- Какво е слънчева енергия?
- Видове слънчева радиация
- Като разпределя енергия в слънчевия спектър?
- Какво да се вземат предвид при изчисляване на слънчевия генератор?
- Поставянето на панели
- Изборът на фотоволтаични системи за изграждане на слънчевия генератор
На земята има голям брой алтернативни източници на енергия, всеки от които има свои собствени характеристики, когато се използва. И един от най-екологично чисти енергия е слънчевата светлина. В действителност, тя използва човечеството от древни времена и в различни форми:
- В летните горещини от слънцето се използва за отопление на оранжерии и създаване на оптимални условия за тяхното развитие.
- сушени морски дарове лицето на, гъби, билки и др.
- При проектирането на слънчеви пещи могат да ври вода с помощта на система от огледала.
Всичко е непостоянно, нагрята от слънцето на ден нещата бързо се охлаждат през нощта. Човечеството отдавна мислех за това, как да се запази тази енергия и само в XXI-ви век, започва да го използва, за да се натрупват под формата на топлина и електричество. Получаване на електрическа енергия от слънчевата радиация - тя е значително по-ефективен начин, който сега се използва за осигуряване на енергия от единични къщи в малки села или комплекси. И дори като се има предвид изключително кратко време качество слънчева радиация, популярността на използването на панели не стихва. Но за да се определи приложимостта на този генератор, е необходимо да се изчисли силата на слънчеви панели. Това ще бъде обсъдено по-късно в тази статия, преди да се наложи да се запознаят с понятието "слънчева радиация".
Какво е слънчева енергия?
Слънчевата енергия - в действителност това е огромна сила, но за да го получите, трябва да се направи много усилия. Работата е там, че производството на слънчеви панели, генериращи технологии са скъпи, а понякога и при изчисляването на обезщетения, може да бъде такава, че монтирането на такъв у дома ще се отплати в продължение на десетилетия, при условие последователно ясни дни. И всъщност, тази цифра ще се увеличи най-малко 5 пъти, а ползите ще бъдат видими само за вашите внуци или правнуци. И тогава, ако конструкцията на панелите ще бъде надеждна и ще бъде в състояние да обслужва толкова много. В идеалния случай, изчисляването на модерна соларна батерия може да осигури до 1,35 кВт / м. и в продължение на 10 кВт се изисква само 7,5 кв. м панели. Но това е при идеални условия. В действителност - слънчева пространство изисква 5-6 пъти повече, за да произвеждат една и съща мощност.
Съвременните соларни панели имат не толкова голяма ефективност. Фотоклетка площ от 1 кв. м изходи в идеални условия 1 кВт на електрическа енергия. Но това условие е вярно, ако разстоянието от повърхността на панела е минимална, слънцето е върху него, лъчите - е строго перпендикулярна на плоскостта и на прозрачността на атмосферата е най-малко 100%. Тези условия съответстват на планински връх в тропиците и ясно време. В нашия климатичен пояс може да се постигне най-много 20%, следователно 1 кв. m може да бъде получена от 150 до 600 вата електрическа енергия. Работата е там, че интензивността на слънцето по нашите географски ширини е доста малък. Например, като се има предвид българския град Архангелск да Южносахалинск, за месец работа слънчева клетка може да получи максимум 209.9 кВтч / кв.м. И тогава, тази цифра е валидна само в Сочи. При инсталиране на слънчеви панели в Архангелск, месечен максимум до не / кв.м повече от 159.7 кВтч.
В средата на географски ширини, които в действителност ние сме с вас и живота, мощност-слънчевата енергия съответства на 100 W / m². м. Въпреки това, тези данни са много неточни, а тази цифра се увеличи облачността ще намалее до 2 или повече пъти.
Видове слънчева радиация
В зависимост от радиация поток се разделя на два вида: преки и разпространени. В зависимост от избраната ъгъла на осветяване панел, като по този начин подобряване на ефективността на инсталацията. Когато директен ъгъл радиация трябва да бъде строго определен, в MS, тази цифра не е от значение, тъй като интензивността на светлината във всички точки в пространството е приблизително равен. Но между тези два вида е налице съществена разлика се състои в силата на слънчевата радиация на квадратен метър. В първия случай многократно пъти втория панел осигурява мощен поток от фотони. Но такова ясно на ден в нашите географски ширини, а цялата планета, а не толкова много, така че създателите на панела трябва да използвате всички научни и технически потенциал, за да получите максимална енергия от лъчението. Тези технологии ще бъдат много от тях не могат да си позволят, да не говорим за периода на изплащане, който може да бъде неразбираем, докато сме живи.
Като разпределя енергия в слънчевия спектър?
Слънцето е универсален генератор, който генерира оптично енергия не само потоци с различен капацитет, но също така и различни честоти, което предполага възможността за влошаване на слънчева светлина спектър. Цялото му капак не може да бъде, защото това отнема тялото трябва да бъде напълно черно. Особено след като не всички видове радиация да достигнат земната повърхност. Най-активните и енергийните потоци абсорбира от други органи в пространството и атмосферата. Целта е да се определи човешки честотния диапазон, в който светлинна енергия на потока е максимален. Традиционно диапазона не е разширен по честота и дължина на вълната. И това може да бъде грубо разделена на 3 зони:
- Ултравиолетов, че отговаря на дължина на вълната от 0 до 380 микрона.
- Видимата светлина, в обхвата от 380 до 760 микрона.
- IR, съответства на област на дължина на вълната от 760 до 3300 микрона.
Площ, където енергията на фотона е най-високата, това е първата гама, но частиците е нищожен в сравнение с видима светлина диапазон. Следователно, за да се получи електрическа енергия започва да използва видим и инфрачервен диапазон на дължина на вълната от 380 до 1800 микрона. Всичко над отнася до групата на RF и енергията тук също е малък, поради почти пълната липса на фотонна енергия, въпреки големия им брой.
Основният проблем на инсталирането на слънчеви панели в нашите климатични условия е налице съществена разлика в продължителността на светлата част на денонощието, в зависимост от сезона. Най-краткият ден е почти 2,5 пъти по-малко от най-дългите, който влияе на енергията на излъчване, което все още трябва да се преодолее зимата и по-дебели слоеве на атмосферата. Следователно, използването на слънчеви панели през зимата няма да даде никакви ползи, а през лятото в горещ ден ще даде не по-малко енергия, отколкото на екватора.
Какво да се вземат предвид при изчисляване на слънчевия генератор?
Слънчевата светлина, подобно на всяка друга физична величина има редица параметри, за да се използва за изчисляване на генератора. Те включват:
- Нивото на осветеност или силата на слънчевата радиация на квадратен метър. Това се отнася до средната стойност на слънчевата радиация, измерена в горната част на атмосферата на земята и разположени перпендикулярно на светлинния поток. В Сочи например, тази стойност е 1365 вата.
- Максималната мощност на излъчване на слънцето. Това е полезно, светлинна енергия, която достига до повърхността на Земята на морското равнище на екватора и безоблачно деня. Като цяло, това е равно на 1 кВт / м.
- Изолация - това е средното време, през което слънцето осветява повърхността с максимална интензивност. Обикновено тя е в диапазона от 3 до 5 часа българска територия.
- Общата енергия на излъчване - стойността, измерена на ден повърхност облъчване. Тя се определя като продукт и количеството на 1 кВтч изолационни часа.
- Слънчева енергия - енергийна стойност, изчислена за ден (24 часа). Това се изчислява като съотношение на общата енергия на ден до 24 часа.
Поставянето на панели
В нашите климатични условия, когато интензивността на слънчевата енергия се променя с течение на деня, е важно да се предвиди система за автоматично коригиране на позицията панели. Необходимо е, че лъчите попадат върху приемните елементи на перпендикулярно, като по този начин щамповане най-голямата от тези заредени електрони. Но за да се гарантира това, трябва да организират обходите на слънчеви панели с хода на слънцето. В ъгъл на падане на коефициента на лъчи 30 градуса лъчи отражение е най-малко 5% и 95% от светлинната енергия са полезни. Чрез увеличаване на загубата на ъгъл на отражение 60 градуса расте половина, и при ъгъл на отражение от 80 градуса загуба фактор да бъде на ниво от около 40%. Но освен ъгъла на отражение от съществено значение е ефективен поток слънчев панел на припокриване област. Тази стойност се изчислява и е установено, от отношението на недвижими областта на синуса на ъгъла между равнината и посоката на слънчевите лъчи. Резултатът е, че за постоянен поток от висококачествени панели, е необходимо от време на време да се обърнат към слънцето. Това съответно ще изисква специфични технологии, което е много скъпо удоволствие.
Можете да отидете по прост начин, да се ориентират на слънчевия спектър в една равнина под определен ъгъл. Например, за Москва, който се намира на 56 градуса ширина, ъгълът на наклон спрямо хоризонталната размер, съответно, 56 градуса или отклонение от вертикалата от 34 градуса. След това трябва само да осигури въртене на панела в една равнина и да го върне към началната точка. Всичко това увеличава разходите на системата и я прави по-малко надеждни.
При изграждането панели въртене система е от голямо значение рамка на тегло, който ще се намира фотоклетки. И като резултат се оказва, че въртенето отнема много енергия, което намалява количеството на използваема енергия.
Изборът на фотоволтаични системи за изграждане на слънчевия генератор
Да се изгради соларен генератор наистина високо качество на следващата трябва да се счита:
- Средната стойност на ефективност търговски достъпни слънчеви панели. В силициеви батерии тя се намира в диапазона от 12 до 17% осигурено използването на кристална материал тънък филм ефективност на батерията е в границите от 8 до 12%.
- слънчеви панели енергия, произведена от един квадратен метър от панел. За да се определи слънчевата енергия трябва да бъде умножена по един единствен панел с ефективност на преобразуването в цяло число.
- Върхова мощност - измерена на безоблачното слънчев ден и е продукт на ефективността и стойността на "Стандарт на Слънцето" (1 кВт).
- Общата средна енергия. Изчислено като продукт на върховата мощност и броя на часовете на изолация.
- Генерираната енергия - е количеството енергия, че панелът е дал на товара в действителните условия в продължение на 24 часа. Определя се като отношението на общата средна мощност в продължение на 24 часа. За панели от кристален силиций, тази стойност е 0.6-0.85 кВт / m. филм от силициев - 0.4-0.6 кВт / m.
- Общата енергия - количеството енергия, произведена на година на панела за управление, и се изчислява, като се умножи общата енергия и броя на дните в годината. За кристални панели (CSI) - 219-310 кВтч за филм (TF) - 146-219 киловатчаса, като при изчисляването на крайните стойности, трябва да се вземат предвид загубите в преобразувателя на импулса, които обикновено съставляват 5% ..
- Цената на електроенергията. Може би най-важният показател, който често определя възможността за придобиване на слънчев генератор. Към днешна дата, като генератор все още не е възможно, тъй като няма повреди над 10 години, на практика нищо няма да издържи. Но технологията не стои, и в близко бъдеще цената на генериране на леки панели ще бъде много по-малко, което ги прави достъпни за всички.
Свързани статии