Электростанция на солнечных батареях. На солнечных батареях
Солнечные батареи для дома, дачи
Солнечные батареи – практически бесконечный (еще на несколько миллиардов лет точно хватит) источник энергии. И если раньше они использовались в основном лишь в космической промышленности, то в настоящее время сфера их применения стала гораздо шире, и теперь они доступны практически любому человеку.
Разместив солнечные батареи на крыше своего дома, при достаточном количестве солнечных дней, вы без проблем сможете организовать освещение своего жилища или дачного участка. Использовать солнечную энергию весьма выгодно – ведь это экологически чистый, дешевый, надежный, бесшумный и доступный энергоисточник.
В настоящее время они весьма широко применяются в бытовой электронике – на их основе уже выпускают сотовые телефоны, ноутбуки, телевизоры и многие другие устройства. А использование компактных переносных аккумуляторов на солнечных батареях позволит вам сделать по настоящему мобильным практически любое устройство.
На нашем сайте вы найдете информацию об устройстве соленных батарей, их производстве, сферах применения. Сможете ознакомиться с новинками устройств работающих на солнечной энергии.
Рекомендуем почитать:Солнечные модули
 | Солнечная батарея Exmork 150 ватт, 12ВРазмер: 1120x990x40 мм,номинальная мощность - 150 ватт,номинальное напряжение - 12В. |
| Солнечная батарея Exmork 100 ватт, 12ВРазмер: 1140x670x35 мм,номинальная мощность - 100 ватт,номинальное напряжение - 12В. |
Недавно добавленные устройства на солнечных батареях
solarb.ru
Автомобиль на солнечных батареях: миф или реальность
В середине прошлого века на одной из выставок автомобильной техники компании General Motors впервые был представлен первый автомобиль на солнечных батареях, движущей силой которого служил электродвигатель, питанием которого служила селеновая батарея с питанием от солнца. Длина его составляла всего около полуметра, а чуть более десяти батарей располагались на крыше транспортного средства.
Конструктором автомобильчика был инженер компании Уильям Кобб, исследования которого в то время усиленно финансировались компанией, обещая большой скачок в развитии автомобилей на солнечных батареях. Однако исследования в скором времени были свернуты, а их результаты забыты почти на тридцать лет.
к содержанию ↑Электромобиль сегодня: прорыв в будущее
И только в начале девяностых годов прошлого столетия, когда коэффициент полезного действия солнечной панели поднялся до 15%, начался бум изобретений солнце мобилей одиночными изобретателями, в который, в последствие, включились и крупные автоконцерны. Совершенно недавно компания Spektrolab, являющаяся подразделением концерна Boeing, разработала панели с эффективностью около 36%, что явилось настоящим прорывом в сфере использования энергии Солнца.
Сегодня производство электромобилей, где применяется батарея от солнца является сосредоточием самых последних технических изобретений и находок в материаловедении. Ведь невысокую эффективность панелей необходимо компенсировать низкими механическими потерями и небольшим весом самой техники.
Поэтому в таких моделях применяются самые последние изобретения в области трансмиссий, на них устанавливаются шины с самым низким сопротивлением качению и для их кузовов используются самые легкие композитные материалы высокой прочности. Кроме того, солнечные электрокары служат концептами для отработки последних достижений в автомобилестроении.
Так, специально для электромобилей разработаны легкие электродвигатели постоянного тока бесколлекторного типа с полюсами из редкоземельных магнитных материалов. А на ряде экземпляров для полного исключения механических потерь в трансмиссии стали устанавливать так называемые мотор-колеса, когда электродвигатель находится, непосредственно, в каждом колесе автомобиля. Компании-производители автошин, такие как Michelin, Dunlop и ряд других, заняты разработкой шин специально для электромобилей, коэффициент сопротивления качению которых, в настоящее время, достиг 0,007. Аналогичные шины высокого уровня сбережения энергии, используя наработки для электромобилей, разрабатываются и для обычных серийных моделей.
Большим подспорьем для автомобилестроителей стало изобретение батарей от солнца настолько тонких, что ими можно оборудовать не только крышу, но и любую поверхность автомобиля, тем самым увеличив общую площадь поглощения световой энергии. В последнее время при конструировании энергообеспечения серийных моделей стали применять солнечные панели для питания систем микроклимата, мультимедийных систем и систем подзарядки автомобильного аккумулятора на стоянках. Коэффициент аэродинамического сопротивления электромобилей достиг минимально возможной величины (0,1).
Новый вид спорта — ралли солнцемобилей
В результате бума разработок автомобилей на солнечных батареях возник и новый вид спорта брейнспорт, в рамках которого ежегодно в Австралии проводятся ралли солнцемобилей с пробегом около 3000 км между городами Дарвин и Аделаида. Эти соревнования собирают тысячи зрителей, а миллионы наблюдают за ними по телевидению. Не обделены вниманием эти соревнования и со стороны крупных автомобильных концернов, понимающих, что за этим видом энергии будущее.
Результатом более чем пятидесятилетнего прогресса, стал ряд конструкций электромобилей, питающихся от панелей, преобразующих солнечную энергию в электрическую.
Так, в 1996 году на австралийском ралли, автомобиль Мечта компании Honda прошел 3010 километров со скоростью 90 км/час и максимальной скоростью 135 км/час.
В этом же году компанией GeneralMotors был представлен автомобиль Sunracer, разгоняющийся до скорости 100 км/час за 9 секунд и имеющий максимальную скорость 130 км/час. Он был оснащен передовым, на тот момент, электродвигателем с высоким КПД и на обычных свинцовых аккумуляторах мог пройти около 100 километров.
В одном из австралийских соревнований третье место заняло детище студентов Мичиганского университета. Автомобиль Momentum показал скорость 105 км/час, неся на своем борту водителя и панели из более 3000 солнечных батарей. Мощность двигателя составила 2 кВт и вес 290 килограмм вместе с водителем. Техника имеет три колеса шириной всего 65 миллиметров для снижения сопротивления качению.
Победителями австралийского ралли в 2001 и 2003 годах стала команда гонщиков из Голландии на автомобилях Nuna3, которые прошли дистанцию за двадцать девять часов одиннадцать минут при средней скорости 102,75 км/час. Теоретической максимальной скоростью этого автомобиля является показатель в 170 км/час.
к содержанию ↑Разработки новых проектов
Французская фирма Venturi имеет два проекта автомобилей на солнечных батареях, практически готовых к выпуску в серию: Ecletic и Astrolab. Ecletic имеет крышу, расположенной на ней солнечной панели и электродвигатель мощностью 22 л/с, что позволяет ему проехать со скоростью 50 км/час около 50 километров. Более совершенный экземпляр Astrolab способен преодолеть 110 километров и на отдельных участках иметь скорость 120 км/час.
Недавно был представлен автомобиль на солнечных батареях, разработанный группой преподавателей и студентов Университета Южной Австралии. Разгон до 100 км/час у модели Trev составляет 10 секунд, при максимальной скорости 150 км/час. Пробег свыше 150 километров ему обеспечивает литиевая батарея весом 44 килограмма, подзаряжаемая от солнечной панели. Машина имеет 2 места и достаточно объемный багажник. Техника весит 270 килограмм, оснащен эффективным электрическим приводом с низким уровнем шума и конструктивно может эксплуатироваться на дорогах общего пользования. Солнце мобиль позиционируется разработчиками как городской транспорт ближайшего будущего.
Стоимость подобного транспортного средства превышает полмиллиона долларов, а некоторые экземпляры достигают стоимости и в 2 миллиона, как Мечта от корпорации Honda. Поэтому, массовость автомобилей, использующих панели, берущие энергию от солнца, скорее всего, наступит не скоро. А пока такие модели могут обрести владельца, обладающего соответствующим капиталом. Правда, некая компания-производитель из Венесуэлы объявила о скором выпуске легковых единиц и малых грузовиков на солнечной тяге стоимостью не более 6000 долларов, но дальше обещаний дело пока не пошло.
Достоинства и недочеты электромобиля
Как бы ни развивалось это направление разработки транспорта, автомобили на солнечных батареях имеют множество положительных качеств, способных стать приговором транспорту с ДВС:
- неограниченный ходовой запас на энергии, накопленной в течение светового дня;
- отсутствие сети заправочных станций;
- большой рабочий ресурс солнечной панели;
- полное отсутствие вредных выбросов;
- бесплатность энергии.
Пока же эти преимущества становятся, наоборот, недостатками солнце мобилей, не позволяющими им стать широко распространенным видом транспорта.
Автомобили на солнечных батареях присутствует в программе практически каждого крупного автомобильного концерна. Кроме того, эти же концерны финансируют разработки в этой области небольшими конструкторскими бюро и коллективами учебных заведений. По оценкам специалистов, серийный электромобиль сможет появиться только тогда, когда солнечная батарея достигнет коэффициента полезного действия в 50%. Тогда автомобили на солнечных батареях смогут успешно конкурировать с машинами, движущей силой которых служат двигатели внутреннего сгорания.
mirenergii.ru
Солнечные системы (батареи) для дома
Приветствую тебя, дорогой посетитель блога «Строим дом». Продолжим обсуждать автономные солнечные системы, и в этой статье предлагаю рассмотреть эффективность работы солнечных панелей.
Для большей наглядности я хочу взять отдельный дом, возведенный еще лет пять назад в Московской области. Это капитальное строение «на пять с плюсом» прошло испытание частыми сменами температуры в межсезонье и морозными зимами. Но главное о чем пойдет речь — хозяева сумели по достоинству оценить сравнительно непривычный для этого региона принцип электро-обеспечения дома – за счет работы солнечных батарей. Давайте посмотрим что у них получилось.
Единая система из солнечных батарей + ветрогенератор
Практически вся площадь крыши дома покрыта солнечными панелями
Электричество от солнечных батарей
Сосредоточиться на альтернативном виде электроэнергии хозяева решили не ради экспериментов, а просто потому, что традиционное энергообеспечение в этом живописном уголке хотя и есть, но испытывает проблемы, а газа нет даже в перспективе. Возиться с печью, заготавливать дрова и растапливать — у них не было никакого желания, да и времени. Что делать в этом случае?
Установка солнечных панелей
Поэтому при разработке проекта дома пришли к тому, что его жизненные функции будут базироваться на солнечных батареях. Для этого при планировке строения, для вспомогательного оборудования, солнечных батарей и теплового насоса, (обратите внимание на этот ключевой момент, т.к. тепловые насосы потребляют в разы меньше электроэнергии, нежели обычные тэновые обогреватели), была отдана целая комната.
Дом был развернут таким образом, чтобы поступление солнечных лучей на модули, размещенные на крыше, было предельным (максимальная инсоляция). Кроме этого, расчет наклона и размера кровли дома отвечал всем требованиям по установке солнечных панелей.
На заметку: в идеале было бы хорошо установить солнечные батареи на специальном поворотном механизме автоматического слежения за солнцем, правда нужно учесть, что это приводит к удорожанию системы.
Но в этом случае нельзя было подчинять все только техническим требованиям, обусловленным особенностями работы солнечных батарей. Некоторые пожелания имелись и у самих хозяев дома. Они желали иметь просторную кухню со столовой и свободную сауну с подогревом. Для соблюдения всех представляемых условий подходил только один материал – клееный брус. Он дает возможность для воплощения любых архитектурных решений и почти не предрасположен к деформированию, давая лишь минимальную усадку.
Кстати сейчас выпускают и такие гибкие солнечные панели как на фото ниже. Похоже прямо как на отделочный материал.
Принцип действия солнечных батарей
1. Солнечные модули трансформируют солнечную энергию в постоянный ток при помощи полупроводника кремния, а инвертор из постоянного, преобразует ток в переменный. Обретаемую энергию можно использовать и напрямую – разными нагрузками постоянного тока.
2. Контроллер – основный элемент контроля и управления всей системой электрообеспечения. Главная его задача – зарядить аккумуляторы полностью, не допуская перегрузок или обратного тока в ночное время суток. Он же обеспечивает полную безопасность и работу всей системы электроснабжения на солнечных панелях.
Аккумуляторы, контролер, инвертор в сборе3. Инвертор – преобразует напряжение постоянного тока от солнечных батарей, аккумуляторов, топливных и других генераторов в напряжение 220 вольт, 50 герц.
4. Аккумуляторы – накопители электроэнергии.
В этом вариенте в схему включен дизель-генератор, как резервный, дополнительный источник энергииИнженерные системы
В доме устроено оборудование, необходимое для комфортабельных условий жизни – кухонная техника, посудомоечная и стиральная машины, подсоединен колодезный насос. Жизнедеятельность всей этой техники, включая освещение по всему дому, осуществляется посредством солнечных батарей. И только система отопления «поручена» тепловому насосу. Обогрев второго этажа обеспечивают конвекторы, первый этаж оснащен теплыми водяными полами. При этом к магистральным сетям подключен только тепловой насос, расходующий 1,5-2 кВт электроэнергии.
В итоге дом способен существовать фактически автономно с одним незначительным исключением. Для этого в систему внесены новейшие технические разработки.
В принципе и тепловой насос можно было бы полностью обеспечить электроэнергией от солнечных батарей, потребляет он все же гораздо меньше обычных электрических обогревателей. Но для этого бы пришлось сумму вложений в солнечную электростанцию, увеличить примерно вдвое.
Схема электростанции на солнечных батареяхВ наше время широкое применение нашли фотоэлектрические модули, производимые с применением микро-кремниевой пленки и прозрачной пленки амфорного кремния. Они наносятся на стеклянное основание солнечной панели. Микро-прозрачная пленка преобразует в электрическую энергию невидимую инфракрасную часть спектра солнца, а слой амфорного кремния – видимую. Эти модули могут преобразовывать солнечную энергию в электрическую, хоть в плохую погоду, хоть при недостаточной освещенности, как при жарком климате, так и при рассеянном свете. Очень выгодны для территорий с небольшим количеством солнечных дней в году и регионов со слабой активностью солнца. Могут использоваться и на северной, и на теневой сторонах дома. Срок эксплуатации их в среднем – 10-15 лет.
Нельзя не упомянуть преимуществах солнечных панелей с применением кремния.
- Доступная цена. Производственные затраты на электроэнергию по этой технологии заметно упали и продолжают снижаться, благодаря научным исследованиям и инвестициям.
- Широкое применение. В добавок к традиционной установке на крыше фотоэлектрические модули могут использоваться для отделки фасадов здания в качестве отдельных элементов, архитектурных решений и композиций, что до этого считалось невозможным. Тем более, что эти модули можно устанавливать, как на кровельный материал, так и вместо него.
- Работа без дефектов. Производственный процесс – достаточно прост, поэтому в этой продукции гораздо меньше дефектов по сравнению с обычными солнечными модулями, при производстве которых используется пайка.
- Независимы к погодным условиям. Модули отлично работают при разных погодных условиях, потому как они производятся из специальных материалов, имеющих длительный срок службы.
- Превосходная работа даже при слабой солнечной активности. При рассеянных солнечных лучах эффективность фотоэлектрических модулей выше, чем у поликристаллических, не говоря уже о монокристаллических кремниевых панелях.
Эффективность солнечных панелей, расчет модулей
Для эффективности солнечных панелей необходимо протянуть силовые кабели, соединяющие фотоэлектрические модули, устроенные на крыше, с системой обслуживания, в которую входят – инвертор (преобразователь напряжения), контроллер зарядки батарей и аккумуляторные батареи, которые расположены в специальной комнате.
Автономная солнечная электростанция в домеОт количества электроприборов в доме можно вычислить нужное количество фотоэлектрических модулей. За основу берется среднесуточное энергопотребление электроэнергии в кВт/ч. Для высчитывания числа фотоэлектрических модулей нужно знать точное энергопотребление объекта, мощность модуля (P max) и коэффициент инсоляции данной местности (это мера энергии солнечного излучения, взятого с данной площади земной поверхности в данное время). Он квалифицирует эффективность работы солнца в установленное время года. Коэффициент инсоляции высчитывается на основании статистических наблюдений с учетом сезонной продолжительности светового дня и количества пасмурных и солнечных дней.
Эти данные можно всегда добыть в интернете либо в специальных изданиях, публикующих карты солнечной инсоляции. К слову, в средней полосе России, где возвели этот дом, коэффициент солнечной инсоляции с мая до октября – равен 5 часам солнечной активности в день. Если дом рассчитывался на круглогодичное проживание, как в этом случае, то количество фотоэлектрических модулей высчитывается исходя из отрицательных погодных условий, то есть периода времени с низким сезонным коэффициентом инсоляции. За период с ноября по май он равен 3. Значит с учетом всех вышеизложенных параметров для полного обеспечения электроэнергией этого дома понадобится 32 панели стандартного размера – 110 х 140 мм.
Модули устанавливаются на кровлю при помощи специальных алюминиевых креплений. Они универсальны и годятся для установки модулей не только на крыше, но и для горизонтальных поверхностей, а обслуживающие их систему – инверторы, контроллеры и аккумуляторы располагают внутри дома.
Но конечно, с солнечными панелями не все так радужно как может показаться на первый взгляд. Т.е. обеспечить то электроэнергией можно любой дом, но для того чтобы получить круглогодичное нормальное функционирование всех электроприборов среднего частного дома, нужно хорошо продумать всю систему, и хорошо вложиться. Не стоит витать в иллюзиях, и если вам рассказывают о том что за 300-400 т.р. (примерно), можно установить солнечные батареи и от этого будет работать весь набор современной техники среднего дома, то это байки из склепа для наивных, с сокрытием многих нюансов. Нормальная инсоляция бывает не круглый год (не на экваторе живем), бывает много пасмурных дней, а значит для стабильного электроснабжения недостаточно взять, и просто установить солнечные батареи на крыше. И нужно приходить к особым решениям — например сооружать поворотное устройство которое будет автоматически отслеживать солнце, добавлять в цепь дизельгенератор, или, если есть желание использовать на 100% силу природы — ветрогенератор. И все это нужно суметь правильно рассчитать и устроить.
В заключении, перед тем как перейти к другому оборудованию автономных солнечных электростанций, интересно ваше мнение насчет остальных альтернативных источников электроэнергии. Понятно, что если вы зашли на эту страницу, то вас интересует именно солнечная энергия, но может вы еще подумаете, и решите собрать скажем ветрогенератор, или что-то другое, более интересное.
Anonymous Vote
Sign in with Wordpress
Оборудование автономных солнечных систем
Автономное электроснабжение теплового насоса от солнечных батарей – аккумуляторы устроенные на мобильной подставке, сверху – инвертор на 3 кВт. Система электроснабжения дома на 6 кВт с аккумуляторами, предназначенными на круглосуточный режим работы в автономном режиме.
Еще одним элементом обслуживания самодостаточного дома является система бесперебойного питания (СБП). Она оберегает жителей дома от таких неприятностей как отключение электричества. Такая система удобна еще тем, что при имеющейся внешней электросети она, с одной стороны, пропускает напряжение к нагрузке, а с другой – ее зарядное устройство одновременно заряжает блок аккумуляторов.
При отключении питания от электросети СБП переключается на работу от аккумуляторов и тут же преобразует их постоянное напряжение в переменное – 220 В / 50 Гц. Тем самым обеспечивает бесперебойную работу всех электроприборов. Так, что система бесперебойного питания снабжает не только режимы аварийного и резервного электроснабжения, но и автономный режим работы.
Так, что при желании электрифицировать дом можно хоть на краю света. Осталось этот дом только газифицировать собственным экологически чистым биогазом.
odnastroyka.ru
