Energia soarelui la 60 de latitudine.
Pământul primește de la Soare o mie de ori mai multă energie în fiecare zi decât este produsă de toate centralele electrice din lume. Sarcina aici este de a învăța cum să utilizați practic cel puțin o cantitate mică din acesta. Nu se poate afirma că utilizarea pe scară largă a energiei solare nu va avea consecințe asupra mediului, dar ele vor fi incomparabil mai mici decât în cazul energiei tradiționale.
Fotoconvertoare de siliciu
Unul dintre liderii în utilizarea practică a energiei solare era Elveția. S-au construit aici 2600 de unități solare cu fotoconvertoare de siliciu cu puteri de la 1 până la 1000 kW și dispozitive de colectare a energiei solare pentru generarea de căldură. Programul, care a primit numele de „Solar-91“, realizat sub sloganul „Pentru un Elveția non-volatilă!“, Aduce o contribuție semnificativă la soluționarea problemelor de mediu și independența energetică a țării astăzi, importă mai mult de 70 la suta din energia.
Firmele mari se montează pe acoperișurile clădirilor industriale de heliostate până la 300 kW. O astfel de stație poate acoperi necesitățile energetice ale întreprinderii cu 50,70%. În zonele din zonele muntoase alpine, în cazul în care neprofitabilă să definească linii electrice, construite baterii solare autonome.
Intensitatea luminii solare la nivelul mării este de 1,3 kW pe metru pătrat. Eficiența celor mai bune baterii solare este de 12% 18%. Având în vedere eficiența, transformarea energiei solare folosind fotoconvertoare face posibilă obținerea a cel mult 0,5 kW de putere de la un metru pătrat.
Rezolvarea problemelor „economie“ a energiei solare, nu putem cădea în comun zabluzhdeie: compara scump, dar foarte tineri tehnologie de conversie a energiei solare în energie electrică folosind celule solare, un ieftine, dar „murdar“, folosind tehnologia de petrol și gaze.
Eficiența costurilor acestui nou tip de resurse energetice ar trebui comparată cu acele tipuri de energie care vor fi utilizate la aceeași scară în viitor.
Concentratoare de oglinzi
Cu toate acestea, experiența utilizării energiei solare în latitudini temperate arată că este mai profitabil să acumulați direct energia solară și să o utilizați ca căldură. Dezvoltat de
proiecte de propuneri pentru Alaska și nordul Canadei. Condițiile naturale și climatice ale acestor regiuni sunt comparabile cu condițiile din banda centrală a țării noastre.
Din copilărie, mulți își amintesc că, cu ajutorul unui obiectiv colectiv de la lumina soarelui, puteți lumina o hârtie. În instalațiile industriale, lentilele nu sunt folosite: ele sunt grele, costisitoare și dificil de realizat
de fabricație.
De asemenea, puteți focaliza razele solare cu o oglindă concavă. Este partea principală a helio-concentratorului, un instrument în care sunt asamblate grinzi solare paralele
folosind o oglindă concavă. Dacă puneți o țeavă cu apă în centrul oglinzii, se va încălzi. Acesta este principiul acțiunii convertizoarelor solare directe.
Cele mai eficiente pot fi folosite în latitudinile sudice, dar în mijlocul benzii le găsesc aplicații. Oglinzile din instalații sunt folosite fie din sticlă tradițională, fie din aluminiu lustruit.
Încălzitor de apă
Încălzitorul de apă este proiectat pentru alimentarea cu apă caldă, în principal pentru gospodăriile individuale. Dispozitivul este alcătuit dintr-o cutie cu bobină, un rezervor de apă rece, un rezervor de stocare și țevi. Cutia este instalată permanent la un unghi de 30 de grade. cu orientare spre partea de sud. Apa rece, mai grea, intră în mod constant în partea inferioară a cutiei, unde se încălzește și, deplasată de apă rece, intră în rezervorul de stocare. Poate fi folosit pentru încălzire, pentru duș sau pentru alte nevoi de uz casnic.
Capacitatea zilnică la 50 de latitudine este de aproximativ 2 kW / h pe metru pătrat. Temperatura apei din rezervorul de acumulare ajunge la 60. 70 grade. Eficiența instalației este de 40%.
Concentratoare termice
Toți cei care au fost vreodată într-o seră știu cât de strâns condițiile din interiorul ei diferă de cele din jurul lui: temperatura din ea este mai mare. Razele soarelui trec aproape fără obstacole prin acoperirea transparentă și încălzesc solul, plantele, pereții și structura acoperișului. În sens invers
căldura se disipează puțin din cauza concentrației crescute de dioxid de carbon. Concentratorii termici lucrează pe un principiu similar.
Acestea sunt cutii din lemn, metal sau plastic, pe de o parte închise cu geam simplu sau dublu. În interiorul cutiei se introduce o absorbție maximă a luminii solare
tablă de metal ondulat, pictată în negru. În cutie, aerul sau apa sunt încălzite, care sunt date periodic sau permanent de acolo de un ventilator sau o pompă.
Casă rezidențială cu încălzire solară
Valoarea medie a radiației solare totale la cea de-a 55-a latitudine care intră pe o zi pe o suprafață orizontală de 20 m ² este de 50. 60 kW / h. Aceasta corespunde costului energiei pentru încălzirea unei case de 60 m².
Pentru condițiile de funcționare a unei locuințe locuite sezonier al benzii de mijloc, cel mai potrivit este sistemul de încălzire a aerului. Aerul este încălzit în colectorul solar și
conductele de aer sunt introduse în cameră. Avantajele utilizării unui agent de răcire a aerului în comparație cu un lichid de răcire sunt evidente:
nu există niciun pericol ca sistemul să înghețe;
nu este nevoie de țevi și robinete;
simplitate și ieftinitate.
Dezavantajul este capacitatea scăzută de căldură a aerului.
Structurally, colectorul este o serie de cutii verticale vitrate, a căror suprafață interioară este înnegrată cu vopsea mată, care nu dă un miros când este încălzită. Lățimea cutiei este de aproximativ 60 cm.
În partea de amplasare a colectorului solar, este preferată versiunea verticală. Este mult mai ușor de construit și menținut. În comparație cu
pantă colector sigiliu (de exemplu, ocupând o parte a acoperișului) nu este necesară împotriva apei, nu există nici o problemă de încărcare zăpadă, cu sticlă vertical se spală cu ușurință de praf.
Colectorul plat, în plus față de radiația solară directă, percepe radiația împrăștiată și reflectată: în vremea tulbure, cu nori ușori, într-un cuvânt, în condițiile în care noi
avem cu adevarat in trupa de mijloc.
Un colector plat nu creează căldură cu potențial ridicat, ca un colector de concentrare, dar pentru încălzirea prin convecție nu este necesară, este suficient să existe un potențial scăzut
căldură. Colectorul solar este situat pe o fațadă orientată spre sud (abaterea permisă până la 30 grade est sau vest).
Radiațiile solare radicale în timpul zilei, precum și dorința de a încălzi casa noaptea și într-o zi tulbure dictează nevoia unei baterii termice. În timpul zilei, el acumulează energie termică și dă noaptea. Pentru a lucra cu un colector de aer, cea mai rațională este o baterie cu pietriș. Este ieftin, simplu în construcții.
Amploarea de pietriș poate fi așezată într-un subsol încastrat izolat termic al casei. Aerul cald este pompat în baterie folosind un ventilator.
Pentru o casă cu o suprafață de 60 m², capacitatea bateriei este cuprinsă între 3 și 6 m³. Răspândirea este determinată de calitatea elementelor sistemului solar, a izolației termice și, de asemenea, cu energia solară
radiații într-o anumită zonă.
Sistemul de alimentare cu energie solară a casei funcționează în patru moduri:
încălzirea și acumularea de energie termică;
încălzirea bateriei;
acumularea energiei termice;
încălzire din colector.
În zilele însorite reci, aerul încălzit se ridică în rezervor și prin găurile din tavan în cameră. Circulația aerului se datorează convecției naturale. În zilele calde și calde, aerul cald este luat din zona superioară a colectorului și pompat prin pietriș cu ajutorul unui ventilator, încărcând acumulatorul de căldură. Pentru timp de noapte, și în caz de vreme tulbure în aerul din cameră este forțat prin baterie și sa întors în camera încălzită.
În banda intermediară, sistemul solar satisface doar parțial nevoile de încălzire. Experiența în exploatare arată că economia de combustibil sezonier datorată utilizării energiei solare atinge 60%.
Module fotovoltaice solare fabricate în Rusia.
Modulele solare (SM) bazate pe piatră de cristal monocristal sunt proiectate pentru a converti radiația solară directă cu o putere de 500 W / m într-un curent electric de tensiune constantă. Plăcile de siliciu rotunde sunt plasate într-un substrat de sticlă cu o grosime de 3 sau 4 mm. Sticla este plasată într-un cadru din aluminiu.
Avantaje: construcții ușoare sigilate, sticlă călită lustruit, a crescut grindină, interval de temperaturi de lucru -60 ° C ... + 75 ° C, tehnologie 100% umiditate admisă de asamblare de economisire a energiei.
Aplicare: Ca sursă primară sau auxiliară de energie ca parte a surselor de energie autonome pentru:
Domeniu de aplicare: Modulul este adecvat în special pentru aplicații industriale. Generatoarele solare de orice capacitate de proiectare sunt create prin combinarea modulelor solare ASE-50, de exemplu, pentru a furniza energie pentru casele de ferme.
Descriere: Modulul conține 36 de celule solare cu cristal monocristal. Suprafața frontală a modulului este acoperită cu o sticlă securizată foarte transparentă pentru protecția împotriva influențelor mecanice și climatice. Sub sticlă, celulele solare (celule) sunt încorporate în plasticul moale al EAA (etilen vinil acetat). care promovează expansiunea termică a celulelor. Partea din spate a modulului este sigilat folie permanent alb din plastic multi-strat de înaltă rezistență. Cadrul modulului este alcătuit dintr-un profil de aluminiu rezistent la torsiune, care este rezistent la influențele atmosferice datorită suprafeței sale anodizate anti-coroziune. Designul excepțional contribuie la utilizarea modulului în medii dure.
Pentru ușurința instalării, bolțurile sunt integrate în cadrul modulului. Modulul este echipat cu diode de șunt pentru a proteja celulele în cazul unei întunecări parțiale. Modulele individuale sunt echipate cu un cablu care utilizează două cutii de joncțiune instalate pe partea inferioară a modulului, una dintre cutii are un pozitiv, iar celălalt un pol negativ.
Modulele sunt livrate împreună cu un regulator automat de tensiune, prin care bateria este reîncărcată.
Datele electrice ale modulului
Temperatura aerului, С