W naszym codziennym życiu często używamy wielu urządzeń elektrycznych i elektronicznych, takich jak telefony komórkowe, wentylatory, chłodnice, oświetlenie elektryczne, klimatyzatory, komputery, instrumenty przemysłowe, maszyny i tak dalej. Wszystkie te komponenty elektryczne i elektroniczne lub urządzenia wymagają zasilania elektrycznego do swoich działań.

Zalety i wady energii słonecznej

Aby zapewnić wystarczającą moc i zaspokoić zapotrzebowanie na obciążenia, istnieją różne sposoby wytwarzania energii elektrycznej przy użyciu różnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna, energia cieplna, energia wiatrowa, energia jądrowa i tak dalej. W tym artykule omówimy energię słoneczną oraz zalety i wady system energii słonecznej używany do wytwarzania energii elektrycznej.

Energia słoneczna

Promieniujące światło słoneczne i ciepło wykorzystywane do dostarczania energii słonecznej. Wykorzystuje się do tego rozwijające się technologie, takie jak słoneczna energia cieplna, architektura słoneczna, ogrzewanie słoneczne i fotowoltaika słoneczna energia słoneczna . Ze względu na sposób wychwytywania, przetwarzania i dystrybucji energii słonecznej, te technologie słoneczne są podzielone na dwa typy: aktywne i pasywne. Energia elektryczna wytwarzana z energii słonecznej nazywana jest energią słoneczną.

Energia słoneczna używana bezpośrednio do podgrzewania wody w basenach, oświetlenia w ciągu dnia, suszenia ubrań itd., Bez żadnych pośrednich urządzeń lub przetworników, nazywana jest pasywną energią słoneczną.

Pasywna energia słoneczna

Energia słoneczna, która jest pośrednio wykorzystywana do dostarczania energii do urządzeń pobierających energię po przetworzeniu przez urządzenia pośrednie, takie jak panele słoneczne lub ogniwa fotowoltaiczne do przekształcania energii słonecznej w energię elektryczną, nazywana jest aktywną energią słoneczną.

Aktywna energia słoneczna

Proces konwersji energii słonecznej

Energia słoneczna jest przekształcana w energię elektryczną zwaną energią słoneczną, a ten proces konwersji odbywa się za pomocą paneli słonecznych, kontrolera ładowania, baterii i falownika.

Proces konwersji energii słonecznej

Panele słoneczne

Panele słoneczne

“czym półprzewodnik różni się od przewodnika lub izolatora? ”

Panele słoneczne lub ogniwa fotowoltaiczne są używane do konwersji światła (energii słonecznej) na prąd elektryczny (DC) z wykorzystaniem efektu fotowoltaicznego. Ten system można nazwać jako Układ energii słonecznej . Panele słoneczne to nieelastyczne moduły wykonane z krzemu lub krzemu krystalicznego na bazie płytek.

Ogniwa fotowoltaiczne dzielą się na dwa typy: ogniwa polikrystaliczne i monokrystaliczne. Kilka ogniw fotowoltaicznych jest połączonych ze sobą, tworząc moduł, a szereg tych modułów nazywany jest panelem słonecznym.

System baterii

System baterii

System baterii składa się z ogniwa wtórnego lub akumulatora elektrycznego. Istnieją dwa rodzaje baterii takie jak akumulatory kwasowo-ołowiowe i akumulatory żelowe o głębokim cyklu.

Akumulator służy do magazynowania energii w ciągu dnia, podczas gdy panele słoneczne generują energię i mogą być używane w nocy za pomocą falownika.

Kontroler ładowania

Kontroler ładowania służy do włączania i wyłączania ładowania i obciążenia. Służy głównie do ochrony akumulatora przed przeładowaniem iw warunkach ładowania.

Kontroler ładowania

W ciągu dnia regulator przełącza baterię, aby magazynować energię generowaną przez panele słoneczne, aw nocy dostarcza energię do obciążenia za pośrednictwem falownika.

Falownik

Falownik

Plik falownik służy do zamiany prądu stałego na prąd przemienny , a następnie zapewnić zasilanie prądem przemiennym obciążeniom.

Ponieważ wiele obciążeń, z których często korzystamy, wymaga zasilania prądem przemiennym - konieczne jest przekształcenie prądu stałego w prąd przemienny. Energia zmagazynowana w akumulatorze jest w postaci prądu stałego, można ją również przekształcić w prąd przemienny za pomocą falownika w systemie.

Znaczenie energii słonecznej

Istnieją różne rodzaje źródeł energii, za pomocą których możemy wytwarzać energię elektryczną, ale w tym procesie wytwarzanie energii elektrycznej należy wziąć pod uwagę wiele rzeczy, takich jak zanieczyszczenie, koszty, wydajność, energia odnawialna lub nieodnawialna wykorzystywana do wytwarzania energii itp. W tym miejscu musimy wziąć pod uwagę znaczenie energii słonecznej w produkcji energii elektrycznej i takiej, która chroni nieodnawialne źródła energii, takie jak węgiel, ropa naftowa, inne paliwa kopalne, a także.

Energia słoneczna jest wykorzystywana nie tylko do wytwarzania energii elektrycznej, ale także wykorzystywana przez rośliny do produkcji zielonego chlorofilu i pożywienia w roślinach w drodze fotosyntezy - niezbędnej do przetrwania roślin. projekty dotyczące energii słonecznej omówione poniżej w tym artykule, możemy zrozumieć znaczenie energii słonecznej.

Zalety i wady energii słonecznej

Chociaż istnieje wiele zalet energii słonecznej, ale istnieją również pewne wady energii słonecznej, które wymieniono poniżej:

Zalety

Energia słoneczna jest darmowym i odnawialnym źródłem do wytwarzania energii elektrycznej, ale wymaga kolektorów i innego sprzętu do konwersji energii słonecznej na energię elektryczną.

Ogniwa słoneczne używane do wytwarzania energii nie powodują hałasu. mając na uwadze, że generatory lub turbiny innych metod powodują zanieczyszczenie hałasem.
Nie powoduje dużego zanieczyszczenia w porównaniu z innymi metodami wytwarzania energii, takimi jak elektrociepłownia, elektrownia jądrowa i tak dalej.

Ogniwa słoneczne nie składają się z żadnych ruchomych części, dlatego ich działanie wymaga niewielkiej konserwacji.

Może być stosowany w odległych obszarach do wytwarzania i wykorzystywania energii w tych miejscowościach, gdzie przesył energii elektrycznej jest zbyt drogi.

Energia słoneczna zapewnia bezpieczeństwo energetyczne, unikając ogólnego systemu zasilania, w którym istnieje możliwość kradzieży mocy.

Ogólnie rzecz biorąc, kalkulatory i niektóre energooszczędne urządzenia elektroniczne można skutecznie zasilać energią słoneczną.

Dzięki zainstalowaniu paneli słonecznych energia słoneczna może wytworzyć 50% energii potrzebnej do utrzymania domu.

Przy długotrwałym korzystaniu z energii słonecznej inwestycja w konfigurację energii słonecznej może zostać odzyskana na maksymalnym poziomie, ponieważ energia słoneczna jest bezpłatna.

Jest to wieczne nieskończone odnawialne źródło energii w porównaniu z innymi ograniczonymi źródłami energii, takimi jak energia jądrowa, węgiel itp., Które szacuje się na 30 lub 40 lat.

Można to uznać za elektrownię tworzącą pracę, jeśli po rozpoczęciu instalacji lub budowy elektrowni słonecznych będzie to oferować więcej możliwości zatrudnienia dla wielu studentów inżynierii.

Zalety energii słonecznej

Powyższy rysunek pokazuje, że energia słoneczna wytwarzana z paneli słonecznych na dachu domu może być wykorzystywana do celów domowych, takich jak pralka itp., A pozostała energia może zostać sprzedana do sieci, aby otrzymać zapłatę za eksport energii elektrycznej.

Niedogodności

Koszt instalacji paneli słonecznych w celu wykorzystania energii słonecznej jest bardzo wysoki, a początkowe inwestycje można pokryć dopiero po długotrwałym (wieloletnim) użytkowaniu.

Wytwarzanie energii słonecznej całkowicie zależy od światła słonecznego padającego na panele słoneczne, a to z kolei zależy od warunków klimatycznych.
Energię słoneczną można wykorzystać w ograniczonym czasie, ponieważ światło słoneczne jest dostępne tylko w ciągu dnia i dni słonecznych, dzięki czemu energia może być wytwarzana tylko w ograniczonym czasie, a energia musi być przechowywana w bateriach do późniejszego wykorzystania.
Baterie używane do magazynowania energii słonecznej są bardzo kosztowne, ogromne i wymagają od czasu do czasu wymiany.
Wydajność systemu energii słonecznej (zamiana energii słonecznej na energię elektryczną) wynosi około 22%, a aby ją poprawić, potrzebne są duże obszary, aby przechwycić więcej światła słonecznego i wytworzyć odpowiednią energię elektryczną.

Projekty dotyczące energii słonecznej

Istnieje wiele opartych na energii słonecznej projekty elektryczne i elektroniczne jak prosty słoneczny podgrzewacz wody Poniżej wymieniono kilka projektów wraz z ich celami. Ogromna świadomość osób i instytucji w zakresie zalet i wad energii słonecznej zainicjowała ich rozpoczęcie projektowania i opracowywania nowych zaawansowanych projektów energii słonecznej. Plik nowe zaawansowane, innowacyjne projekty zawierać Panel słoneczny śledzący słońce , Solar Street Light na bazie Raspberry Pi, kontroler ładowania energii słonecznej, system pomiaru energii słonecznej i wiele innych opartych na energii słonecznej projekty mikrokontrolerów .

Solar Street Light na bazie Raspberry Pi

Głównym celem tego projektu jest zaprojektowanie oświetlenia ulicznego opartego na diodach LED z automatyczną kontrolą natężenia przy użyciu energii słonecznej lub energii słonecznej przez ogniwa fotowoltaiczne z Płytka Raspberry Pi . Panele słoneczne służą do zamiany energii słonecznej na energię elektryczną, a ta energia elektryczna jest wykorzystywana do ładowania akumulatorów za pomocą obwodu sterującego ładowaniem.

Solar Street Light na bazie Raspberry Pi firmy Edgefxkits.com

Intensywność światła jest kontrolowana, aby oszczędzać energię w okresach niskiego natężenia ruchu (zwykle późną nocą). Plik Technika PWM jest osadzony na płycie Raspberry Pi, jak pokazano na schemacie blokowym, aby oszczędzać energię słoneczną, zapewniając różne intensywności w różnych momentach.

Kontroler ładowania energii słonecznej

Głównym celem Kontroler ładowania słonecznego projekt polega na magazynowaniu energii elektrycznej w bateriach, uzyskanej poprzez zamianę energii słonecznej na energię słoneczną lub energia elektryczna wykorzystanie ogniw fotowoltaicznych w ciągu dnia i wykorzystanie tej zmagazynowanej energii w porze nocnej. Zestaw wzmacniacze operacyjne są używane jako komparatory do monitorowania napięcia panelu i prądu obciążenia, jak pokazano na schemacie blokowym.

Kontroler ładowania energii słonecznej firmy Edgefxkits.com

Różne rodzaje diod LED służą do wskazywania stanów niedoładowania, przeciążenia i głębokiego rozładowania. Tranzystor MOSFET jest używany jako półprzewodnikowy przełącznik mocy do odcinania obciążenia w warunkach niskiego poziomu naładowania baterii lub przeciążenia. Jeśli akumulator jest w pełni naładowany, energia słoneczna jest przepuszczana do obciążenia zastępczego za pomocą tranzystora.

Jest wielu naukowców, instytucji, osób prowadzących badania nad poprawą wydajności systemu energii słonecznej. Możesz podzielić się innymi zaletami i wadami energii słonecznej, które znasz w sekcji komentarzy, aby zachęcić do korzystania z odnawialnej energii słonecznej. Aby uzyskać dalszą pomoc techniczną dotyczącą projektów opartych na energii słonecznej i energii słonecznej, zamieść swoje zapytania, komentarze i pomysły na projekty dotyczące energii słonecznej zaimplementować za pomocą mikrokontrolera.

Kredyty fotograficzne: