A napelemek hatékonysága - előnyei és hátrányai
- Ennek a témának a relevanciája
- A napelemek elve
- A napelemek hatékonysága
- Hatékonyság a magánház fűtésére
- Gazdasági hatékonyság
- A napenergia hasznosításának hátrányai
- Egy energiaforrás előnyei
- Következtetések, következtetések, ajánlások
Ennek a témának a relevanciája
Jelenleg az egész világon, beleértve hazánkban is, az új energiaforrások fejlesztésének és bevezetésének kérdése akut. Mindenki tudja, hogy ma a legjelentősebb az olaj, a földgáz, a szén, a villamos energia. Az olaj és a gáz tartalékai nem korlátlanok, ezért mindenképpen alternatív energiaforrásokat kell keresni. Az egyik az úgynevezett napelemek használata. A napenergia ismerete már régóta ismert, a viták és viták tárgya a szakemberek körében. Egyesek úgy vélik, hogy ez egy nagy kilátás a jövőre nézve, mások biztosak az ellenkezőjétől.
A napelemek csatlakoztatásának rendszere.
Most nagyon sok nagy kampány milliókat fektet be ezen iparág fejlesztésébe, beleértve a napenergia-erőművek építését is. Egyrészt a napelemek nem igénylik a működésük költségeit, de ennek költsége magas. Egyes szakemberek azzal érvelnek, hogy a projekt nyeresége nem lesz képes az építési költségek fedezésére. Ezzel szemben ezek az eszközök több tíz és több száz évig működhetnek, így a folyamatos működés révén a nyereség nyilvánvaló lesz. Részletesebben meg kell vizsgálni, hogy mi a napelemek hatékonysága, milyen tényezők határozzák meg. De először meg kell ismernünk munkájuk elveit, a fő előnyöket.
Vissza a tartalomhoz
A napelemek elve
A napelemes elemek diagramja.
Mindenki tudja, hogy a villamos energia a fő energiaforrás. De egyszerűbbé teheti. A nap egy természetes energiaforrás, amely széles körben elterjedt a modern világban. A napelemek esetében a munka fő mechanizmusa a napenergia felszívódása és annak az elektromos energia átalakulása, majd a hőenergia. A legszélesebb alkalmazás ezeknek a készülékeknek a magánházak fűtési rendszerében.
Az ilyen elemek az elektromos energia fotoelektromos generátorai. A napelemek egy félvezető elemet tartalmaznak, amelyet a nap sugarai befolyásolnak. Mindezek eredményeképpen állandó elektromos áram keletkezik, amelyet fűtésre használnak.
A napelemek láncolataiban feszültség keletkezik, ami értékes. A készülék tartalmaz egy akkumulátort, amely felhalmozhatja az energiát. Kétségtelen, hogy ez megtörténik, napos idő lesz. Az energia felhalmozódása után az akkumulátor a fogyasztónak bizonyos ideig forrósodhat a felhős időben.
Vissza a tartalomhoz
A napelemek hatékonysága
Érdemes tudni a napelemek teljesítményéről. Tudományos adatok alapján elmondható, hogy az energia kb. 1367 watt / négyzetméter. Az egyenlítő területén az atmoszférát a mennyiségének egy részét elhalasztják, így a földet elérő energia 1020 Watt.
Oroszországban csak 160 W / m² lehet, figyelembe véve azt a tényt, hogy a napelemek hatékonysága 16%.
A napelem akkumulátorának rendszere.
Például, ha napkollektorokat 1 km²-es területen telepít, akkor a beérkezett elektromos áram éves mennyisége körülbelül 187 GW / h (1173 * 0,16) lesz.
Ebben az esetben nagy jelentőséggel bír az incidens fényéhez viszonyított beépítési szöge, ebben az esetben optimális értéke 40 °. Az 1 kW villamos energia ára jelenleg 3 rubel, az elektromos telepítés költsége 561 millió rubel lesz. A berendezés hatékonysága instabil, és számos tényezőtől függ. A legfontosabb az insoláció intenzitása és időtartama, amelyet viszont az időjárási körülmények, a nappali és éjszakai időtartam határoz meg, vagyis a terep szélességét. Nagyon fontos a telepítés napelemek típusa.
Vissza a tartalomhoz
Hatékonyság a magánház fűtésére
Nagy érdeklődés az, hogy ilyen berendezéseket használnak a ház fűtésére. A villamosenergia kiváló hőforrás. Sok ház rendelkezik ilyen fűtési rendszerrel. Figyelembe kell venni azt a tényt, hogy tanácsos magánházat fűteni ilyen forrást csak olyan területek számára, ahol a napenergia maximális. Az északi területeken, ahol poláris éjszakák vannak, további megközelítésre van szükség. Ebben az esetben ajánlott kombinálni a napenergiát más típusú fűtéssel, például gázzal vagy szilárd tüzelésű fűtéssel (tűzhely).
A lényeg az, hogy a hatékonysága az ilyen panelek felhős időjárás alacsony, ami okozhat hő hiányát. Ezért, fűtési keresztül napenergia alakítani elektromos energiává, nem alkalmazható, amelyek függetlenek a többiek. A legjobb, ha közülük csak azért, hogy pénzt takarítson meg, ha lehetséges. Így elmondható, hogy a napelemekkel nem mindig teljesen optimális mikroklímát a szobában lévő meleg házat, ezért ezt a fajta energiát használata ajánlott együtt más fűtési rendszerek.
Vissza a tartalomhoz
Gazdasági hatékonyság
A napkollektor rendszere.
A forrás használatának egyik fontos előnye gazdasági előny. Közvetlenül attól függ, hogy az akkumulátor mennyi energiát és a fénysugárzó fénysugárzó cellákat tartalmazza. Ha például egy olyan várost, mint Moszkva, akkor a következő érdekes adatokat kaphatja meg. Ha a készülék teljesítménye 800 W, lehetővé teszi a háztartási készülékek korlátozott használatát, de a napi folyamatos áramellátás biztosítása a helyiségek fűtéséhez.
A készülék kapacitása 10-szer nagyobb, azaz 8 kW, lehetővé teszi a ház kis területeinek melegítését ősszel és télen. Tavasszal minden helyiség teljes fűtése lehetséges.
Vissza a tartalomhoz
A napenergia hasznosításának hátrányai
A napelemek elrendezése.
Annak ellenére, hogy a nap energiájából nyert villamos energia nem igényel semmilyen beruházást a rendszer működésében, sok probléma merül fel ebben a kérdésben. Először is, a kapott villamos energia mennyisége nagymértékben függ a következő tényezőktől: időjárás, szélesség, akkumulátor teljesítmény.
Másodszor, az ilyen hőforrások többet jelentenek például a fűtéshez, ami korlátozza azok használatát. Harmadszor, az ilyen berendezések felszerelése sok pénzt költ. Ez különösen a nagy erőművekre vonatkozik. Maguk az akkumulátorok költsége nagyobb, mint az elemeké.
De a legfontosabb, hogy csökkentsük a napból érkező hő generálásának költségeit, és a lehető leghosszabb ideig tartsuk. Este nő az áramfogyasztás, és az elemek többnyire nappal dolgoznak. A tudósok számolják ki, hogy az akkumulátor 1 wattos ára 0,5 dollár. Egy napra (8 órányi munka) 8 Wh / h formátumot képes kialakítani, amelyet esti időben kell tartani. A legolcsóbb napenergiát jelenleg polikristályos elemekkel kapják. Nagyon fontos az a tény, hogy a napenergia költségének nem szabad meghaladnia az alternatív üzemanyag, például a gáz árát. Ha például a világ egyik vezető szereplője - Németország - a gáz ára 450 dollár, akkor az 1 kW-os napenergia ára nem lehet 0,1 dollár felett. Ellenkező esetben az utóbbi alkalmazása gazdaságilag nem kivitelezhető.
Vissza a tartalomhoz
Egy energiaforrás előnyei
Az így nyert villamosenergia alternatívája annak, amit ma megszoktunk. Ez a fajta tápegység optimális azokban a területeken és tárgyakban, ahol nincs más forrás, például távoli cellás állomásokon.
Az ilyen berendezések elengedhetetlenek lehetnek hazánk déli régióiban, ahol megfigyelhető a napi tevékenység csúcsa. Nagy állomások használatakor fontos, hogy emlékezzenek arra, hogy tíz- és több száz éve tarthatnak.
Vissza a tartalomhoz
Következtetések, következtetések, ajánlások
A fentiek alapján megállapítható, hogy a modern világban keresnek alternatív energiaforrásokat. Egy ígéretes terület a napelem, amely a napelemek használatán alapul. A szabványos napelemek a következő fő részekből állnak: egy hagyományos átalakító, egy DC-to-AC átalakító, egy erőátviteli mechanizmus, egy akkumulátor és egy olyan eszköz, amely szabályozza a töltés és kisütés szintjét.
Az ilyen berendezések hatékonysága számos tényezőtől függ. Ezek közül a legfontosabb a napelem és az akkumulátor töltöttsége. A legoptimálisabbak a 13,5 kW teljesítményű eszközök, amelyek biztosítják az összes berendezés szinte megszakítás nélküli működését. Hazánk északi régiói esetében az elemek használata nem ígéretes. Javasoljuk, hogy a pénzt megtakarítás céljából további áramforrásként használják fel. Célszerű kombinálni a központi fűtéssel (földgázzal vagy szilárd tüzelőanyaggal). A szolárállomások építésénél figyelembe kell venni a berendezések nagy költségeit. A megtérülés tíz év lehet.