Алтернативные Источники Энергии
Альтернативный источник энергии — источник, позволяющий получать электрическую энергию (или другой требуемый вид энергии) более экономичным и экологически безопасным способом, чем традиционные источники энергии.

Гелиоэнергетика - получение электрической или другого вида энергии из энергии солнечных лучей. Гелиоэнергетика является одной из основных направлений нетрадиционной, альтернативной энергетики.

Одно из направлений в гелиоэнергетике - это преобразование солнечной энергии в электричество.

Для преобразования энергии солнца в электро энергию созданы солнечные панели (модули, батареи)


Принцип работы солнечной панели. Классификация.

Солнечная батарея (панель) является фотоэлектрическим генератором , принцип работы которого основан на физическом свойстве полупроводников. Срок службы солнечной батареи в основном достигает 25 лет.

Поля из солнечных панелей (модулей, батарей) с водяным охлаждением

На сегодняшний день на рынке сбыта преобладает в основном три вида солнечных батарей – это тонкопленочные , монокристаллические и поликристаллические солнечные панели. Наиболее популярными среди покупателей являются монокристаллические солнечные батареи. Этот тип батарей состоит из огромного количества силиконовых ячеек. Силиконовые ячейки выполняют функцию преобразовывания электрической энергии из солнечных лучей, попадающих на их поверхность. Наиболее оптимальным количеством ячеек в монокристаллических батареях считается 36. Это достаточно хорошо отражается на выработке электроэнергии. Монокристаллические батареи достаточно легки и компактны, способны немного изгибаться. Благодаря этому свойству, не составит особого труда установка данных батарей на неровных поверхностях, где сложно будет добиться правильного угла наклона.


Батареи из монокристаллов имеют надежный и прочный стеклопластиковый корпус. Благодаря нему вовнутрь установки влага не проникает, поэтому данные установки можно использовать на кораблях дальнего плавания. Более надежными и долговечными солнечные батареи делает отсутствие подвижных элементов. Сфера применения монокристаллических солнечных батарей довольно широка, это может быть и зарядка аккумуляторов, электропитание для садовых насосов, обеспечение питания бортового оборудования корабля, освещение садовых и приусадебных участков , питания сигнализации и средств связи, и так далее. У данного вида солнечных батарей максимальная мощность достигается при условиях, если небо будет ясным, температура воздуха – 25 градусов Цельсия, панели будут направлены прямо на солнце. Значительно снизить мощность установки может даже небольшая облачность (около 70%), а в случае сильной облачности можно считать что работа солнечной батареи блокирована, так как мощность снижается на 90%. Для того что бы получить оптимальную мощность, диапазон температур воздуха должен колебаться в рамках 15 – 25 градусов Цельсия. Для наших широт изменение солнечной энергии, напрямую зависит от сезона. Для того чтобы не изменять постоянно, направление панелей рекомендуется установить их по направлению к экватору, отклонение должно быть равно широте местности.


Тонкопленочные солнечные батареи – считаются наиболее дешевым вариантом из всех существующих видов батарей. Это достаточно четко отражено на спросе данного вида батарей у потребителей. Этот вид батарей можно устанавливать в любом месте, наиболее удобном для Вас, это может быть стена здания, крыша либо же земельный участок. В отличие от монокристаллических батарей, тонкопленочным солнечным батареям не нужны прямые лучи солнца. По мощности они также более удобны, чем другие виды, так как даже при пасмурной погоде они теряют мощность всего на 10 – 15 %. Для нашей местности наиболее удобен такой материал как тонкая пленка, чем монокристаллы, так как она достаточно хорошо работает даже в условиях запыленности. Единственное что можно назвать минусом для данного вида солнечных батарей это занимаемая площадь, практически в 2,5 раза больше, чем у других. Применяются они в основном для более крупных систем электроснабжения , редко для бытовых потребностей.


Поликристаллические солнечные батареи также считаются альтернативным вариантом монокристаллическим батареям. В их устройстве применим поликристаллический кремний, имеющий ярко синий цвет. По стоимости они более выгодны, чем монокристаллические батареи. Поликристаллические солнечные батареи широко применимы для освещения дворов, парков, улиц, шоссе, больниц, кафе, школ, частных домов, средств связи, а также для энергоснабжения газопроводов и нефтепроводов, зарядки аккумуляторов.

ksportal.ru

Недостатки солнечных панелей.

Срок службы кристаллов, из которых выполняются батареи, не зависит от типа, он полностью зависит от непроницаемости и крепости конструкции. Кристаллы же, при этом совершенно равнодушны к влаге или другим неблагоприятным факторам , они являются инертными материалами. При нарушении герметичности поверхности, могут подвергнуться ржавлению дорожки, соединяющие кремний, за счет попадания влаги на дорожки между пластинами исчезнут токопроводящие контакты. Только по этой причине панель может выйти из строя.

invertory.ru










Солнечный конвектор

- это устройство позволяющиее преобразовать энергию солнечных лучей в тепло. Теплоноситель приобретает тепло в ковекторе при освещении конвектора светом солнца и отдает его в теплообменике


Простой конвектор состоит из трубопровода или сосуда с теплоносителем (например вода) черно цвета. Черный цвет поглощает свет всех диапазонов освещения и преобразует его в тепло. Тепло передается теплоносителю.


Более сложные солнечные конвекторы устроены так, что труба или сосуд с теплоносителем запаивается в вакуумную стекляную трубку. Солнечные лучи проникают внутрь стекла нагревают теплоноситель, но так как трубка вакуумная, то тепло не может передаваться в окружающую среду.


солнечный вакуумный конвектор, коллектор большой плошади

В холодные зимы очень эффективен вакуумный солнечный коллектор с тепловыми трубками, проводящими тепло, жидкость в нижней части которых, подогреваясь, переходит в состояние пара и в конденсаторе (верхняя часть трубки) отдает тепло коллектору. В условиях низких температур, облачности эти коллекторы способны доводить воду до кипения. Экологически чистые, бесшумные солнечные коллекторы долговечны и работают до 50 лет.


Плоскопанельные солнечные коллекторы представляют собой абсорбер – это элемент, поглощающий солнечную радиацию и связанный с теплопроводной системой. С внешней стороны элемент закрыт слоем прозрачного материала, прозрачного покрытия. Чаще всего это покрытие выполняется из специального закалённого стекла, в котором максимально снижено содержание металлов. Обратная сторона для уменьшения теплопотерь закрыта теплоизолятором. Если тепло не передаётся на внешние потребители, то такой плоский коллектор в состоянии нагревать промежуточный теплоноситель до ста сорока градусов. В настоящее время разрабатываются и применяются специальные оптические оболочки. Поскольку из всех используемых материалов наиболее высокая теплопроводность у меди, то она стала основным сырьём для производства абсорбера.


У вакуумных коллекторов главная часть – это специальная вакуумная трубка, покрытая чернением, для нагревания, в которой находится вода или антифриз. Вся конструкция сделана по принципу устройства термоса. Вокруг полости заполненной жидкостью для уменьшения непродуктивных потерь тепла создается своеобразная вакуумная камера. Используя такой элемент можно нагреть воду даже в том случае, если температура окружающей среды минусовая. Применение систем, построенных на вакуумных солнечных коллекторах , в большинстве российских регионах могут обеспечить население третью энергии, необходимой для теплоснабжения осенью или весной. И процентов на 60 удовлетворить потребность в горячей воде.


Сейчас распространяются солнечные коллекторы, оснащённые тепловыми трубками, такими, какие используются в системе охлаждения дорогих компьютеров. Внутри такой трубки находится жидкость, имеющая пониженную точку кипения, к примеру, аммиак. Один конец трубки вставлен в теплообменный бак. Нагреваясь от солнечного излучения, жидкость закипает, пар, поднявшись вверх, передаёт тепло воде. Солнечные коллекторы с подобными трубками намного эффективней любых других. Помимо повышенного КПД, такой коллектор устойчив к механическим воздействиям.

www.conlux.ru

Недостатком коллекторов является необходимость постоянной циркуляции и контроля температуры теплоносителя. Так, необходимо отводить накопленную энергию, если она не была использованной. Перегрев теплоносителя коллектора может вывсти коллектор из строя