Ang enerhiya ng solar bilang isang alternatibong mapagkukunan ng enerhiya: mga uri at tampok ng mga solar system

Ang kasaysayan ng pag-unlad ng solar energy

Sinubukan nilang "paamoin" ang araw noong mga araw ni Archimedes. Hanggang ngayon, ang alamat ng nasusunog na mga barko sa tulong ng isang malaking salamin ay nakaligtas - ang mga naninirahan sa Syracuse ay nagdirekta ng isang nakatutok na sinag sa armada ng kaaway.

Sa kasaysayan ng pag-unlad ng solar energy, mayroong mga katotohanan tungkol sa paggamit ng solar energy:

• para sa pagpainit ng mga palasyo ng bato;
• pagsingaw ng tubig dagat upang makagawa ng asin.

Ang mga pampainit ng tubig ay bumuti nang gumamit si Lavoisier ng isang lens para i-concentrate ang mga infrared ray. Ito ay kung paano ang bakal ay natunaw. Nang maglaon, ang mga Pranses ay nagsimulang gumamit ng tubig na pinainit sa isang estado ng singaw para sa isang mekanikal na pagmamaneho sa mga kagamitan sa pag-print. Sinimulan ng mga siyentipiko ang pakikipag-usap tungkol sa mga prospect ng solar energy pagkatapos ng paglikha ng mga semiconductors. Sa kanilang batayan, ang mga unang photocell ay nilikha.

Pag-unlad ng mga di-tradisyonal na mapagkukunan

Ang mga di-tradisyonal na mapagkukunan ng enerhiya ay kinabibilangan ng:

• enerhiya ng araw;
• enerhiya ng hangin;
• geothermal;
• enerhiya ng dagat tides at alon;
• biomass;
• mababang potensyal na enerhiya ng kapaligiran.

Ang kanilang pag-unlad ay tila posible dahil sa ubiquitous distribution ng karamihan sa mga species; maaari ding tandaan ang kanilang pagiging friendly sa kapaligiran at ang kawalan ng mga gastos sa pagpapatakbo para sa bahagi ng gasolina.

Gayunpaman, mayroong ilang mga negatibong katangian na pumipigil sa kanilang paggamit sa isang pang-industriya na sukat. Ito ay isang mababang density ng flux, na pinipilit ang paggamit ng mga "pagharang" na mga pag-install ng isang malaking lugar, pati na rin ang pagkakaiba-iba sa paglipas ng panahon.

Ang lahat ng ito ay humahantong sa katotohanan na ang mga naturang aparato ay may mataas na pagkonsumo ng materyal, na nangangahulugan na ang mga pamumuhunan sa kapital ay tumataas din. Well, ang proseso ng pagkuha ng enerhiya dahil sa ilang elemento ng randomness na nauugnay sa mga kondisyon ng panahon ay nagdudulot ng maraming problema.

Ang iba pang pinakamahalagang problema ay ang "imbak" ng hilaw na materyal na ito ng enerhiya, dahil ang mga umiiral na teknolohiya para sa pag-iimbak ng kuryente ay hindi pinapayagan na gawin ito sa maraming dami. Gayunpaman, sa mga domestic na kondisyon, ang mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya para sa bahay ay nagiging lalong popular, kaya't kilalanin natin ang mga pangunahing halaman ng kuryente na maaaring mai-install sa pribadong pagmamay-ari.

enerhiyang geothermal

Ang mga hindi pa natutuklasang uri ng mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya ay nakatago sa bituka ng mundo. Alam ng sangkatauhan ang lakas at sukat ng mga natural na pagpapakita. Ang lakas ng pagsabog ng isang bulkan ay hindi maihahambing sa alinman sa mga planta ng kuryente na gawa ng tao.

Sa kasamaang palad, hindi pa rin alam ng mga tao kung paano gamitin ang napakalaking enerhiya na ito para sa kabutihan, ngunit ang natural na init ng Earth o geothermal na enerhiya ay umaakit sa atensyon ng mga siyentipiko, dahil ito ay isang hindi mauubos na mapagkukunan.

Ito ay kilala na ang ating planeta taun-taon ay naglalabas ng napakalaking panloob na init, na binabayaran ng radioactive decay ng isotopes sa crust ng globo. Mayroong dalawang uri ng geothermal energy source.

Mga underground pool

Ito ay mga natural na pool na may mainit na tubig o pinaghalong steam-water - hydrothermal o steam-thermal na pinagmumulan. Ang mga mapagkukunan mula sa mga mapagkukunang ito ay kinukuha sa pamamagitan ng mga borehole, pagkatapos ay ginagamit ang enerhiya para sa mga pangangailangan ng sangkatauhan.

Mga bato

Ang init mula sa mainit na mga bato ay maaaring gamitin upang magpainit ng tubig. Upang gawin ito, ito ay pumped sa horizons para sa karagdagang paggamit para sa mga layunin ng enerhiya.

Isa sa mga disadvantage ng ganitong uri ng enerhiya ay ang mahina nitong konsentrasyon.Gayunpaman, sa mga kondisyon kung saan, kapag ang pagsisid sa bawat 100 metro, ang temperatura ay tumataas ng 30-40 degrees, ang pang-ekonomiyang paggamit nito ay maaaring matiyak.

Ang teknolohiya ng paggamit ng enerhiya na ito sa promising "geothermal areas" ay may malinaw na mga pakinabang:

• hindi mauubos na reserba;
• ekolohikal na kalinisan;
• ang kawalan ng malalaking gastos para sa pagbuo ng mga mapagkukunan.

Ang karagdagang pag-unlad ng sibilisasyon ay imposible nang walang pagpapakilala ng mga bagong teknolohiya sa larangan ng enerhiya. Sa landas na ito ay may mga mahirap na gawain na hindi pa nalulutas ng sangkatauhan.

Gayunpaman, ang pagbuo ng direksyon na ito ay gumaganap ng isang mahalagang papel, at ngayon ay mayroon nang mga kagamitan na maaaring makabuluhang makatipid ng mga mapagkukunan.Ang mga tradisyonal at alternatibong mapagkukunan ng enerhiya ay isang mahusay na alternatibo sa kanila. Upang maipatupad ang gayong mga ideya ay nangangailangan ng pasensya, dalubhasang mga kamay, gayundin ng ilang mga kasanayan at kaalaman.

Disenyo ng isang sistema ng pag-init sa mga kolektor

Una sa lahat, haharapin natin nang detalyado ang mga pagkakaiba sa istraktura at paggana ng mga baterya at mga kolektor.

Binubuo ang panel ng ilang solar cell na magkakaugnay sa isang frame na gawa sa mga non-conductive na materyales ng enerhiya.

Ang mga photovoltaic converter ay medyo kumplikadong mga istruktura, na isang uri ng sandwich ng mga plato na may iba't ibang katangian at layunin.

Bilang karagdagan sa mga solar module at mga espesyal na fastener, ang system ay binubuo ng mga sumusunod na elemento:

• mga baterya, para sa pag-iimbak ng enerhiya;
• isang controller na susubaybayan ang antas ng singil sa baterya;
• inverter - upang i-convert ang direktang kasalukuyang sa alternating kasalukuyang.

Ang mga kolektor ay may dalawang uri: vacuum at flat.

Ang mga vacuum collector ay binubuo ng mga hollow glass tube na may mas maliliit na diameter tubes sa loob na naglalaman ng energy absorber. Ang mas maliliit na tubo ay konektado sa coolant. Sa libreng espasyo sa pagitan nila ay isang vacuum na nagpapanatili ng init.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng solar collector

Ang mga flat-plate collector ay binubuo ng isang frame at reinforced glass na may photoabsorbing layer. Ang absorber layer ay konektado sa mga tubo na may coolant.

Ang parehong mga sistemang ito ay binubuo ng isang heat exchange circuit at isang heat accumulator (liquid tank).

Mula sa tangke, ang tubig ay pumapasok sa sistema ng pag-init gamit ang isang bomba. Upang maiwasan ang pagkawala ng init, ang tangke ay dapat na mahusay na insulated.

Ang ganitong mga pag-install ay dapat na matatagpuan sa timog na dalisdis ng bubong. Ang anggulo ng pagkahilig ay dapat na 30-45 degrees. Kung ang lokasyon ng bahay o ang istraktura ng bubong ay hindi pinapayagan ang pag-install ng mga solar panel sa bubong, pagkatapos ay maaari mong i-install ang mga ito sa mga espesyal na reinforced frame o sa mga rack na naayos sa dingding.

Ang dami ng solar energy na inilabas sa iba't ibang oras ng taon ay lubhang nag-iiba. Ang halaga ng insolation coefficient para sa iyong lugar ng paninirahan ay makikita sa mapa ng solar activity. Alam ang insolation coefficient, maaari mong kalkulahin ang bilang ng mga module na kailangan mo.

Halimbawa, kumokonsumo ka ng enerhiya na 8 kW/h, ang insolation ay nasa average na 2 kW/h. Power ng solar panel - 250 W (0.25 kW). Gawin natin ang mga kalkulasyon: 8 / 2 / 0.25 \u003d 16 piraso - ito ang bilang ng mga panel na kakailanganin mo.

Mga halamang biogas

Ang gas ay nabuo bilang isang resulta ng pagproseso ng mga basurang produkto ng mga manok at hayop. Ang mga recycled na basura ay ginagamit upang patabain ang lupa sa mga plot ng bahay.Ang proseso ay batay sa isang fermentation reaction na kinasasangkutan ng bacteria na naninirahan sa pataba.

Ang dumi ng baka ay itinuturing na pinakamahusay na pinagmumulan ng biogas, bagama't ang mga dumi mula sa mga ibon o iba pang mga hayop ay angkop din.

Ang pagbuburo ay nangyayari nang walang access sa oxygen, kaya ipinapayong gumamit ng mga saradong lalagyan, na tinatawag ding bioreactors. Ang reaksyon ay isinaaktibo kung ang masa ay pana-panahong halo-halong, para sa manu-manong paggawa o iba't ibang mga electromechanical na aparato ay ginagamit.

Kakailanganin din na mapanatili ang temperatura sa pag-install mula 30 hanggang 50 degrees upang matiyak ang aktibidad ng mesophilic at thermophilic bacteria at ang kanilang pakikilahok sa reaksyon.

Paggawa ng konstruksiyon

Ang pinakasimpleng planta ng biogas ay isang stirred barrel na may takip. Ang gas mula sa bariles ay pumapasok sa tangke sa pamamagitan ng isang hose, isang butas ang ginawa sa takip para sa layuning ito. Ang disenyong ito ay nagbibigay ng gas sa isa o dalawang gas burner.

Upang makakuha ng malalaking dami ng gas, ginagamit ang isang bunker sa itaas ng lupa o sa ilalim ng lupa, na gawa sa reinforced concrete. Maipapayo na hatiin ang buong lalagyan sa ilang mga compartment upang ang reaksyon ay maganap na may pagbabago sa oras.

Ang lalagyan ay hindi ganap na puno ng masa, sa pamamagitan ng tungkol sa 20 porsiyento, ang natitirang bahagi ng espasyo ay nagsisilbing mag-ipon ng gas. Dalawang tubo ay konektado sa takip ng lalagyan, ang isa ay humantong sa mamimili, at ang isa sa water seal - isang lalagyan na puno ng tubig. Tinitiyak nito ang paglilinis at pagpapatuyo ng gas, ang mataas na kalidad na gas ay ibinibigay sa mamimili.

Napakakinis ba ng lahat?

Tila ang ganitong teknolohiya para sa supply ng kuryente ng isang pribadong bahay ay dapat na matagal nang napilitang palabasin sa merkado sa pamamagitan ng tradisyonal na sentralisadong pamamaraan ng pagbibigay ng enerhiya. Bakit hindi ito nangyayari? Mayroong ilang mga argumento na nagpapatunay na hindi pabor sa alternatibong enerhiya. Ngunit ang kanilang kahalagahan ay tinutukoy sa isang indibidwal na batayan - para sa ilang mga may-ari ng mga bahay ng bansa, ang ilang mga pagkukulang ay may kaugnayan at ang iba ay hindi interesado.

Para sa mga malalaking cottage sa bansa, ang hindi masyadong mataas na kahusayan ng mga alternatibong pag-install ng enerhiya ay maaaring maging isang problema. Naturally, ang mga lokal na solar system, heat pump o geothermal installation ay hindi maihahambing sa pagiging produktibo ng kahit na ang pinakamatandang hydroelectric power plants, thermal power plants, at higit pa sa nuclear power plants. Gayunpaman, ang disbentaha na ito ay kadalasang nababawasan sa pamamagitan ng pag-install ng dalawa o kahit tatlo. system, gamit ang mas maraming kapangyarihan. Ang kinahinatnan nito ay maaaring isa pang problema - para sa kanilang pag-install, isang mas malaking lugar ang kakailanganin, na hindi posibleng maglaan sa lahat ng mga proyekto sa bahay.

Upang matiyak ang tuluy-tuloy na supply ng bilang ng mga gamit sa sambahayan at ang sistema ng pag-init na pamilyar sa isang modernong tahanan, kinakailangan ng maraming kapangyarihan. Samakatuwid, ang proyekto ay dapat magbigay ng mga naturang mapagkukunan na maaaring makagawa ng gayong kapangyarihan. At ito ay nangangailangan ng isang matatag na pamumuhunan - kung mas malakas ang kagamitan, mas mahal ito.

Bilang karagdagan, sa ilang mga kaso (halimbawa, kapag gumagamit ng enerhiya ng hangin), maaaring hindi ginagarantiyahan ng pinagmulan ang patuloy na paggawa ng enerhiya. Samakatuwid, kinakailangan upang magbigay ng kasangkapan sa lahat ng komunikasyon sa mga aparatong imbakan.Karaniwan, ang mga baterya at mga kolektor ay naka-install para sa layuning ito, na nangangailangan ng lahat ng parehong karagdagang mga gastos at ang pangangailangan na maglaan ng higit pang square meters sa bahay.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang solar power plant sa bahay

Ang solar power plant ay isang sistema na binubuo ng mga panel, inverter, baterya at controller. Binabago ng solar panel ang nagliliwanag na enerhiya sa kuryente (tulad ng nabanggit sa itaas). Ang direktang kasalukuyang pumapasok sa controller, na namamahagi ng kasalukuyang sa mga mamimili (halimbawa, isang computer o ilaw). Ang isang inverter ay nagko-convert ng direktang kasalukuyang sa alternating current at pinapagana ang karamihan sa mga electrical appliances sa bahay. Ang baterya ay nag-iimbak ng enerhiya na maaaring magamit sa gabi.

Paglalarawan ng video

Isang magandang halimbawa ng mga kalkulasyon na nagpapakita kung gaano karaming mga panel ang kailangan para makapagbigay ng autonomous power supply, tingnan ang video na ito:

Paano ginagamit ang solar energy upang makabuo ng init

Ang mga solar system ay ginagamit para sa pagpainit ng tubig at pag-init ng bahay. Maaari silang magbigay ng init (sa kahilingan ng may-ari) kahit na tapos na ang panahon ng pag-init, at bigyan ang bahay ng mainit na tubig nang libre. Ang pinakasimpleng aparato ay mga metal panel na naka-install sa bubong ng bahay. Nag-iipon sila ng enerhiya at maligamgam na tubig, na kumakalat sa pamamagitan ng mga tubo na nakatago sa ilalim ng mga ito. Ang paggana ng lahat ng solar system ay nakabatay sa prinsipyong ito, sa kabila ng katotohanang maaaring magkaiba sila sa istruktura sa bawat isa.

Ang mga kolektor ng solar ay binubuo ng:

• tangke ng imbakan;
• istasyon ng pumping;
• controller
• mga pipeline;
• mga kabit.

Ayon sa uri ng konstruksiyon, ang mga flat at vacuum collectors ay nakikilala.Sa una, ang ilalim ay natatakpan ng init-insulating material, at ang likido ay kumakalat sa pamamagitan ng mga glass pipe. Ang mga vacuum collector ay lubos na mahusay dahil ang pagkawala ng init ay pinananatiling pinakamababa. Ang ganitong uri ng kolektor ay nagbibigay ng hindi lamang solar heating ng isang pribadong bahay - ito ay maginhawa upang gamitin ito para sa mainit na tubig system at heating pool.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng solar collector

Mga sikat na tagagawa ng mga solar panel

Kadalasan, ang mga produkto ng Yingli Green Energy at Suntech Power Co. ay matatagpuan sa mga istante. Sikat din ang mga HiminSolar panel (China). Ang kanilang mga solar panel ay gumagawa ng kuryente kahit na sa tag-ulan.

Ang produksyon ng mga solar na baterya ay itinatag din ng isang domestic na tagagawa. Ginagawa ito ng mga sumusunod na kumpanya:

• Hevel LLC sa Novocheboksarsk;
• "Telecom-STV" sa Zelenograd;
• Sun Shines (Autonomous Lighting Systems LLC) sa Moscow;
• JSC "Ryazan Plant ng Metal-ceramic Device";
• CJSC "Termotron-zavod" at iba pa.

Palagi kang makakahanap ng angkop na opsyon para sa presyo. Halimbawa, sa Moscow para sa mga solar panel para sa isang bahay, ang gastos ay mag-iiba mula 21,000 hanggang 2,000,000 rubles. Ang gastos ay depende sa configuration at kapangyarihan ng mga device.

Ang mga solar panel ay hindi palaging flat - mayroong isang bilang ng mga modelo na nakatuon sa liwanag sa isang punto

Mga Hakbang sa Pag-install ng Baterya

1. Upang mai-install ang mga panel, pinili ang pinaka-iluminado na lugar - kadalasan ito ang mga bubong at dingding ng mga gusali. Upang ang aparato ay gumana nang mahusay hangga't maaari, ang mga panel ay naka-mount sa isang tiyak na anggulo sa abot-tanaw. Ang antas ng kadiliman ng teritoryo ay isinasaalang-alang din: nakapaligid na mga bagay na maaaring lumikha ng isang anino (mga gusali, puno, atbp.)
2. Ang mga panel ay naka-install gamit ang mga espesyal na sistema ng pangkabit.
3. Pagkatapos ang mga module ay konektado sa baterya, controller at inverter, at ang buong sistema ay nababagay.

Para sa pag-install ng system, ang isang personal na proyekto ay palaging binuo, na isinasaalang-alang ang lahat ng mga tampok ng sitwasyon: kung paano isasagawa ang pag-install nakabukas ang mga solar panel bubong ng bahay, presyo at mga tuntunin. Depende sa uri at saklaw ng trabaho, ang lahat ng mga proyekto ay kinakalkula sa isang indibidwal na batayan. Tinatanggap ng kliyente ang trabaho at tumatanggap ng garantiya para dito.

Ang pag-install ng mga solar panel ay dapat isagawa ng mga propesyonal at bilang pagsunod sa mga hakbang sa kaligtasan.

Bilang isang resulta - ang mga prospect para sa pagbuo ng mga solar na teknolohiya

Kung sa Earth ang pinaka mahusay na operasyon ng mga solar panel ay nahahadlangan ng hangin, na sa isang tiyak na lawak ay nakakalat sa radiation ng Araw, kung gayon sa kalawakan ay walang ganoong problema. Ang mga siyentipiko ay gumagawa ng mga proyekto para sa mga higanteng nag-oorbit na satellite na may mga solar panel na gagana nang 24 na oras sa isang araw. Mula sa kanila, ang enerhiya ay ipapadala sa ground receiving device. Ngunit ito ay isang bagay sa hinaharap, at para sa mga kasalukuyang baterya, ang mga pagsisikap ay nakadirekta sa pagpapabuti ng kahusayan ng enerhiya at pagbawas sa laki ng mga device.

enerhiyang geothermal

Ang mga hindi pa natutuklasang uri ng mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya ay nakatago sa bituka ng mundo. Alam ng sangkatauhan ang lakas at sukat ng mga natural na pagpapakita. Ang lakas ng pagsabog ng isang bulkan ay hindi maihahambing sa alinman sa mga planta ng kuryente na gawa ng tao.

Sa kasamaang palad, hindi pa rin alam ng mga tao kung paano gamitin ang napakalaking enerhiya na ito para sa kabutihan, ngunit ang natural na init ng Earth o geothermal na enerhiya ay umaakit sa atensyon ng mga siyentipiko, dahil ito ay isang hindi mauubos na mapagkukunan.

Ito ay kilala na ang ating planeta taun-taon ay naglalabas ng napakalaking panloob na init, na binabayaran ng radioactive decay ng isotopes sa crust ng globo. Mayroong dalawang uri ng geothermal energy source.

Mga underground pool

Ito ay mga natural na pool na may mainit na tubig o pinaghalong steam-water - hydrothermal o steam-thermal na pinagmumulan. Ang mga mapagkukunan mula sa mga mapagkukunang ito ay kinukuha sa pamamagitan ng mga borehole, pagkatapos ay ginagamit ang enerhiya para sa mga pangangailangan ng sangkatauhan.

Mga bato

Ang init mula sa mainit na mga bato ay maaaring gamitin upang magpainit ng tubig. Upang gawin ito, ito ay pumped sa horizons para sa karagdagang paggamit para sa mga layunin ng enerhiya.

Isa sa mga disadvantage ng ganitong uri ng enerhiya ay ang mahina nitong konsentrasyon. Gayunpaman, sa mga kondisyon kung saan, kapag ang pagsisid sa bawat 100 metro, ang temperatura ay tumataas ng 30-40 degrees, ang pang-ekonomiyang paggamit nito ay maaaring matiyak.

Ang teknolohiya ng paggamit ng enerhiya na ito sa promising "geothermal areas" ay may malinaw na mga pakinabang:

• hindi mauubos na reserba;
• ekolohikal na kalinisan;
• ang kawalan ng malalaking gastos para sa pagbuo ng mga mapagkukunan.

Ang karagdagang pag-unlad ng sibilisasyon ay imposible nang walang pagpapakilala ng mga bagong teknolohiya sa larangan ng enerhiya. Sa landas na ito ay may mga mahirap na gawain na hindi pa nalulutas ng sangkatauhan.

Gayunpaman, ang pagbuo ng direksyon na ito ay gumaganap ng isang mahalagang papel, at ngayon ay mayroon nang mga kagamitan na maaaring makabuluhang makatipid ng mga mapagkukunan.Ang mga tradisyonal at alternatibong mapagkukunan ng enerhiya ay isang mahusay na alternatibo sa kanila. Upang maipatupad ang gayong mga ideya ay nangangailangan ng pasensya, dalubhasang mga kamay, gayundin ng ilang mga kasanayan at kaalaman.

Mga uri ng alternatibong enerhiya

Depende sa mapagkukunan ng enerhiya, na, bilang isang resulta ng pagbabagong-anyo, ay nagpapahintulot sa isang tao na makatanggap ng elektrikal at thermal na enerhiya na ginagamit sa pang-araw-araw na buhay, ang alternatibong enerhiya ay inuri sa ilang mga uri na tumutukoy sa mga pamamaraan ng pagbuo nito at ang mga uri ng mga pag-install na nagsisilbi para sa ito.

Enerhiya ng araw

Ang solar energy ay nakabatay sa conversion ng solar energy, na nagreresulta sa electrical at thermal energy.

Ang produksyon ng elektrikal na enerhiya ay batay sa mga pisikal na proseso na nagaganap sa mga semiconductor sa ilalim ng impluwensya ng sikat ng araw, ang produksyon ng thermal energy ay batay sa mga katangian ng mga likido at gas.

Upang makabuo ng elektrikal na enerhiya, ang mga solar power plant ay nakumpleto, ang batayan nito ay ang mga solar na baterya (mga panel) na ginawa batay sa mga silikon na kristal.

Ang batayan ng mga thermal installation ay solar collectors, kung saan ang enerhiya ng araw ay binago sa thermal energy ng coolant.

Ang kapangyarihan ng naturang mga pag-install ay nakasalalay sa bilang at kapangyarihan ng mga indibidwal na aparato na bahagi ng mga thermal at solar na istasyon.

Enerhiya ng hangin

Ang enerhiya ng hangin ay batay sa conversion ng kinetic energy ng air mass sa electrical energy na ginagamit ng mga consumer.

Ang batayan ng mga wind turbine ay isang wind generator. Ang mga wind generator ay naiiba sa mga teknikal na parameter, pangkalahatang sukat at disenyo: na may pahalang at patayong axis ng pag-ikot, iba't ibang uri at bilang ng mga blades, pati na rin ang kanilang lokasyon (lupa, dagat, atbp. ).

kapangyarihan ng tubig

Ang hydropower ay batay sa conversion ng kinetic energy ng mga masa ng tubig sa elektrikal na enerhiya, na ginagamit din ng tao para sa kanyang sariling mga layunin.

Ang mga bagay ng ganitong uri ay kinabibilangan ng mga hydroelectric power plant na may iba't ibang kapasidad na naka-install sa mga ilog at iba pang anyong tubig. Sa ganitong mga pag-install, sa ilalim ng impluwensya ng natural na daloy ng tubig, o sa pamamagitan ng paglikha ng isang dam, ang tubig ay kumikilos sa mga blades ng isang turbine na bumubuo ng kuryente. Ang hydroturbine ay ang batayan ng mga hydroelectric power plant.

Ang isa pang paraan upang makakuha ng elektrikal na enerhiya sa pamamagitan ng pag-convert ng enerhiya ng tubig ay ang paggamit ng tidal energy, sa pamamagitan ng pagtatayo ng mga tidal station. Ang operasyon ng naturang mga pag-install ay batay sa paggamit ng kinetic energy ng tubig dagat sa panahon ng tides na nagaganap sa mga dagat at karagatan sa ilalim ng impluwensya ng mga solar system object.

Ang init ng lupa

Ang geothermal na enerhiya ay batay sa conversion ng init na naipapalabas ng ibabaw ng mundo, kapwa sa mga lugar kung saan inilalabas ang geothermal na tubig (mga lugar na mapanganib sa seismically), at sa iba pang mga rehiyon ng ating planeta.

Para sa paggamit ng geothermal na tubig, ginagamit ang mga espesyal na pag-install, kung saan ang panloob na init ng lupa ay na-convert sa thermal at elektrikal na enerhiya.

Ang paggamit ng heat pump ay nagpapahintulot sa iyo na makakuha ng init mula sa ibabaw ng lupa, anuman ang lokasyon nito. Ang kanyang trabaho ay batay sa mga katangian ng mga likido at gas, pati na rin ang mga batas ng thermodynamics.

biofuel

Ang mga uri ng biofuels ay naiiba sa mga paraan ng pagkuha ng mga ito, ang kanilang estado ng pagsasama-sama (likido, solid, gas) at mga uri ng paggamit.Ang tagapagpahiwatig na pinagsasama ang lahat ng mga uri ng biofuels ay ang batayan para sa kanilang paggawa ay mga organikong produkto, sa pamamagitan ng pagproseso kung saan nakuha ang elektrikal at thermal energy.

Ang mga solidong uri ng biofuels ay kahoy na panggatong, fuel briquette o pellets, ang mga gas ay biogas at biohydrogen, at ang mga likido ay bioethanol, biomethanol, biobutanol, dimethyl ether at biodiesel.

Mga kalamangan at kahinaan ng mga solar power plant

Mga kalamangan:

• Ang solar energy ay isang renewable energy source. Kasabay nito, ito ay magagamit sa publiko at walang bayad.
• Ang mga solar installation ay medyo ligtas na gamitin.
• Ang mga naturang power plant ay ganap na nagsasarili.
• Ang mga ito ay matipid at may mabilis na panahon ng pagbabayad. Ang mga pangunahing gastos ay nangyayari lamang para sa mga kinakailangang kagamitan at nangangailangan ng kaunting pamumuhunan sa hinaharap.
• Ang isa pang tampok na nakikilala ay ang katatagan sa trabaho. Halos walang power surges sa mga naturang istasyon.
• Ang mga ito ay hindi kakaiba sa pagpapanatili at medyo madaling gamitin.
• Gayundin, para sa kagamitan ng SPP, ang isang katangian na mahabang panahon ng pagpapatakbo ay katangian.

Bahid:

• Bilang isang mapagkukunan ng enerhiya, ang solar system ay napaka-sensitibo sa klima, kondisyon ng panahon at oras ng araw. Ang nasabing planta ng kuryente ay hindi gagana nang mahusay at produktibo sa gabi o sa maulap na araw.
• Mas mababang produktibidad sa mga latitude na may malakas na panahon. Ang mga ito ay pinaka-epektibo sa mga lugar kung saan ang bilang ng mga maaraw na araw bawat taon ay pinakamalapit sa 100%.
• Napakataas at hindi naa-access na halaga ng kagamitan para sa solar installation.
• Ang pangangailangan para sa pana-panahong paglilinis ng mga panel at ibabaw mula sa kontaminasyon.Kung hindi, mas kaunting radiation ang nasisipsip at bumababa ang produktibidad.
• Isang makabuluhang pagtaas sa temperatura ng hangin sa loob ng planta ng kuryente.
• Ang pangangailangang gamitin ang terrain na may malaking lugar.
• Karagdagang mga paghihirap sa proseso ng pagtatapon ng mga bahagi ng halaman, sa partikular na mga photocell, pagkatapos ng pagtatapos ng kanilang buhay ng serbisyo.

Tulad ng sa anumang larangang pang-industriya, ang pagpoproseso at conversion ng solar energy ay may mga kalakasan at kahinaan nito.

Napakahalaga na ang mga pakinabang ay sumasakop sa mga disadvantages, kung saan ang gawain ay makatwiran.

Ngayon, karamihan sa mga pag-unlad sa industriyang ito ay naglalayong i-optimize at pahusayin ang paggana at paggamit ng mga umiiral na pamamaraan at sa pagbuo ng mga bago na mas ligtas at mas produktibo.

Ang pagiging angkop ng paggamit ng solar system

Solar system - isang complex para sa pag-convert ng solar radiation energy sa thermal energy, na pagkatapos ay inilipat sa isang heat exchanger upang painitin ang coolant ng isang heating o water supply system.

Ang kahusayan ng isang solar thermal installation ay nakasalalay sa solar insolation - ang dami ng enerhiya na natanggap sa isang araw ng liwanag sa bawat 1 sq.m ng isang ibabaw na matatagpuan sa isang anggulo ng 90 ° na may kaugnayan sa direksyon ng sinag ng araw. Ang halaga ng pagsukat ng indicator ay kWh / sq.m, ang halaga ng parameter ay nag-iiba depende sa season.

Ang average na antas ng solar insolation para sa isang rehiyon na may temperate continental na klima ay 1000-1200 kWh/sq.m (bawat taon). Ang dami ng araw ay ang pagtukoy ng parameter para sa pagkalkula ng pagganap ng isang solar system.

Ang paggamit ng alternatibong pinagkukunan ng enerhiya ay nagbibigay-daan sa iyo na magpainit ng bahay, kumuha ng mainit na tubig nang walang tradisyonal na mga gastos sa enerhiya - eksklusibo sa pamamagitan ng solar radiation

Ang pag-install ng solar heating system ay isang mamahaling gawain. Upang mabigyang-katwiran ang mga paggasta ng kapital, ang isang tumpak na pagkalkula ng sistema at pagsunod sa teknolohiya ng pag-install ay kinakailangan.

Halimbawa. Ang average na halaga ng solar insolation para sa Tula sa kalagitnaan ng tag-araw ay 4.67 kV / sq. m * araw, sa kondisyon na ang panel ng system ay naka-install sa isang anggulo ng 50 °. Ang pagganap ng isang solar collector na may isang lugar na 5 sq.m ay kinakalkula tulad ng sumusunod: 4.67 * 4 = 18.68 kW ng init bawat araw. Ang dami na ito ay sapat na para magpainit ng 500 litro ng tubig mula sa temperaturang 17°C hanggang 45°C.

Tulad ng ipinapakita ng kasanayan, kapag gumagamit ng solar installation, ang mga may-ari ng cottage sa tag-araw ay maaaring ganap na lumipat mula sa electric o gas water heating sa solar method.

Sa pagsasalita tungkol sa pagpapayo ng pagpapakilala ng mga bagong teknolohiya, mahalagang isaalang-alang ang mga teknikal na tampok ng isang partikular na kolektor ng solar. Ang ilan ay nagsisimula sa 80W/sq.m ng solar energy, ang iba ay nagsisimula sa 20W/sq.m

Kahit na sa isang klima sa timog, ang paggamit ng isang sistema ng kolektor para lamang sa pagpainit ay hindi magbabayad. Kung ang pag-install ay ginagamit ng eksklusibo sa taglamig na may kakulangan ng araw, kung gayon ang halaga ng kagamitan ay hindi sasaklawin kahit na sa loob ng 15-20 taon.

Upang magamit ang solar complex nang mahusay hangga't maaari, dapat itong isama sa sistema ng supply ng mainit na tubig. Kahit na sa taglamig, ang solar collector ay magpapahintulot sa iyo na "i-cut" ang mga singil sa enerhiya para sa pagpainit ng tubig hanggang sa 40-50%.

Ayon sa mga eksperto, para sa domestic na paggamit, ang solar system ay nagbabayad sa mga 5 taon.Sa pagtaas ng presyo ng kuryente at gas, mababawasan ang payback period ng complex

Bilang karagdagan sa mga benepisyo sa ekonomiya, ang "solar heating" ay may karagdagang mga pakinabang:

1. Pagkamagiliw sa kapaligiran. Nabawasan ang mga paglabas ng carbon dioxide. Sa loob ng isang taon, pinipigilan ng 1 sq.m ng solar collector ang 350-730 kg ng pagmimina na makapasok sa atmospera.
2. Estetika. Ang espasyo ng isang compact na paliguan o kusina ay maaaring i-save mula sa malalaking boiler o gas water heater.
3. tibay. Sinasabi ng mga tagagawa na kung susundin ang teknolohiya ng pag-install, ang kumplikado ay tatagal ng mga 25-30 taon. Maraming kumpanya ang nagbibigay ng garantiyang hanggang 3 taon.

Mga argumento laban sa paggamit ng solar energy: binibigkas na seasonality, pag-asa sa lagay ng panahon at mataas na paunang pamumuhunan.

Mga numerical na katangian ng solar radiation

Mayroong isang tagapagpahiwatig bilang ang solar constant. Ang halaga nito ay 1367 watts. Ito ang halaga ng enerhiya bawat 1 sq.m. planetang Earth. Iyan ay halos 20-25% na mas kaunting enerhiya na naabot sa ibabaw ng mundo dahil sa atmospera. Samakatuwid, ang halaga ng solar energy bawat metro kuwadrado, halimbawa, sa ekwador ay 1020 watts. At isinasaalang-alang ko ang pagbabago ng araw at gabi, ang pagbabago sa anggulo ng araw sa itaas ng abot-tanaw, ang tagapagpahiwatig na ito ay bumababa ng halos 3 beses.

Ngunit saan nanggagaling ang enerhiyang ito? Ang mga siyentipiko ay unang nagsimulang harapin ang isyung ito noong ika-19 na siglo, at ang mga bersyon ay ganap na naiiba. Ngayon, bilang isang resulta ng isang malaking bilang ng mga pag-aaral, mapagkakatiwalaan na kilala na ang mapagkukunan ng solar energy ay ang reaksyon ng pagbabagong-anyo ng 4 na hydrogen atoms sa isang helium nucleus. Bilang resulta ng prosesong ito, isang malaking halaga ng enerhiya ang inilabas. Halimbawa, ang enerhiya na inilabas sa panahon ng pagbabagong-anyo ng 1 gr.Ang hydrogen ay maihahambing sa enerhiya na inilabas sa panahon ng pagkasunog ng 15 tonelada ng gasolina.

Mga heat pump para sa pagpainit ng bahay

Ginagamit ng mga heat pump ang lahat ng magagamit na alternatibong mapagkukunan ng enerhiya. Kinukuha nila ang init mula sa tubig, hangin, lupa. Sa maliit na dami, ang init na ito ay naroroon kahit na sa taglamig, kaya kinokolekta ito ng heat pump at ini-redirect ito sa pagpainit ng bahay.

Gumagamit din ang mga heat pump ng mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya - ang init ng lupa, tubig at hangin

Prinsipyo ng operasyon

Bakit kaakit-akit ang mga heat pump? Ang katotohanan na ang paggastos ng 1 kW ng enerhiya para sa pumping nito, sa pinakamasamang kaso, makakakuha ka ng 1.5 kW ng init, at ang pinakamatagumpay na pagpapatupad ay maaaring magbigay ng hanggang 4-6 kW. At hindi ito sumasalungat sa batas ng konserbasyon ng enerhiya sa anumang paraan, dahil ang enerhiya ay ginugol hindi sa pagkuha ng init, ngunit hindi sa pumping nito. Kaya walang inconsistencies.

Scheme ng heat pump para sa paggamit ng mga alternatibong pinagkukunan ng enerhiya

Ang mga heat pump ay may tatlong gumaganang circuits: dalawang panlabas at sila ay panloob, pati na rin ang isang evaporator, isang compressor at isang condenser. Ang scheme ay gumagana tulad nito:

• Ang isang coolant ay umiikot sa pangunahing circuit, na kumukuha ng init mula sa mababang potensyal na mapagkukunan. Maaari itong ibaba sa tubig, ibaon sa lupa, o maaari itong kumuha ng init mula sa hangin. Ang pinakamataas na temperatura na naabot sa circuit na ito ay nasa paligid ng 6°C.
• Ang panloob na circuit ay nagpapalipat-lipat ng heating medium na may napakababang kumukulo (karaniwang 0°C). Kapag pinainit, ang nagpapalamig ay sumingaw, ang singaw ay pumapasok sa compressor, kung saan ito ay naka-compress sa mataas na presyon. Sa panahon ng compression, ang init ay pinakawalan, ang nagpapalamig na singaw ay pinainit sa isang average na temperatura ng +35°C hanggang +65°C.
• Sa condenser, ang init ay inililipat sa coolant mula sa ikatlong - heating - circuit. Ang mga cooling vapors ay condensed, pagkatapos ay ipasok pa ang evaporator. At pagkatapos ay umuulit ang cycle.

Ang heating circuit ay pinakamahusay na ginawa sa anyo ng isang mainit na sahig. Ang mga temperatura ay ang pinakamahusay para dito. Ang sistema ng radiator ay mangangailangan ng masyadong maraming mga seksyon, na pangit at hindi kumikita.

Mga alternatibong mapagkukunan ng thermal energy: kung saan at kung paano makakuha ng init

Ngunit ang pinakamalaking kahirapan ay ang aparato ng unang panlabas na circuit, na nangongolekta ng init. Dahil ang mga mapagkukunan ay mababa ang potensyal (may kaunting init sa ibaba), ang malalaking lugar ay kinakailangan upang makolekta ito sa sapat na dami. Mayroong apat na uri ng mga contour:

• Ang mga singsing ay inilatag sa mga tubo ng tubig na may coolant. Ang katawan ng tubig ay maaaring maging anuman - isang ilog, isang lawa, isang lawa. Ang pangunahing kondisyon ay hindi ito dapat mag-freeze kahit na sa pinakamatinding frosts. Ang mga bomba na nagbobomba ng init palabas ng ilog ay gumagana nang mas mahusay; mas kaunting init ang inililipat sa stagnant na tubig. Ang ganitong pinagmumulan ng init ay ang pinakamadaling ipatupad - magtapon ng mga tubo, itali ang isang load. Mayroon lamang isang mataas na pagkakataon ng aksidenteng pinsala.

• Mga thermal field na may mga tubo na nakabaon sa lalim ng pagyeyelo. Sa kasong ito, mayroon lamang isang sagabal - malaking dami ng mga gawaing lupa. Kailangan nating alisin ang lupa sa isang malaking lugar, at maging sa isang solidong lalim.

• Paggamit ng geothermal temperature. Ang isang bilang ng mga balon na napakalalim ay na-drill, at ang mga coolant circuit ay ibinaba sa kanila. Ano ang mabuti tungkol sa pagpipiliang ito ay nangangailangan ito ng kaunting espasyo, ngunit hindi sa lahat ng dako posible na mag-drill nang napakalalim, at ang mga serbisyo sa pagbabarena ay nagkakahalaga ng malaki. Maaari kang, gayunpaman, gumawa ng isang drilling rig sa iyong sarili, ngunit ang trabaho ay hindi pa rin madali.

• Pagkuha ng init mula sa hangin.Ito ay kung paano gumagana ang mga air conditioner na may posibilidad ng pag-init - kumukuha sila ng init mula sa "outboard" na hangin. Kahit na sa mga sub-zero na temperatura, ang mga naturang yunit ay gumagana, kahit na sa isang hindi masyadong "malalim" na minus - hanggang sa -15 ° C. Upang gawing mas masinsinang trabaho, maaari mong gamitin ang init mula sa mga baras ng bentilasyon. Magtapon ng ilang lambanog na may coolant doon at magpainit ng init mula doon.

Ang pangunahing kawalan ng mga heat pump ay ang mataas na presyo ng pump mismo, at ang pag-install ng mga field ng pagkolekta ng init ay hindi mura. Sa kasong ito, maaari kang makatipid ng pera sa pamamagitan ng paggawa ng bomba sa iyong sarili at paglalagay din ng mga contour gamit ang iyong sariling mga kamay, ngunit ang halaga ay mananatiling malaki. Ang kalamangan ay ang pag-init ay magiging mura at ang sistema ay gagana nang mahabang panahon.

Mga uri

Ngayon, ang iba't ibang uri ng mga solar panel ay nakakakuha ng higit at higit na katanyagan. Sa unang sulyap, maaaring mukhang pareho ang lahat ng solar module: isang malaking bilang ng mga indibidwal na maliliit na solar cell ay magkakaugnay at natatakpan ng isang transparent na pelikula. Ngunit, sa katotohanan, ang lahat ng mga module ay naiiba sa kapangyarihan, disenyo at laki. At sa ngayon, hinati ng mga tagagawa ang mga solar system sa dalawang pangunahing uri: silikon at pelikula.

Para sa mga domestic na layunin, ang mga solar panel na may mga silikon na photocell ay naka-install. Sila ang pinakasikat sa merkado. Kung saan ang tatlong uri ay maaari ding makilala - ito ay polycrystalline, single-crystal, inilarawan na sila nang mas detalyado sa artikulo, at amorphous, na tatalakayin natin nang mas detalyado.

Amorphous - ay ginawa din batay sa silikon, ngunit, bilang karagdagan, mayroon din silang nababaluktot na nababanat na istraktura. Ngunit hindi sila ginawa mula sa mga kristal na silikon, ngunit mula sa silane - isa pang pangalan para sa silikon na hydrogen. Sa mga tampok ng amorphous module, mapapansin ng isa ang mahusay na kahusayan kahit na sa maulap na panahon at ang kakayahang ulitin ang anumang ibabaw.Ngunit ang kahusayan ay mas mababa - 5% lamang.

Ang pangalawang uri ng mga solar panel - pelikula, ay ginawa batay sa ilang mga sangkap.

• Cadmium - ang mga naturang panel ay binuo noong 70s ng huling siglo at ginamit sa kalawakan. Ngunit ngayon ang cadmium ay ginagamit din sa produksyon ng mga pang-industriya at domestic solar power plant.
• Mga module batay sa semiconductor CIGS - binuo mula sa copper selenide, indium at mga film panel. Ang Indium ay malawakang ginagamit din sa paggawa ng mga likidong kristal na monitor.
• Polymer - ginagamit din sa paggawa ng solar film modules. Ang kapal ng isang panel ay halos 100 nm, ngunit ang kahusayan ay nananatili sa antas ng 5%. Ngunit mula sa mga plus maaari itong mapansin na ang mga naturang sistema ay may abot-kayang presyo at hindi naglalabas ng mga nakakapinsalang sangkap sa kapaligiran.

Ngunit ngayon din, ang mga hindi gaanong malalaking portable na modelo ay nasa merkado. Ang mga ito ay espesyal na idinisenyo para sa paggamit sa mga aktibidad sa labas. Kadalasan, ang mga naturang solar panel ay ginagamit upang mag-recharge ng mga portable na aparato: maliliit na gadget, mobile phone, camera at camcorder.

Ang mga portable na module ay nahahati sa apat na uri.

• Mababang kapangyarihan - magbigay ng isang minimum na singil, na sapat upang muling magkarga ng isang mobile phone.
• Flexible - maaaring i-roll up at may maliit na timbang, dahil dito, at dahil sa mahusay na katanyagan sa mga turista at manlalakbay.
• Naayos sa isang substrate - mayroon silang mas malaking timbang, mga 7-10 kg at, nang naaayon, nagbibigay ng mas maraming enerhiya. Ang mga naturang module ay espesyal na idinisenyo para sa paggamit sa malayuang mga biyahe sa kotse, at maaari ding gamitin upang bahagyang autonomously magbigay ng enerhiya sa isang country house.
• Universal - kailangang-kailangan para sa hiking, ang aparato ay may ilang mga adapter para sa sabay-sabay na pagsingil ng iba't ibang mga aparato, ang timbang ay maaaring umabot sa 1.5 kg.

Angkop ba ito para sa isang ordinaryong tahanan

• Para sa domestic na paggamit, ang solar energy ay isang promising na uri ng enerhiya.
• Bilang isang mapagkukunan ng elektrikal na enerhiya para sa mga gusali ng tirahan, ang mga istasyon ng solar power ay ginagamit, na ginawa ng mga pang-industriya na negosyo sa Russia at sa ibang bansa. Ang mga pag-install ay binibigyan ng iba't ibang kapangyarihan at isang kumpletong hanay.
• Ang paggamit ng heat pump - ay magbibigay sa isang gusali ng tirahan ng mainit na tubig, magpainit ng tubig sa pool, magpainit ng coolant sa sistema ng pag-init o ng hangin sa loob ng lugar.
• Mga kolektor ng solar - maaaring magamit sa mga sistema ng pagpainit ng bahay at mainit na tubig. Mas mahusay, sa kasong ito, mga kolektor ng vacuum tube.