Tenaga suria sebagai sumber tenaga alternatif: jenis dan ciri sistem suria

Sejarah perkembangan tenaga suria

Mereka cuba "menjinakkan" matahari pada zaman Archimedes. Sehingga hari ini, legenda kapal yang terbakar dengan bantuan cermin besar telah bertahan - penduduk Syracuse mengarahkan pancaran fokus ke armada musuh.

Dalam sejarah perkembangan tenaga suria, terdapat fakta tentang penggunaan tenaga suria:

• untuk memanaskan istana batu;
• penyejatan air laut untuk menghasilkan garam.

Pemanas air bertambah baik apabila Lavoisier menggunakan kanta untuk menumpukan sinar inframerah. Beginilah cara besi dileburkan. Kemudian, orang Perancis mula menggunakan air yang dipanaskan kepada keadaan wap untuk pemacu mekanikal kepada peralatan percetakan. Para saintis mula bercakap tentang prospek tenaga suria selepas penciptaan semikonduktor. Atas dasar mereka, fotosel pertama dicipta.

Pembangunan sumber bukan tradisional

Sumber tenaga bukan tradisional termasuk:

• tenaga matahari;
• tenaga angin;
• geoterma;
• tenaga pasang surut dan ombak laut;
• biojisim;
• tenaga berpotensi rendah alam sekitar.

Perkembangan mereka mungkin disebabkan oleh pengedaran di mana-mana kebanyakan spesies; seseorang juga boleh perhatikan keramahan alam sekitar mereka dan ketiadaan kos operasi untuk komponen bahan api.

Walau bagaimanapun, terdapat beberapa kualiti negatif yang menghalang penggunaannya pada skala perindustrian. Ini ialah ketumpatan fluks yang rendah, yang memaksa penggunaan pemasangan "memintas" kawasan yang luas, serta kebolehubahan dari semasa ke semasa.

Semua ini membawa kepada fakta bahawa peranti sedemikian mempunyai penggunaan bahan yang tinggi, yang bermaksud bahawa pelaburan modal juga meningkat. Nah, proses mendapatkan tenaga kerana beberapa unsur rawak yang dikaitkan dengan keadaan cuaca menyebabkan banyak masalah.

Masalah lain yang paling penting ialah "penyimpanan" bahan mentah tenaga ini, kerana teknologi sedia ada untuk menyimpan elektrik tidak membenarkan ini dilakukan dalam kuantiti yang banyak.Walau bagaimanapun, dalam keadaan domestik, sumber tenaga alternatif untuk rumah semakin popular, jadi mari kita berkenalan dengan loji kuasa utama yang boleh dipasang dalam pemilikan persendirian.

tenaga geoterma

Jenis sumber tenaga alternatif yang belum diterokai bersembunyi di dalam perut dunia. Manusia tahu apa kekuatan dan skala manifestasi semula jadi. Kuasa letusan satu gunung berapi tidak dapat dibandingkan dengan mana-mana loji janakuasa buatan manusia.

Malangnya, orang ramai masih tidak tahu bagaimana menggunakan tenaga gergasi ini untuk kebaikan, tetapi kehangatan semula jadi Bumi atau tenaga geoterma menarik perhatian saintis, kerana ia adalah sumber yang tidak habis-habis.

Telah diketahui bahawa planet kita setiap tahun memancarkan sejumlah besar haba dalaman, yang dikompensasikan oleh pereputan radioaktif isotop dalam kerak dunia. Terdapat dua jenis sumber tenaga geoterma.

Kolam bawah tanah

Ini adalah kolam semula jadi dengan air panas atau campuran air wap - sumber hidroterma atau wap-terma. Sumber dari sumber ini diekstrak melalui lubang gergaji, kemudian tenaga digunakan untuk keperluan manusia.

Batu karang

Haba daripada batu panas boleh digunakan untuk memanaskan air. Untuk melakukan ini, ia dipam ke ufuk untuk kegunaan selanjutnya bagi tujuan tenaga.

Salah satu kelemahan tenaga jenis ini ialah kepekatannya yang lemah. Walau bagaimanapun, dalam keadaan di mana, apabila menyelam untuk setiap 100 meter, suhu meningkat sebanyak 30-40 darjah, penggunaan ekonominya dapat dipastikan.

Teknologi menggunakan tenaga ini dalam menjanjikan "kawasan geoterma" mempunyai kelebihan yang jelas:

• rizab yang tidak habis-habis;
• kebersihan ekologi;
• ketiadaan kos yang besar untuk pembangunan sumber.

Pembangunan tamadun selanjutnya adalah mustahil tanpa pengenalan teknologi baru dalam bidang tenaga. Di jalan ini terdapat tugas yang sukar diselesaikan yang masih belum diselesaikan oleh manusia.

Namun begitu, pembangunan hala tuju ini memainkan peranan penting, dan hari ini sudah ada peralatan yang boleh menjimatkan sumber dengan ketara.Sumber tenaga tradisional dan alternatif merupakan alternatif yang sangat baik kepada mereka. Untuk melaksanakan idea tersebut memerlukan kesabaran, tangan yang mahir, serta beberapa kemahiran dan pengetahuan.

Reka bentuk sistem pemanasan pada pengumpul

Pertama sekali, kami akan menangani secara terperinci perbezaan dalam struktur dan fungsi bateri dan pengumpul.

Panel ini terdiri daripada beberapa sel solar yang saling bersambung pada bingkai yang diperbuat daripada bahan tenaga bukan konduktif.

Penukar fotovoltaik adalah struktur yang agak kompleks, yang merupakan sejenis sandwic plat dengan ciri dan tujuan yang berbeza.

Sebagai tambahan kepada modul solar dan pengikat khas, sistem ini terdiri daripada unsur-unsur berikut:

• bateri, untuk penyimpanan tenaga;
• pengawal yang akan memantau tahap cas dalam bateri;
• penyongsang - untuk menukar arus terus kepada arus ulang alik.

Pengumpul terdiri daripada dua jenis: vakum dan rata.

Pengumpul vakum terdiri daripada tiub kaca berongga dengan tiub diameter lebih kecil di dalamnya yang mengandungi penyerap tenaga. Tiub yang lebih kecil disambungkan kepada penyejuk. Dalam ruang kosong di antara mereka adalah vakum yang mengekalkan haba.

Prinsip operasi pengumpul suria

Pengumpul plat rata terdiri daripada bingkai dan kaca bertetulang dengan lapisan penyerap foto.Lapisan penyerap disambungkan ke tiub dengan penyejuk.

Kedua-dua sistem ini terdiri daripada litar pertukaran haba dan penumpuk haba (tangki cecair).

Dari tangki, air memasuki sistem pemanasan menggunakan pam. Untuk mengelakkan kehilangan haba, tangki mesti terlindung dengan baik.

Pemasangan sedemikian harus terletak di lereng selatan bumbung. Sudut kecondongan hendaklah 30-45 darjah. Jika lokasi rumah atau struktur bumbung tidak membenarkan memasang panel solar di atas bumbung, maka anda boleh memasangnya pada bingkai bertetulang khas atau pada rak yang dipasang pada dinding.

Jumlah tenaga suria yang dikeluarkan pada masa yang berbeza dalam setahun sangat berbeza. Nilai pekali insolasi untuk tempat kediaman anda boleh didapati pada peta aktiviti suria. Mengetahui pekali insolasi, anda boleh mengira bilangan modul yang anda perlukan.

Sebagai contoh, anda menggunakan tenaga 8 kW/j, insolasi adalah secara purata 2 kW/j. Kuasa panel solar - 250 W (0.25 kW). Mari buat pengiraan: 8 / 2 / 0.25 \u003d 16 keping - ini adalah bilangan panel yang anda perlukan.

Loji biogas

Gas itu terbentuk hasil daripada pemprosesan bahan buangan ayam dan haiwan. Sisa kitar semula digunakan untuk menyuburkan tanah di plot rumah. Proses ini adalah berdasarkan tindak balas penapaian yang melibatkan bakteria yang hidup dalam baja.

Najis lembu dianggap sebagai sumber biogas terbaik, walaupun sisa daripada burung atau ternakan lain juga sesuai.

Penapaian berlaku tanpa akses kepada oksigen, jadi adalah dinasihatkan untuk menggunakan bekas tertutup, yang juga dipanggil bioreaktor.Tindak balas diaktifkan jika jisim dicampur secara berkala, untuk buruh manual ini atau pelbagai peranti elektromekanikal digunakan.

Ia juga perlu untuk mengekalkan suhu dalam pemasangan dari 30 hingga 50 darjah untuk memastikan aktiviti bakteria mesofilik dan termofilik dan penyertaan mereka dalam tindak balas.

Pembuatan pembinaan

Loji biogas yang paling mudah ialah tong kacau dengan penutup. Gas dari tong memasuki tangki melalui hos, lubang dibuat di penutup untuk tujuan ini. Reka bentuk ini menyediakan gas kepada satu atau dua penunu gas.

Untuk mendapatkan jumlah gas berskala besar, bunker di atas tanah atau bawah tanah digunakan, yang diperbuat daripada konkrit bertetulang. Adalah dinasihatkan untuk membahagikan keseluruhan bekas kepada beberapa petak agar tindak balas berlaku dengan peralihan masa.

Bekas itu tidak diisi sepenuhnya dengan jisim, kira-kira 20 peratus, ruang selebihnya berfungsi untuk mengumpul gas. Dua tiub disambungkan ke penutup bekas, satu dibawa kepada pengguna, dan satu lagi ke meterai air - bekas berisi air. Ini memastikan penulenan dan pengeringan gas, gas berkualiti tinggi dibekalkan kepada pengguna.

Adakah semuanya begitu lancar?

Nampaknya teknologi sedemikian untuk menghidupkan rumah persendirian sepatutnya telah lama memaksa kaedah terpusat tradisional untuk menyediakan tenaga daripada pasaran. Mengapa ini tidak berlaku? Terdapat beberapa hujah yang memberi keterangan tidak memihak kepada tenaga alternatif. Tetapi kepentingan mereka ditentukan secara individu - bagi sesetengah pemilik rumah desa, beberapa kekurangan adalah relevan dan yang lain tidak berminat sama sekali.

Untuk kotej desa yang besar, kecekapan pemasangan tenaga alternatif yang tidak terlalu tinggi boleh menjadi masalah. Sememangnya, sistem suria tempatan, pam haba atau pemasangan geoterma tidak boleh dibandingkan dengan produktiviti loji kuasa hidroelektrik tertua, loji kuasa haba, dan lebih-lebih lagi loji kuasa nuklear. Walau bagaimanapun, kelemahan ini sering diminimumkan dengan memasang dua atau tiga sistem, menggunakan lebih banyak kuasa. Akibat daripada ini mungkin satu lagi masalah - untuk pemasangan mereka, kawasan yang lebih besar akan diperlukan, yang tidak mungkin untuk diperuntukkan dalam semua projek rumah.

Untuk memastikan bekalan tidak terganggu bilangan perkakas rumah dan sistem pemanasan yang biasa untuk rumah moden, banyak kuasa diperlukan. Oleh itu, projek itu harus menyediakan sumber sedemikian yang boleh menghasilkan kuasa sedemikian. Dan ini memerlukan pelaburan yang kukuh - lebih berkuasa peralatan, lebih mahal ia.

Di samping itu, dalam beberapa kes (contohnya, apabila menggunakan tenaga angin), sumber mungkin tidak menjamin kestabilan pengeluaran tenaga. Oleh itu, adalah perlu untuk melengkapkan semua komunikasi dengan peranti storan. Biasanya, bateri dan pengumpul dipasang untuk tujuan ini, yang memerlukan semua kos tambahan yang sama dan keperluan untuk memperuntukkan lebih banyak meter persegi di dalam rumah.

Prinsip operasi loji tenaga solar di rumah

Loji tenaga solar ialah sistem yang terdiri daripada panel, penyongsang, bateri dan pengawal. Panel solar mengubah tenaga sinaran kepada elektrik (seperti yang dinyatakan di atas). Arus terus memasuki pengawal, yang mengedarkan arus kepada pengguna (contohnya, komputer atau lampu).Penyongsang menukar arus terus kepada arus ulang alik dan kuasa kebanyakan perkakas rumah elektrik. Bateri menyimpan tenaga yang boleh digunakan pada waktu malam.

Penerangan video

Contoh pengiraan yang baik yang menunjukkan bilangan panel yang diperlukan untuk menyediakan bekalan kuasa autonomi, lihat video ini:

Bagaimana tenaga suria digunakan untuk menjana haba

Sistem suria digunakan untuk pemanasan air dan pemanasan rumah. Mereka boleh memberikan haba (atas permintaan pemilik) walaupun musim pemanasan berakhir, dan menyediakan rumah dengan air panas secara percuma. Peranti paling mudah ialah panel logam yang dipasang di atas bumbung rumah. Mereka mengumpul tenaga dan air suam, yang beredar melalui paip yang tersembunyi di bawahnya. Fungsi semua sistem suria adalah berdasarkan prinsip ini, walaupun pada hakikatnya ia mungkin berbeza secara struktur antara satu sama lain.

Pengumpul suria terdiri daripada:

• tangki simpanan;
• stesen pam;
• pengawal
• saluran paip;
• kelengkapan.

Mengikut jenis pembinaan, pengumpul rata dan vakum dibezakan. Dalam bekas, bahagian bawah ditutup dengan bahan penebat haba, dan cecair beredar melalui paip kaca. Pengumpul vakum sangat cekap kerana kehilangan haba dikekalkan pada tahap minimum. Pengumpul jenis ini menyediakan bukan sahaja pemanasan solar rumah persendirian - ia mudah digunakan untuk sistem air panas dan kolam pemanasan.

Prinsip operasi pengumpul suria

Pengeluar popular panel solar

Selalunya, produk Yingli Green Energy dan Suntech Power Co. ditemui di rak.HiminSolar panel (China) juga popular. Panel solar mereka menghasilkan elektrik walaupun dalam cuaca hujan.

Pengeluaran bateri solar juga telah ditubuhkan oleh pengeluar domestik. Syarikat berikut melakukan ini:

• Hevel LLC di Novocheboksarsk;
• "Telecom-STV" di Zelenograd;
• Sun Shines (Autonomous Lighting Systems LLC) di Moscow;
• JSC "Loji Ryazan Peranti Logam-seramik";
• CJSC "Termotron-zavod" dan lain-lain.

Anda sentiasa boleh mencari pilihan yang sesuai untuk harga. Sebagai contoh, di Moscow untuk panel solar untuk rumah, kos akan berbeza dari 21,000 hingga 2,000,000 rubel. Kos bergantung pada konfigurasi dan kuasa peranti.

Panel solar tidak selalu rata - terdapat beberapa model yang memfokuskan cahaya pada satu titik

Langkah Pemasangan Bateri

1. Untuk memasang panel, tempat yang paling terang dipilih - selalunya ini adalah bumbung dan dinding bangunan. Untuk membolehkan peranti berfungsi secekap mungkin, panel dipasang pada sudut tertentu ke ufuk. Tahap kegelapan wilayah juga diambil kira: objek di sekeliling yang boleh membuat bayang-bayang (bangunan, pokok, dll.)
2. Panel dipasang menggunakan sistem pengikat khas.
3. Kemudian modul disambungkan ke bateri, pengawal dan penyongsang, dan keseluruhan sistem diselaraskan.

Untuk pemasangan sistem, projek peribadi sentiasa dibangunkan, yang mengambil kira semua ciri keadaan: bagaimana pemasangan akan dijalankan panel solar dihidupkan bumbung rumah, harga dan terma. Bergantung pada jenis dan skop kerja, semua projek dikira secara individu. Pelanggan menerima kerja dan menerima jaminan untuknya.

Pemasangan panel solar mesti dilakukan oleh profesional dan mematuhi langkah keselamatan.

Akibatnya - prospek untuk pembangunan teknologi solar

Jika di Bumi operasi panel solar yang paling cekap dihalang oleh udara, yang pada tahap tertentu menyebarkan sinaran Matahari, maka di angkasa tidak ada masalah seperti itu. Para saintis sedang membangunkan projek untuk satelit mengorbit gergasi dengan panel solar yang akan beroperasi 24 jam sehari. Daripada mereka, tenaga akan dihantar ke peranti penerima tanah. Tetapi ini adalah soal masa depan, dan untuk bateri sedia ada, usaha ditujukan ke arah meningkatkan kecekapan tenaga dan mengurangkan saiz peranti.

tenaga geoterma

Jenis sumber tenaga alternatif yang belum diterokai bersembunyi di dalam perut dunia. Manusia tahu apa kekuatan dan skala manifestasi semula jadi. Kuasa letusan satu gunung berapi tidak dapat dibandingkan dengan mana-mana loji janakuasa buatan manusia.

Malangnya, orang ramai masih tidak tahu bagaimana menggunakan tenaga gergasi ini untuk kebaikan, tetapi kehangatan semula jadi Bumi atau tenaga geoterma menarik perhatian saintis, kerana ia adalah sumber yang tidak habis-habis.

Telah diketahui bahawa planet kita setiap tahun memancarkan sejumlah besar haba dalaman, yang dikompensasikan oleh pereputan radioaktif isotop dalam kerak dunia. Terdapat dua jenis sumber tenaga geoterma.

Kolam bawah tanah

Ini adalah kolam semula jadi dengan air panas atau campuran air wap - sumber hidroterma atau wap-terma. Sumber dari sumber ini diekstrak melalui lubang gergaji, kemudian tenaga digunakan untuk keperluan manusia.

Batu karang

Haba daripada batu panas boleh digunakan untuk memanaskan air. Untuk melakukan ini, ia dipam ke ufuk untuk kegunaan selanjutnya bagi tujuan tenaga.

Salah satu kelemahan tenaga jenis ini ialah kepekatannya yang lemah. Walau bagaimanapun, dalam keadaan di mana, apabila menyelam untuk setiap 100 meter, suhu meningkat sebanyak 30-40 darjah, penggunaan ekonominya dapat dipastikan.

Teknologi menggunakan tenaga ini dalam menjanjikan "kawasan geoterma" mempunyai kelebihan yang jelas:

• rizab yang tidak habis-habis;
• kebersihan ekologi;
• ketiadaan kos yang besar untuk pembangunan sumber.

Pembangunan tamadun selanjutnya adalah mustahil tanpa pengenalan teknologi baru dalam bidang tenaga. Di jalan ini terdapat tugas yang sukar diselesaikan yang masih belum diselesaikan oleh manusia.

Namun begitu, pembangunan hala tuju ini memainkan peranan penting, dan hari ini sudah ada peralatan yang boleh menjimatkan sumber dengan ketara.Sumber tenaga tradisional dan alternatif merupakan alternatif yang sangat baik kepada mereka. Untuk melaksanakan idea tersebut memerlukan kesabaran, tangan yang mahir, serta beberapa kemahiran dan pengetahuan.

Jenis tenaga alternatif

Bergantung pada sumber tenaga, yang, sebagai hasil daripada transformasi, membolehkan seseorang menerima tenaga elektrik dan haba yang digunakan dalam kehidupan seharian, tenaga alternatif dikelaskan kepada beberapa jenis yang menentukan kaedah penjanaannya dan jenis pemasangan yang digunakan untuk ini.

Tenaga matahari

Tenaga suria adalah berdasarkan penukaran tenaga suria, yang menghasilkan tenaga elektrik dan haba.

Penghasilan tenaga elektrik adalah berdasarkan proses fizikal yang berlaku dalam semikonduktor di bawah pengaruh cahaya matahari, penghasilan tenaga haba adalah berdasarkan sifat cecair dan gas.

Untuk menjana tenaga elektrik, loji tenaga solar disiapkan, asasnya adalah bateri solar (panel) yang dibuat berdasarkan kristal silikon.

Asas pemasangan haba adalah pengumpul suria, di mana tenaga matahari ditukar kepada tenaga haba penyejuk.

Kuasa pemasangan sedemikian bergantung pada bilangan dan kuasa peranti individu yang merupakan sebahagian daripada stesen terma dan suria.

Tenaga angin

Tenaga angin adalah berdasarkan kepada penukaran tenaga kinetik jisim udara kepada tenaga elektrik yang digunakan oleh pengguna.

Asas turbin angin adalah penjana angin. Penjana angin berbeza dalam parameter teknikal, dimensi keseluruhan dan reka bentuk: dengan paksi putaran mendatar dan menegak, jenis dan bilangan bilah yang berbeza, serta lokasinya (darat, laut, dsb. ).

kuasa air

Tenaga hidro adalah berdasarkan penukaran tenaga kinetik jisim air kepada tenaga elektrik, yang juga digunakan oleh manusia untuk tujuannya sendiri.

Objek jenis ini termasuk loji kuasa hidroelektrik pelbagai kapasiti, dipasang di sungai dan badan air lain. Dalam pemasangan sedemikian, di bawah pengaruh aliran semula jadi air, atau dengan mencipta empangan, air bertindak pada bilah turbin yang menjana elektrik. Hidroturbin adalah asas loji kuasa hidroelektrik.

Satu lagi cara untuk mendapatkan tenaga elektrik dengan menukarkan tenaga air ialah penggunaan tenaga pasang surut, melalui pembinaan stesen pasang surut. Operasi pemasangan sedemikian adalah berdasarkan penggunaan tenaga kinetik air laut semasa pasang surut yang berlaku di laut dan lautan di bawah pengaruh objek sistem suria.

Kehangatan bumi

Tenaga geoterma adalah berdasarkan penukaran haba yang dipancarkan oleh permukaan bumi, baik di tempat di mana air panas bumi dilepaskan (kawasan berbahaya secara seismik), dan di kawasan lain di planet kita.

Untuk kegunaan perairan geoterma, pemasangan khas digunakan, di mana haba dalaman bumi ditukar kepada tenaga haba dan elektrik.

Penggunaan pam haba membolehkan anda menerima haba dari permukaan bumi, tanpa mengira lokasinya. Kerjanya adalah berdasarkan sifat cecair dan gas, serta undang-undang termodinamik.

biofuel

Jenis biofuel berbeza dalam cara ia diperoleh, keadaan pengagregatannya (cecair, pepejal, gas) dan jenis penggunaan. Penunjuk yang menyatukan semua jenis biofuel ialah asas pengeluarannya adalah produk organik, melalui pemprosesan yang mana tenaga elektrik dan haba diperolehi.

Jenis pepejal biofuel ialah kayu api, briket bahan api atau pelet, yang bergas ialah biogas dan biohidrogen, dan yang cecair ialah bioetanol, biomethanol, biobutanol, dimetil eter dan biodiesel.

Kebaikan dan keburukan loji tenaga solar

Kelebihan:

• Tenaga suria ialah sumber tenaga boleh diperbaharui. Pada masa yang sama, ia tersedia secara umum dan percuma.
• Pemasangan solar agak selamat untuk digunakan.
• Loji kuasa sedemikian adalah autonomi sepenuhnya.
• Ia menjimatkan dan mempunyai tempoh bayaran balik yang cepat. Kos utama berlaku hanya untuk peralatan yang diperlukan dan memerlukan pelaburan minimum pada masa hadapan.
• Satu lagi ciri yang membezakan ialah kestabilan dalam kerja. Hampir tiada lonjakan kuasa di stesen tersebut.
• Mereka tidak aneh dalam penyelenggaraan dan agak mudah digunakan.
• Juga, untuk peralatan SPP, ciri tempoh operasi yang panjang adalah ciri.

Kelemahan:

• Sebagai sumber tenaga, sistem suria sangat sensitif terhadap iklim, keadaan cuaca dan waktu siang. Loji kuasa sedemikian tidak akan beroperasi dengan cekap dan produktif pada waktu malam atau pada hari mendung.
• Produktiviti yang lebih rendah di latitud dengan musim yang kuat. Mereka paling berkesan di kawasan di mana bilangan hari cerah setahun paling hampir 100%.
• Kos peralatan yang sangat tinggi dan tidak boleh diakses untuk pemasangan solar.
• Keperluan untuk pembersihan berkala panel dan permukaan daripada pencemaran. Jika tidak, kurang sinaran diserap dan produktiviti menurun.
• Peningkatan ketara dalam suhu udara dalam loji kuasa.
• Keperluan untuk menggunakan rupa bumi dengan kawasan yang luas.
• Kesukaran selanjutnya dalam proses pelupusan komponen tumbuhan, khususnya fotosel, selepas tamat hayat perkhidmatannya.

Seperti dalam mana-mana bidang perindustrian, pemprosesan dan penukaran tenaga suria mempunyai kekuatan dan kelemahannya.

Adalah sangat penting bahawa kelebihan menutupi kelemahan, dalam hal ini kerja itu akan dibenarkan.

Hari ini, kebanyakan pembangunan dalam industri ini bertujuan untuk mengoptimumkan dan menambah baik fungsi dan penggunaan kaedah sedia ada serta membangunkan kaedah baharu yang lebih selamat dan lebih produktif.

Kesesuaian penggunaan sistem suria

Sistem suria - kompleks untuk menukar tenaga sinaran suria kepada tenaga haba, yang kemudiannya dipindahkan ke penukar haba untuk memanaskan penyejuk sistem pemanasan atau bekalan air.

Kecekapan pemasangan terma suria bergantung pada insolasi suria - jumlah tenaga yang diterima semasa satu hari cahaya setiap 1 meter persegi permukaan yang terletak pada sudut 90 ° berbanding arah pancaran matahari. Nilai ukuran penunjuk ialah kWj / sq.m, nilai parameter berbeza-beza bergantung pada musim.

Tahap purata insolasi suria untuk kawasan dengan iklim kontinental sederhana ialah 1000-1200 kWj/sq.m (setahun). Jumlah matahari adalah parameter penentu untuk mengira prestasi sistem suria.

Penggunaan sumber tenaga alternatif membolehkan anda memanaskan rumah, mendapatkan air panas tanpa kos tenaga tradisional - secara eksklusif melalui sinaran suria

Memasang sistem pemanasan solar adalah usaha yang mahal. Untuk membolehkan perbelanjaan modal membenarkan diri mereka sendiri, pengiraan sistem yang tepat dan pematuhan kepada teknologi pemasangan adalah perlu.

Contoh. Nilai purata insolasi suria untuk Tula pada pertengahan musim panas ialah 4.67 kV / persegi m * hari, dengan syarat panel sistem dipasang pada sudut 50 °. Prestasi pengumpul suria dengan keluasan 5 sq.m dikira seperti berikut: 4.67 * 4 = 18.68 kW haba setiap hari. Isipadu ini cukup untuk memanaskan 500 liter air dari suhu 17°C hingga 45°C.

Seperti yang ditunjukkan oleh amalan, apabila menggunakan pemasangan solar, pemilik kotej pada musim panas boleh beralih sepenuhnya daripada pemanasan air elektrik atau gas kepada kaedah solar

Bercakap tentang kesesuaian memperkenalkan teknologi baharu, adalah penting untuk mengambil kira ciri teknikal pengumpul suria tertentu. Ada yang bermula dengan tenaga suria 80W/sq.m, yang lain bermula dengan 20W/sq.m

Walaupun dalam iklim selatan, menggunakan sistem pengumpul semata-mata untuk pemanasan tidak akan membuahkan hasil. Sekiranya pemasangan digunakan secara eksklusif pada musim sejuk dengan kekurangan matahari, maka kos peralatan tidak akan dilindungi walaupun selama 15-20 tahun.

Untuk menggunakan kompleks solar seefisien mungkin, ia mesti dimasukkan ke dalam sistem bekalan air panas. Walaupun pada musim sejuk, pengumpul suria akan membolehkan anda "memotong" bil tenaga untuk pemanasan air sehingga 40-50%.

Menurut pakar, untuk kegunaan domestik, sistem suria membuahkan hasil dalam masa kira-kira 5 tahun. Dengan kenaikan harga elektrik dan gas, tempoh bayaran balik kompleks akan dikurangkan

Sebagai tambahan kepada faedah ekonomi, "pemanasan solar" mempunyai kelebihan tambahan:

1. Kemesraan alam sekitar. Mengurangkan pelepasan karbon dioksida. Selama setahun, 1 meter persegi pengumpul suria menghalang 350-730 kg perlombongan daripada memasuki atmosfera.
2. Estetika. Ruang mandi atau dapur padat boleh disimpan daripada dandang besar atau pemanas air gas.
3. Ketahanan. Pengilang mendakwa bahawa jika teknologi pemasangan diikuti, kompleks itu akan bertahan kira-kira 25-30 tahun. Banyak syarikat memberikan jaminan sehingga 3 tahun.

Hujah menentang penggunaan tenaga suria: bermusim yang ketara, pergantungan pada cuaca dan pelaburan awal yang tinggi.

Ciri berangka sinaran suria

Terdapat penunjuk seperti pemalar suria. Nilainya ialah 1367 watt. Ini ialah jumlah tenaga setiap 1 persegi. planet bumi. Itu hanya kira-kira 20-25% kurang tenaga yang sampai ke permukaan bumi disebabkan oleh atmosfera. Oleh itu, nilai tenaga suria bagi setiap meter persegi, sebagai contoh, di khatulistiwa ialah 1020 watt. Dan saya mengambil kira perubahan siang dan malam, perubahan sudut matahari di atas ufuk, penunjuk ini berkurangan kira-kira 3 kali.

Tetapi dari mana datangnya tenaga ini? Para saintis mula menangani isu ini pada abad ke-19, dan versinya berbeza sama sekali. Hari ini, hasil daripada sejumlah besar kajian, diketahui dengan pasti bahawa sumber tenaga suria adalah tindak balas transformasi 4 atom hidrogen menjadi nukleus helium. Hasil daripada proses ini, sejumlah besar tenaga dibebaskan. Sebagai contoh, tenaga yang dibebaskan semasa penjelmaan 1 gr. hidrogen adalah setanding dengan tenaga yang dibebaskan semasa pembakaran 15 tan petrol.

Pam haba untuk pemanasan rumah

Pam haba menggunakan semua sumber tenaga alternatif yang ada. Mereka mengambil haba dari air, udara, tanah. Dalam kuantiti yang kecil, haba ini ada walaupun pada musim sejuk, jadi pam haba mengumpulnya dan mengalihkannya untuk memanaskan rumah.

Pam haba juga menggunakan sumber tenaga alternatif - haba bumi, air dan udara

Prinsip operasi

Mengapa pam haba sangat menarik? Hakikat bahawa setelah menghabiskan 1 kW tenaga untuk mengepamnya, dalam kes yang paling teruk, anda akan menerima 1.5 kW haba, dan pelaksanaan yang paling berjaya boleh memberikan sehingga 4-6 kW.Dan ini tidak bercanggah dengan undang-undang pemuliharaan tenaga dalam apa jua cara, kerana tenaga dibelanjakan bukan untuk mendapatkan haba, tetapi bukan untuk mengepamnya. Jadi tiada percanggahan.

Skim pam haba untuk penggunaan sumber tenaga alternatif

Pam haba mempunyai tiga litar kerja: dua luaran dan ia dalaman, serta penyejat, pemampat dan pemeluwap. Skim ini berfungsi seperti ini:

• Penyejuk beredar dalam litar utama, yang mengambil haba daripada sumber berpotensi rendah. Ia boleh diturunkan ke dalam air, ditanam di dalam tanah, atau ia boleh mengambil haba dari udara. Suhu tertinggi yang dicapai dalam litar ini ialah sekitar 6°C.
• Litar dalaman mengedarkan medium pemanasan dengan takat didih yang sangat rendah (biasanya 0°C). Apabila dipanaskan, penyejuk menyejat, wap memasuki pemampat, di mana ia dimampatkan kepada tekanan tinggi. Semasa pemampatan, haba dibebaskan, wap penyejuk dipanaskan pada suhu purata +35°C hingga +65°C.
• Dalam pemeluwap, haba dipindahkan ke penyejuk dari litar ketiga - pemanasan. Wap penyejuk dipeluwap, kemudian masuk ke dalam penyejat. Dan kemudian kitaran berulang.

Litar pemanasan paling baik dilakukan dalam bentuk lantai yang hangat. Suhu adalah yang terbaik untuk ini. Sistem radiator akan memerlukan terlalu banyak bahagian, yang hodoh dan tidak menguntungkan.

Sumber alternatif tenaga haba: di mana dan bagaimana untuk mendapatkan haba

Tetapi kesukaran terbesar ialah peranti litar luaran pertama, yang mengumpul haba. Oleh kerana sumbernya berpotensi rendah (ada sedikit haba di bahagian bawah), kawasan yang besar diperlukan untuk mengumpulnya dalam kuantiti yang mencukupi. Terdapat empat jenis kontur:

• Cincin diletakkan di dalam paip air dengan penyejuk.Badan air boleh menjadi apa sahaja - sungai, kolam, tasik. Syarat utama ialah ia tidak boleh membeku walaupun dalam fros yang paling teruk. Pam yang mengepam haba keluar dari sungai berfungsi dengan lebih cekap; lebih kurang haba dipindahkan dalam air bertakung. Sumber haba sedemikian adalah yang paling mudah untuk dilaksanakan - membuang paip, mengikat beban. Hanya terdapat kemungkinan besar kerosakan tidak sengaja.

• Medan terma dengan paip tertimbus di bawah kedalaman beku. Dalam kes ini, terdapat hanya satu kelemahan - jumlah besar kerja tanah. Kita perlu mengeluarkan tanah di kawasan yang luas, malah pada kedalaman yang kukuh.

• Penggunaan suhu geoterma. Sebilangan telaga yang sangat dalam digerudi, dan litar penyejuk diturunkan ke dalamnya. Apa yang baik tentang pilihan ini ialah ia memerlukan sedikit ruang, tetapi tidak di mana-mana sahaja anda boleh menggerudi dengan sangat dalam, dan perkhidmatan penggerudian memerlukan kos yang tinggi. Anda boleh, bagaimanapun, membuat pelantar penggerudian sendiri, tetapi kerjanya masih tidak mudah.

• Pengekstrakan haba daripada udara. Beginilah cara penghawa dingin dengan kemungkinan pemanasan berfungsi - mereka mengambil haba dari udara "sangkut". Walaupun pada suhu sub-sifar, unit tersebut berfungsi, walaupun pada tolak yang tidak terlalu "dalam" - sehingga -15 ° C. Untuk membuat kerja lebih intensif, anda boleh menggunakan haba dari aci pengudaraan. Baling beberapa anduh dengan penyejuk di sana dan pam haba dari sana.

Kelemahan utama pam haba adalah harga pam itu sendiri yang tinggi, dan pemasangan medan pengumpulan haba tidak murah. Dalam kes ini, anda boleh menjimatkan wang dengan membuat pam sendiri dan juga meletakkan kontur dengan tangan anda sendiri, tetapi jumlahnya akan tetap besar. Kelebihannya ialah pemanasan akan menjadi murah dan sistem akan beroperasi untuk masa yang lama.

Jenis

Hari ini, pelbagai jenis panel solar semakin popular. Pada pandangan pertama, nampaknya semua modul solar adalah sama: sebilangan besar sel solar kecil individu saling bersambung dan ditutup dengan filem lutsinar. Tetapi, pada hakikatnya, semua modul berbeza dalam kuasa, reka bentuk dan saiz. Dan pada masa ini, pengeluar telah membahagikan sistem solar kepada dua jenis utama: silikon dan filem.

Untuk tujuan domestik, panel solar dengan fotosel silikon dipasang. Mereka adalah yang paling popular di pasaran. Di antaranya tiga jenis juga boleh dibezakan - ini adalah polihabluran, kristal tunggal, mereka telah diterangkan dengan lebih terperinci dalam artikel, dan amorf, yang akan kita bahas dengan lebih terperinci.

Amorfus - juga dibuat berdasarkan silikon, tetapi, sebagai tambahan, mereka juga mempunyai struktur elastik yang fleksibel. Tetapi mereka tidak diperbuat daripada kristal silikon, tetapi dari silane - nama lain untuk hidrogen silikon. Daripada ciri-ciri modul amorf, seseorang dapat mencatat kecekapan yang sangat baik walaupun dalam cuaca mendung dan keupayaan untuk mengulangi sebarang permukaan. Tetapi kecekapannya jauh lebih rendah - hanya 5%.

Jenis kedua panel solar - filem, dihasilkan berdasarkan beberapa bahan.

• Kadmium - panel sedemikian telah dibangunkan kembali pada tahun 70-an abad yang lalu dan digunakan di angkasa. Tetapi hari ini kadmium juga digunakan dalam pengeluaran loji tenaga solar industri dan domestik.
• Modul berdasarkan semikonduktor CIGS - dibangunkan daripada selenide tembaga, indium dan merupakan panel filem. Indium juga digunakan secara meluas dalam pembuatan monitor kristal cecair.
• Polimer - juga digunakan dalam penghasilan modul filem solar. Ketebalan satu panel adalah kira-kira 100 nm, tetapi kecekapan kekal pada tahap 5%. Tetapi dari kelebihannya dapat diperhatikan bahawa sistem sedemikian mempunyai harga yang berpatutan dan tidak memancarkan bahan berbahaya ke atmosfera.

Tetapi juga hari ini, model mudah alih yang kurang besar ada di pasaran. Mereka direka khas untuk kegunaan semasa aktiviti luar. Selalunya, panel solar sedemikian digunakan untuk mengecas semula peranti mudah alih: alat kecil, telefon bimbit, kamera dan kamkoder.

Modul mudah alih dibahagikan kepada empat jenis.

• Kuasa rendah - berikan caj minimum, yang cukup untuk mengecas semula telefon bimbit.
• Fleksibel - boleh digulung dan mempunyai berat yang kecil, kerana ini, dan kerana populariti yang hebat di kalangan pelancong dan pengembara.
• Ditetapkan pada substrat - mereka mempunyai berat yang lebih besar, kira-kira 7-10 kg dan, dengan itu, memberikan lebih banyak tenaga. Modul sedemikian direka khas untuk digunakan pada perjalanan kereta jarak jauh, dan juga boleh digunakan untuk membekalkan tenaga secara autonomi kepada rumah desa.
• Universal - sangat diperlukan untuk mendaki, peranti ini mempunyai beberapa penyesuai untuk mengecas serentak pelbagai peranti, berat boleh mencapai 1.5 kg.

Adakah ia sesuai untuk rumah biasa

• Untuk kegunaan domestik, tenaga solar adalah jenis tenaga yang menjanjikan.
• Sebagai sumber tenaga elektrik untuk bangunan kediaman, stesen janakuasa solar digunakan, yang dihasilkan oleh perusahaan perindustrian di Rusia dan di luar negara. Pemasangan dikeluarkan pelbagai kuasa dan satu set lengkap.
• Penggunaan pam haba - akan menyediakan bangunan kediaman dengan air panas, memanaskan air di dalam kolam, memanaskan penyejuk dalam sistem pemanasan atau udara di dalam premis.
• Pengumpul suria - boleh digunakan dalam pemanasan rumah dan sistem air panas. Lebih cekap, dalam kes ini, pengumpul tiub vakum.