Главная » 2013 » Август » 13 » солнечные батареи и солнечная энергия
14:06
солнечные батареи и солнечная энергия

 

Солнечные батареи для освещения вашего курятника или вашей фермы.

 

 


С каждым днем люди на планете все больше зависят от разного рода носителей энергии. Один из них, безусловно, солнце. Но что есть такое его лучи?  Весь электромагнитный спектр солнечного излучения, какую бы энергию ни несли отдельные ее участки, представляет излучение физических тел. Основные источники света - атомы - никогда не испускают его непрерывно. Напротив, их излучение носит прерывистый, дискретный характер, ибо все атомы генерируют свет только в виде отдельных квантов электромагнитного поля - фотонов. Однако уже в простом опыте по разложению белого света с помощью призмы обнаруживается удивительный красочный порядок, который наглядно демонстрирует не только энергетический, но и явно семиотический (знаковый) характер спектра. Примерно такой же по многогранности спектр представляют собой и солнечные лучи, воздействующие на кремний (заложенный в основе) фотоэлементов, соединенных в 

батареи.Процесс преобразования световой (photons) энергии в электрическую (voltage) называется PV-эффект. Он был открыт в 1954 году, когда ученые обнаружили, что кремний (этот элемент - основа обыкновенного песка) создает электрическую энергию, когда его освещают солнечным светом. Вскоре солнечные элементы стали применять для питания электронной аппаратуры космических спутников,  небольших электронных устройствах таких, как калькуляторы и наручные часы и в других отраслях. Сегодня солнечные батареи массово применяются в качестве зарядных устройств небольшой мощности - для сотовых телефонов и другой бытовой техники.Когда аккумулятор для зарядки подсоединяется к солнечной панели, обычно в цепь необходимо включать контроллер для предупреждения пере заряда  Эта схема использует параллельный способ подключения. При этом способе солнечная панель всегда подключена к аккумулятору через последовательный диод. Когда солнечная панель заряжает аккумулятор до желаемого максимального напряжения, схема параллельно солнечной панели подключает нагрузочный резистор, чтобы поглощать избыточную мощность с солнечной панели.

Функция полезной мощности, отдаваемой солнечной батареей в нагрузку, зависит от вырабатываемого напряжения, которое в свою очередь зависит от инсоляции - то есть от интенсивности солнечного света - и температуры самой батареи. Работа на кривой зависимости ток/напряжение где-либо еще кроме точки максимальной получаемой мощности, приводит к снижению эффективности работы и потере доступной энергии. Следовательно, контроль точки максимальной мощности является необходимой функцией в передовых системах управления источниками солнечной энергии, так как это может увеличить практическую эффективность часто на 30 % и более.
Системы, получающие энергию от возобновляемых источников, таких как солнечные батареи, обычно накапливают энергию в аккумуляторах  а затем отдают ее в нагрузку Часто, оба этих процесса происходят независимо. 

Периодическое вычисление оставшегося заряда аккумулятора гарантирует хорошую и
продолжительную его работу, то же относится и к контролю тока, отдаваемого
аккумулятором в нагрузку. Текущий заряд батареи вычисляется исходя из ее ранее
вычисленного заряда, плюс полученная энергия при заряде или минус энергия, отданная в нагрузку.

Современный мир уже невозможно представить без электричества, и аккумулирующих его устройств, в частности - солнечных батарей, а, следовательно, чтобы идти в ногу со временем, людям нужно применять новые нетрадиционные методы энергоснабжения, хотя бы для того, чтобы наш жизнь в быту и на природе стала более комфортной.
К слову, цены на солнечные батареи упали (за последние 20 лет) в 30-40 раз. Более того, они продолжают снижаться, что делает их использование весьма перспективным.
Солнечная батарея — бытовой термин, используемый в разговорной речи или не научной прессе. Обычно под термином «солнечная батарея» подразу­мевается несколько объединённых фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) — полупроводниковых устройств, прямо преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток.
Мощность потока солнечного излучения на расстоянии 150 млн. км от Солнца, без учёта потерь в атмосфере Земли, составляет около 1350 ватт на квадратный метр. В то же время, удельная мощность солнечного излучения  в очень облачную погоду даже днём может быть менее 100 Вт/м². С помо­щью наиболее распространённых солнечных батарей можно преобразовать эту энергию в электричество с эффективностью 9—24 %.
В отдельных лабораториях получены солнечные элементы с эффективно­стью 43 %.  В январе 2011  уже поступили на рынок солнечные элементы с эффективностью 39%.
ФЭП применяются в условиях хорошей освещенности. Различают несколько типов солнечных кремневых батарей. Самый эффективный тип (ФЭП) изготавливают из монокристаллического кремния. КПД та­ких (ФЭП) доходит до 24%.
Распространенные ФЭП на основе монокристаллов имеют высокую эффективность  и практически неограниченный срок эксплуатации, по­мимо незначительного потемнения технологического полимера, од­новременно являющегося герметиком для фотопластин; исходя из этого срок эксплуатации может достигать четверти века.
Времена, когда солнечные панели были очень громоздкими, хрупки­ми и нежными, постепенно уходят в прошлое и производители предла­гают все более экстремальные варианты этих экологических источников энергии.

ФЭП из поликристаллического кремния имеют максимальный КПД до 20%, срок эксплуатации приближенный к сроку эксплуатации моно­кристаллического кремния.

 


 

Категория: разное | Просмотров: 3576 | Добавил: владимирович | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]