В повседневной жизни мы часто используем многие электрические и электронные устройства, такие как мобильные телефоны, вентиляторы, холодильники, электрические фонари, кондиционеры, компьютеры, промышленные инструменты, машины и так далее. Все эти электрические и электронные компоненты или устройствам для работы требуется электропитание.

Преимущества и недостатки солнечной энергии

Чтобы обеспечить достаточную мощность и удовлетворить потребность в нагрузке, существуют разные способы выработки электроэнергии с использованием различных источников энергии, таких как солнечная энергия, тепловая энергия, энергия ветра, ядерная энергия и т. Д. В этой статье мы обсудим солнечную энергию, а также преимущества и недостатки солнечная энергетическая система используется для выработки электроэнергии.

Солнечная энергия

Сияющий свет и тепло Солнца используются для производства солнечной энергии. Для этого используются развивающиеся технологии, такие как солнечное тепловое электричество, солнечная архитектура, солнечное отопление и солнечная фотоэлектрическая энергия. солнечная энергия . В зависимости от способа захвата, преобразования и распределения солнечной энергии эти солнечные технологии подразделяются на два типа: активные солнечные и пассивные. Электрическая энергия, произведенная из солнечной энергии, называется солнечной энергией.

Солнечная энергия, используемая непосредственно для нагрева воды в бассейнах, дневного освещения, сушки одежды и т. Д., Без каких-либо промежуточных устройств или преобразователей, называется пассивной солнечной энергией.

Пассивная солнечная энергия

Солнечная энергия, которая косвенно используется для обеспечения электропитания энергопотребляющих устройств после обработки через промежуточные устройства, такие как солнечные панели или фотоэлектрические элементы для преобразования солнечной энергии в электрическую, называется активной солнечной энергией.

Активная солнечная энергия

Процесс преобразования солнечной энергии

Солнечная энергия преобразуется в электрическую энергию, называемую солнечной энергией, и этот процесс преобразования происходит с использованием солнечных панелей, контроллера заряда, аккумулятора и инвертора.

Процесс преобразования солнечной энергии

Солнечные панели

Солнечные панели

“2 фазы и 3 фазы ”

Солнечные панели или фотоэлектрические элементы используются для преобразования света (солнечной энергии) в электрический ток (постоянный ток) с использованием фотоэлектрического эффекта. Эту систему можно назвать Солнечная энергетическая система . Солнечные панели представляют собой негибкие модули из кремния или кристаллического кремния на основе пластин.

Фотоэлектрические элементы делятся на два типа: поликристаллические и монокристаллические. Несколько фотоэлектрических элементов соединены между собой, образуя модуль, и массив этих модулей называется солнечной панелью.

Аккумуляторная система

Аккумуляторная система

Система аккумуляторов состоит из вторичных элементов или перезаряжаемых электрических батарей. Есть два типы батарей такие как свинцово-кислотные и гелевые батареи глубокого разряда.

Батарея используется для хранения энергии в дневное время, в то время как солнечные батареи генерируют энергию и могут использоваться в ночное время с помощью инвертора.

Контроллер заряда

Контроллер заряда используется для включения или выключения зарядки и нагрузки. Он в основном используется для защиты аккумулятора от чрезмерного заряда и в условиях зарядки.

Контроллер заряда

В дневное время контроллер переключает батарею для хранения энергии, генерируемой солнечными панелями, а в ночное время он подает питание на нагрузку через инвертор.

Инвертор

Инвертор

В инвертор используется для преобразования мощности постоянного тока в мощность переменного тока , а затем для подачи переменного тока на нагрузки.

Поскольку многие нагрузки, которые мы часто используем, требуют питания переменного тока, необходимо преобразовывать постоянный ток в переменный. Энергия, хранящаяся в батарее, находится в форме постоянного тока, ее также можно преобразовать в переменный ток с помощью инвертора в системе.

Важность солнечной энергии

Существуют разные типы источников энергии, с помощью которых мы можем вырабатывать электрическую энергию, но в этом процессе производство электроэнергии следует принимать во внимание многие вещи, такие как загрязнение, стоимость, эффективность, использование возобновляемых или невозобновляемых источников энергии для производства электроэнергии и т. д. Здесь мы должны учитывать важность солнечной энергии для производства электроэнергии, а также для сохранения невозобновляемых источников энергии, таких как уголь, нефть, другие ископаемые виды топлива.

Солнечная энергия используется не только для выработки электричества, но также используется растениями для производства зеленого хлорофилла и пищи для растений посредством фотосинтеза - необходимого условия для выживания растений. Из преимуществ солнечной энергии и проекты солнечной энергии Обсуждаемый ниже в этой статье, мы можем понять важность солнечной энергии.

Преимущества и недостатки солнечной энергии

Несмотря на то, что у солнечной энергии есть множество преимуществ, у солнечной энергии есть и некоторые недостатки, которые перечислены ниже:

Преимущества

Солнечная энергия - это бесплатный и возобновляемый ресурс для выработки электроэнергии, но для преобразования солнечной энергии в электрическую необходимы коллекторы и другое оборудование.

Солнечные батареи, используемые для производства электроэнергии, не вызывают шума. тогда как генераторы или турбины других методов вызывают шумовое загрязнение.
Он не вызывает большого загрязнения по сравнению с другими методами производства электроэнергии, такими как тепловая электростанция, атомная электростанция и так далее.

Солнечные элементы не состоят из движущихся частей и, следовательно, требуют небольшого обслуживания для своей работы.

Его можно использовать в отдаленных районах для выработки и использования электроэнергии в том месте, где передача электроэнергии слишком дорога.

Солнечная энергия обеспечивает энергетическую безопасность, избегая общей энергосистемы, в которой существует возможность кражи энергии.

Как правило, калькуляторы и некоторые маломощные электронные устройства могут эффективно получать энергию от солнечной энергии.

Солнечная энергия может производить 50% энергии, необходимой для жилья, за счет установки солнечных батарей.

При долгосрочном использовании солнечной энергии вложения в установку солнечной энергии могут быть возвращены на максимальном уровне, поскольку солнечная энергия является бесплатной.

Это вечный безграничный возобновляемый источник энергии по сравнению с другими ограниченными источниками энергии, такими как ядерная энергия, уголь и т. Д., Которых, по оценкам, хватит на 30 или 40 лет.

Это можно рассматривать как создание рабочих мест для электростанций, если после того, как начнется установка или строительство солнечных электростанций, это предложит больше возможностей трудоустройства для многих студентов-инженеров.

Преимущества солнечной энергии

На приведенном выше рисунке показано, что солнечная энергия, генерируемая солнечными панелями на крыше дома, может быть использована для бытовых целей, например, для стиральной машины и т. Д., А оставшаяся энергия может быть продана в сеть, чтобы получить оплату за экспорт электроэнергии.

Недостатки

Стоимость установки солнечных панелей для использования солнечной энергии очень высока, и первоначальные вложения могут быть покрыты только после долгосрочной (многолетней) эксплуатации.

Производство солнечной энергии полностью зависит от солнечного света, падающего на солнечные панели, который, в свою очередь, зависит от климатических условий.
Солнечная энергия может быть использована в течение ограниченного периода времени, поскольку солнечный свет доступен только в дневное время и в солнечные дни, таким образом, энергия может вырабатываться только в ограниченный период времени, и ее необходимо сохранять в батареях для последующего использования.
Батареи, используемые для хранения солнечной энергии, очень дороги, огромны по размеру и время от времени требуют замены.
Эффективность солнечной энергетической системы (преобразование солнечной энергии в электрическую) составляет около 22%, и для ее улучшения требуются большие площади, чтобы улавливать больше солнечного света и производить достаточное количество электроэнергии.

Проекты солнечной энергии

Есть много солнечной энергии на основе электрические и электронные проекты как простой Солнечный водонагреватель и несколько проектов перечислены ниже вместе с их целями. Массовая осведомленность людей и организаций о преимуществах и недостатках солнечной энергии побудила их начать проектирование и разработку новых передовых проектов в области солнечной энергетики. В новые передовые, инновационные проекты включают Солнечная панель слежения , Солнечный уличный фонарь на основе Raspberry Pi, контроллер заряда солнечной энергии, система измерения солнечной энергии и многие другие микроконтроллерные проекты .

Солнечный уличный фонарь на базе Raspberry Pi

Основная цель этого проекта - разработать светодиодные уличные фонари с автоматическим регулированием интенсивности с использованием солнечной энергии или солнечной энергии с помощью фотоэлектрических элементов с Плата Raspberry Pi . Солнечные панели используются для преобразования солнечной энергии в электрическую, и эта электрическая энергия используется для зарядки аккумуляторов с помощью схемы управления зарядом.

Солнечный уличный фонарь на базе Raspberry Pi от Edgefxkits.com

Интенсивность света регулируется для экономии энергии в периоды низкой плотности движения (обычно поздно ночью). В ШИМ техника встроен в плату Raspberry Pi, как показано на блок-схеме, для экономии солнечной энергии за счет обеспечения разной интенсивности в разное время.

Контроллер заряда солнечной энергии

Основное намерение Контроллер солнечного заряда проект заключается в хранении электрической энергии в батареях, полученной путем преобразования солнечной энергии в солнечную энергию или электроэнергия с использованием фотоэлементов в дневное время и для использования этой накопленной энергии в ночное время. Набор операционные усилители используются как компараторы для контроля напряжения панели и тока нагрузки, как показано на блок-схеме.

Контроллер заряда солнечной энергии от Edgefxkits.com

Различные типы светодиодов используются для индикации состояния заряда, перегрузки и глубокого разряда. МОП-транзистор используется в качестве силового полупроводникового переключателя для отключения нагрузки в условиях низкого заряда батареи или перегрузки. Если аккумулятор полностью заряжен, солнечная энергия передается на фиктивную нагрузку с помощью транзистора.

Есть много ученых, учреждений, частных лиц, занимающихся исследованиями по повышению эффективности солнечной энергетической системы. Вы можете поделиться некоторыми другими преимуществами и недостатками солнечной энергии, которые вы знаете, в разделе комментариев, чтобы поощрять использование возобновляемой солнечной энергии. Для получения дополнительной технической помощи по проектам, связанным с солнечной энергией и солнечной энергией, отправляйте свои запросы, комментарии и идеи проектов солнечной энергии реализовать с помощью микроконтроллера.

Фото:

Солнечная панель от процессиндустрияфорум
Солнечная энергия Peabuilders
Активное солнечное отопление от наукапроектыдейворкиды
Процесс преобразования солнечной энергии в энергию новости альтернативной энергетики
фотоэлектрические элементы НАСА
Аккумуляторная система от гстатический
Контроллер заряда от cpssolar