрически ток, който се използва за отопление.

Във веригите на слънчевите панели се генерира напрежение, което има стойност. Устройството включва батерия, която може да натрупа енергия. Несъмнено, за да се случи това, ще отнеме слънчево време. След натрупването на енергия батерията може да осигури на потребителя топлина за известно време в облачно време.

Ефективност на слънчевото оборудване

Струва си да знаете за ефективността на слънчевите панели. Въз основа на научни данни може да се твърди, че енергията е приблизително 1367 вата на квадратен метър. В района на екватора част от количеството му се забавя от атмосферата, така че енергията, достигаща земята, е 1020 вата.

В Русия можете да получите само 160 W / m², като се има предвид, че ефективността на слънчевите панели е 16.

Схемата на слънчевата батерия.

Например, ако инсталирате слънчеви панели на площ от 1 км², тогава годишното количество на получената електроенергия ще бъде приблизително 187 GW / h (1173 * 0.16).

В този случай ъгълът на монтиране на техния относител към падащата светлина е от голямо значение, в този случай неговата оптимална стойност е 40 °. Цената на 1 киловат електричество в момента е 3 рубли, цената на електроинсталацията ще бъде 561 милиона рубли. Ефективността на това оборудване е нестабилна и зависи от няколко фактора. Основната част е интензивността и продължителността на слънчевото затопляне, което от своя страна се определя от климатичните условия, продължителността на деня и нощта, т.е. ширината на терена. От голямо значение е типът инсталационни слънчеви батерии.

Ефективност за отопление на частна къща

Голям интерес представлява използването на такова оборудване за отопление на къщата. Електричеството е отличен източник на топлина. Много къщи имат подобна отоплителна система. Необходимо е да се вземе предвид фактът, че е препоръчително да се организира отоплението на частна къща с помощта на такъв източник само за региони с максимална слънчева енергия. За северните територии, където има полярни нощи, ще се изисква друг подход. В този случай се препоръчва да се комбинира използването на слънчева енергия с други видове отопление, например, газово или твърдо гориво (печка).

Работата е, че ефективността на такива батерии при облачно време е ниска, което може да причини липса на топлина. Ето защо, не се препоръчва да се използва отделно от другите, за отопление с помощта на слънчева енергия, преобразувана в електрическа. Оптимално използване само за пестене на пари, когато е възможно. По този начин може да се заключи, че използване на слънчеви панели не винаги може напълно да осигури оптимални микроклиматични условия в стаята, да затопля къщата, така че този вид енергия се препоръчва да се използва заедно с други видове отопление.

Икономическа ефективност

Схемата на слънчевия колектор.

Важно предимство при използването на този източник е икономическата полза. Това зависи пряко от силата на акумулатора и зоната на фотоволтаичните клетки, които приемат лъчите. Ако вземете например град като Москва, можете да получите следните интересни данни. Ако мощността на устройството е 800 W, той позволява ограничено използване на домакински уреди, но няма да може да осигури непрекъснато снабдяване с електроенергия през деня, за да отоплява помещенията.

С капацитет на устройството от 10 пъти повече, т.е. 8 кВт, той ще позволи да загрява малки части на къщата през есента и зимата. През пролетта е възможно пълно отопление на всички помещения.

Устройството с мощност от 13.5 kW почти изцяло заменя електричеството, което може да осигури постоянно отопление на къщата през всички месеци на годината, с изключение на ноември, декември и януари. В този случай основните устройства могат да бъдат оставени да работят от слънчеви устройства, а отоплението може да бъде свързано към централната система. Така че можете да спестите много. Най-мощните генератори са тези, които имат мощност от 31,5 kW. Те ще позволят напълно да се откажат от основните видове енергийни доставки и да използват само енергията на слънцето през годината за дълго време. Но такива устройства са скъпи, което ограничава тяхното използване.

Недостатъци от използването на слънчева енергия

Разположението на слънчевите панели.

Въпреки факта, че електричеството, получено само с помощта на слънчевата енергия, не изисква никаква инвестиция в работата на системата, има много проблеми в този въпрос. На първо място, количеството получена електроенергия зависи до голяма степен от следните фактори: време, ширина, мощност на батерията.

На второ място, такива източници на топлина са повече от допълнително средство, например за отопление, което ограничава тяхното използване. Трето, инсталирането на такова оборудване струва много пари. По-специално, това се отнася за големите електроцентрали. Цената на самите батерии е по-голяма от тази на батериите.

https://youtube.com/embed/i58TB5kM73c

Но най-важното е да се намалят разходите за генериране на топлината, получена от слънцето, и да се поддържа възможно най-дълго. Вечер потреблението на електроенергия се увеличава и батериите работят предимно през деня. Учените са изчислили, че цената от 1 W от батерията е $ 0,5. За един ден (8 часа работа), той може да формира 8 Wh / h, което ще трябва да се съхранява за вечер. Най-евтината слънчева електроенергия сега се получава с поликристални батерии. От голямо значение е фактът, че цената на слънчевата енергия не трябва да надвишава цената на алтернативно гориво, например газ. Ако вземем например един от световните лидери по този въпрос - Германия - цената на газа в него е 450 долара, а цената на 1 кВт слънчева енергия не трябва да надхвърля 0,1 $. В противен случай прилагането на последното няма да бъде икономически осъществимо.

Ползи от енергиен източник

Електричеството, получено по този начин, е алтернатива на онова, което сме свикнали да се радваме днес. Този вид захранване е оптимално за тези територии и обекти, където няма други източници, например в отдалечени клетъчни станции.

https://youtube.com/embed/dIAdpAiiRgM

Такова оборудване може да бъде незаменима в южните райони на страната ни, където се наблюдава връх на слънчевата активност. Когато използвате големи станции, е важно да запомните, че те могат да продължат десетки и стотици години.

Заключение, заключения, препоръки

Въз основа на всичко казано по-горе, може да се заключи, че в съвременния свят се търсят алтернативни източници на енергия. Обещаващата област е слънчевата енергия, която се основава на използването на слънчеви панели. Стандартната слънчева инсталация се състои от следните основни части: обикновен конвертор, преобразувател от тип DC към променлив ток, механизъм за задвижване, батерия и устройство, което регулира нивото на зареждане и разреждане.

https://youtube.com/embed/RHj3MjhrFYI

Ефективността на такова оборудване зависи от няколко фактора. Най-важното от тях е дейността на слънчевата енергия и силата на акумулатора. Най-оптимални са устройствата с мощност от 13,5 kW, което може да осигури практическа непрекъсната работа на цялото оборудване. За северните райони на нашата страна използването на батерии не е обещаващо. Препоръчва се те да се използват като допълнителен източник на електроенергия, за да се спестят пари. Препоръчително е да го комбинирате с централно отопление (на природен газ или твърдо гориво). При изграждането на соларни станции е необходимо да се вземат предвид високите разходи за оборудване. Възвръщаемостта може да бъде десетки години.