U svakodnevnom životu često koristimo mnoge električne i elektroničke uređaje poput mobilnih telefona, ventilatora, hladnjaka, električnih svjetala, klima uređaja, računala, industrijskih instrumenata, strojeva itd. Svi ovi električne i elektroničke komponente ili uređaji za svoj rad zahtijevaju napajanje električnom energijom.
Prednosti i nedostaci solarne energije
Da bi se osigurala dovoljna snaga i postigla potreba za opterećenjem, postoje različiti načini za proizvodnju električne energije pomoću različitih izvora energije kao što su sunčeva energija, toplinska energija, energija vjetra, nuklearna energija itd. U ovom ćemo članku razgovarati o solarnoj energiji i prednostima i nedostacima solarni energetski sustav koristi se za proizvodnju električne energije.
Solarna energija
Sunčeva zračna svjetlost i toplina iskorišteni za pružanje sunčeve energije. Za to se koriste tehnologije kao što su solarna toplinska električna energija, solarna arhitektura, solarno grijanje i solarni fotonaponski sustavi solarna energija . Na temelju načina hvatanja, pretvaranja i distribucije sunčeve energije, ove solarne tehnologije klasificirane su u dvije vrste kao aktivne i pasivne solarne. Električna energija generirana iz sunčeve energije naziva se solarna energija.
Solarna energija koja se izravno koristi za grijanje vode u bazenima, dnevne munje, isušivanje odjeće i tako dalje, bez ikakvih posrednih uređaja ili pretvarača naziva se pasivna solarna energija.
Pasivna sunčeva energija
Sunčeva energija koja se neizravno koristi za opskrbu električnom energijom uređaja koji troše energiju nakon obrade posrednim uređajima poput solarnih panela ili fotonaponskih ćelija za pretvaranje sunčeve energije u električnu energiju naziva se aktivnom solarnom energijom.
Aktivna sunčeva energija
Proces pretvorbe energije solarne energije
Solarna energija pretvara se u električnu energiju koja se naziva Solar Power Energy, a taj se proces pretvorbe odvija pomoću solarnih panela, regulatora punjenja, baterije i pretvarača.
Proces pretvorbe solarne energije
Solarni paneli
Solarni paneli
Solarni paneli ili fotonaponske ćelije koriste se za pretvorbu (sunčeve energije) svjetlosti u električnu struju (DC) pomoću fotonaponskog učinka. Ovaj se sustav može nazvati Solarni sustav napajanja . Solarni paneli su nefleksibilni moduli izrađeni od silicija ili kristalnog silicija na bazi pločica.
Fotonaponske stanice klasificirane su u dvije vrste: polikristalne i monokristalne stanice. Nekoliko fotonaponskih ćelija međusobno je povezanih kako bi stvorilo modul, a niz tih modula naziva se solarna ploča.
Sustav baterija
Sustav baterija
Sustav baterija sastoji se od sekundarne ćelije ili punjive električne baterije. Postoje dva vrste baterija kao što su olovne kiseline i baterije s dubokim ciklusom u gel ćelijama.
Baterija se koristi za pohranu energije tijekom dana, dok solarni paneli generiraju energiju i mogu se koristiti noću pomoću pretvarača.
Kontroler punjenja
Kontroler punjenja koristi se za uključivanje ili isključivanje punjenja i opterećenja. Uglavnom se koristi za zaštitu baterije od prenapunjenosti i pod uvjetima napunjenosti.
Kontroler punjenja
Tijekom dana kontroler prebacuje bateriju radi spremanja energije generirane iz solarnih panela, a noću napaja teret putem pretvarača.
Pretvarač
Pretvarač
The pretvarač se koristi za pretvaranje istosmjerne energije u izmjeničnu , a zatim opskrbiti opterećenje izmjeničnom strujom.
Budući da mnoga opterećenja, koja često koristimo, zahtijevaju izmjeničnu struju - potrebno je pretvoriti istosmjernu struju u izmjeničnu. Snaga pohranjena u bateriji je u istosmjernom obliku, a to se također može pretvoriti u izmjeničnu pomoću pretvarača u sustavu.
Važnost solarne energije
Postoje različite vrste izvora energije pomoću kojih možemo generirati električnu energiju, ali u ovom procesu proizvodnja električne energije moraju se uzeti u obzir mnoge stvari poput zagađenja, troškova, učinkovitosti, obnovljive ili neobnovljive energije koja se koristi za proizvodnju električne energije itd. Ovdje trebamo uzeti u obzir važnost solarne energije za proizvodnju električne energije i to tako da se sačuvaju neobnovljivi izvori energije poput ugljena, nafte, drugih fosilnih goriva i također.
Solarna energija se ne koristi samo za proizvodnju električne energije, već je biljke koriste i za proizvodnju zelenog klorofila i hrane u biljkama pomoću fotosinteze - nužne građe za opstanak biljaka. Od prednosti sunčeve energije i projekti solarne energije o kojima se govori u nastavku u ovom članku možemo shvatiti važnost solarne energije.
Prednosti i nedostaci solarne energije
Iako postoje brojne prednosti solarne energije, ali postoje i nedostaci solarne energije koji su navedeni u nastavku:
Prednosti
Solarna energija je besplatan i obnovljiv izvor za proizvodnju električne energije, ali za pretvorbu solarne energije u električnu energiju potrebni su kolektori i neka druga oprema.
- Solarne ćelije koje se koriste za proizvodnju električne energije ne stvaraju buku. dok generatori ili turbine drugih metoda uzrokuju onečišćenje bukom.
- Ne uzrokuje puno onečišćenja u usporedbi s drugim metodama proizvodnje električne energije kao što su termoelektrana, nuklearna elektrana itd.
- Solarne ćelije se ne sastoje od pokretnih dijelova i stoga im je potrebno malo održavanja za njihov rad.
- Može se koristiti u udaljenim područjima za proizvodnju i korištenje energije na tom mjestu, gdje je prijenos električne energije preskup.
- Solarna energija nudi energetsku sigurnost izbjegavanjem općeg elektroenergetskog sustava u kojem postoji mogućnost krađe električne energije.
- Općenito, kalkulatori i neki elektronički uređaji koji troše malo energije mogu se napajati pomoću učinkovite sunčeve energije.
- Solarna energija može proizvesti 50% energije potrebne za smještaj instaliranjem solarnih panela.
- U dugotrajnom korištenju solarne energije, ulaganje u postavljanje solarne energije može se povratiti na maksimalne razine jer je solarna energija besplatna.
- To je vječni beskonačni obnovljivi izvor energije u usporedbi s drugim ograničenim izvorima energije poput nuklearne energije, ugljena itd., Za koje se procjenjuje da će trajati 30 ili 40 godina.
- Može se smatrati elektroenergetskim centrom ako posao započne s instalacijom ili izgradnjom solarnih elektrana, a zatim će mnogim studentima inženjerstva ponuditi više mogućnosti za posao.
Prednosti solarne energije
Gornja slika prikazuje solarnu energiju koja se generira iz solarnih panela krova kuće može se koristiti za kućanstvo poput perilice rublja itd., A preostala snaga može se prodati u mrežu kako bi se platilo za izvoz električne energije.
Mane
Troškovi instalacije solarnih panela za korištenje sunčeve energije vrlo su skupi, a početna ulaganja mogu se pokriti tek nakon dugotrajnog (višegodišnjeg) korištenja.
- Proizvodnja solarne energije u potpunosti ovisi o sunčevoj svjetlosti koja pada na solarne panele, a koja ovisi o klimatskim uvjetima.
- Solarna energija može se iskoristiti u ograničenom razdoblju, jer je sunčeva svjetlost dostupna samo danju i sunčanim danima, pa se energija može generirati samo u ograničenom vremenskom razdoblju, a energiju treba uštedjeti u baterijama za kasniju upotrebu.
- Baterije koje se koriste za pohranu solarne energije vrlo su skupe, velike su veličine i s vremena na vrijeme ih je potrebno zamijeniti.
- Učinkovitost solarnog elektroenergetskog sustava (pretvorba sunčeve energije u električnu energiju) iznosi oko 22%, a za njegovo poboljšanje potrebna su velika područja kako bi uhvatila više sunčeve svjetlosti i proizvela odgovarajuću električnu energiju.
Projekti solarne energije
Mnogo se temelji na solarnoj energiji električni i elektronički projekti poput jednostavnog solarni bojler a nekoliko projekata je navedeno u nastavku zajedno sa svojim ciljevima. Masovna svijest među pojedincima i institucijama o prednostima i nedostacima sunčeve energije inicirala ih je da počnu dizajnirati i razvijati nove napredne projekte solarne energije. The novi napredni, inovativni projekti uključuju Sunčeva solarna ploča za praćenje sunca , Solarna ulična rasvjeta na bazi Raspberry Pi, kontroler punjenja solarne energije, sustav za mjerenje solarne energije i mnogi drugi na solarnoj bazi projekti mikrokontrolera .
Solar Street Light na bazi Raspberry Pi
Glavni cilj ovog projekta je dizajniranje uličnih svjetiljki zasnovanih na LED-u sa automatskim upravljanjem intenzitetom pomoću solarne energije ili solarne energije fotonaponskih ćelija sa Ploča Raspberry Pi . Solarne ploče koriste se za pretvorbu solarne energije u električnu energiju i ta se električna energija koristi za punjenje baterija pomoću upravljačkog kruga punjenja.
Solar Street Light na bazi Raspberry Pi tvrtke Edgefxkits.com
Intenzitet svjetlosti kontrolira se radi uštede energije tijekom vremena male gustoće prometa (obično kasnih noći). The PWM tehnika ugrađen je u ploču Raspberry Pi kako je prikazano na blok dijagramu radi uštede sunčeve energije pružanjem različitih intenziteta u različito vrijeme.
Kontroler punjenja solarne energije
Glavna namjera Solarni regulator punjenja projekt je pohranjivanje električne energije u baterije, dobivene pretvaranjem sunčeve energije u solarnu energiju ili električna energija pomoću fotonaponskih ćelija tijekom dana i za iskorištavanje te uskladištene energije tijekom noći. Set op-pojačala se koriste kao usporednici za nadzor napona ploče i struje opterećenja kako je prikazano na blok dijagramu.
Solar Power Charge Controller tvrtke Edgefxkits.com
Različite vrste LED-a koriste se za prikaz stanja pod punjenjem, preopterećenjem i dubokim pražnjenjem. MOSFET se koristi kao poluvodički prekidač za prekidanje opterećenja u uvjetima slabe baterije ili preopterećenja. Ako je baterija potpuno napunjena, tada se sunčeva energija zaobilazi do lažnog tereta pomoću tranzistora.
Mnogo je znanstvenika, institucija, pojedinaca koji istražuju kako bi poboljšali učinkovitost solarnog energetskog sustava. Možete podijeliti još neke prednosti i nedostatke solarne energije koje znate u odjeljku za komentare kako biste potaknuli korištenje obnovljive solarne energije. Za daljnju tehničku pomoć u vezi sa solarnom energijom i projektima temeljenim na solarnoj energiji, objavite svoje upite, komentare i ideje o projektima solarne energije implementirati pomoću mikrokontrolera.
Foto bodovi:
- Solarni panel od processindustryforum
- Sunčeva energija građevinari
- Aktivno solarno grijanje scienceprojectideasforkids
- Postupak pretvorbe energije solarne energije od vijesti o alternativnoj energiji
- fotonaponske ćelije od nasa
- Sustav baterija by gstatičan
- Kontroler punjenja od cpssolar
