Солнечная энергетика что это такое, преимщества, недостатки

Плюсы и минусы солнечной энергетики Плюсы и минусы

Человечество все дальше вглубь уходит по пути загрязнения собственной окружающей среды. Многие мировые умы заняты проблемой возобновляемых, не выбрасывающих в атмосферу вредных веществ источников энергетики. Данная тема весьма актуальна в 21 веке.

О положительных качествах солнечной энергетики, говорят почти повсюду. Применение альтернативных способов добычи электроэнергии, качественно может помочь нашей планете. Сохранить природные ресурсы, атмосферу, и не допустить скорого потепления климата,

это одна из главных обязанностей современного человека. Каковы же плюсы и минусы такой энергии, как солнечное излучение.

Плюсы

Рассматривая излучения от солнца, как источник энергии, необходимо отметить, что эта энергия бесконечна. Это представляет собой большой плюс, потому, что все доселе известные доселе источники энергетики, являются ущербными для нашей планеты. По некоторым данным Национальной американской исследовательской академии, «Звезда по имени Солнце» будет способна согревать Землю еще примерно еще 6,5 миллиардов лет, до тех пор, пока не взорвется.

  • Повсеместность. Запас солнечной энергетики, весьма огромен. Каждый день наша планета облучается около 120 тысячами тераваттами света самой большой звезды. А это, на секундочку, в 20 тысяч раз больше энергии, чем весь мир способен потреблять ежедневно.
  • Стабильность. Энергетику солнца нельзя перерасходовать, она стабильна во все времена. И сейчас и для будущих поколений Солнце будет светить.
  • Доступность. Энергию из солнечных лучей можно собирать и использовать каждый летний (и даже зимний ) день, по всей поверхности Земли. Например, Германия, на сегодняшний день, является наиболее использующей солнечную энергию страной в мире, и имеет прекрасный запас именно солнечной энергетики.
  • Безопасность для окружающей среды. Экологическая чистота, принципиальный фактор в добывании энергии для человеческих нужд. Сравнивая затраты и воздействия на природу традиционных способов получения энергии, с получением энергии от Солнца, можно убедиться в небольшом воздействии на природу и атмосферу от производств, перевозки и установки солнечных батарей. Это бесспорно важнейшее мероприятие в направлении борьбы с глобальным потеплением.
  • Отсутствие шумов. Из — за отсутствия движущихся узлов на самом ресурсе, выработка энергии происходит тихо.
  • Выгода. Применение отдельного источника электроэнергии в частном доме, весьма экономично. Принципиально, что обслуживание панелей сводится к минимальным затратам, в году несколько раз следует очищать панели от загрязнений. Гарантия от производителя растягивается на 20 — 25 лет.

Сферы деятельности

Применение солнечной энергетики охватывает многие отрасли. При достаточной удаленности от централизованной электростанции потребность в автономных установках очень велика.

Солнечные батареи используют для опреснения воды в Африке, также для поставки электроэнергии на спутниковые станции. Не случайно солнечную энергетику окрестили «народной» она легко вошла процесс электроснабжения дома. Такая электроэнергия потребляет в сырье, как и фотоэлементы луча, так и его теплопроводность.

Новые технологии

Каждый год технически усовершенствуется процесс изготовления электрических батарей. На стадии постройки сооружения, в строительные материалы внедряются инновационные тонкопленочные панели. Японские производители Sharp, являясь несомненным лидером в изготовлении солнечных панелей, не так давно выпустили в широкое потребление прозрачные накопители с фотоэлементами для остекления оконных проемов. Результаты нынешних исследований в квантовой физике и инновациях подразумевают усовершенствование продуктивности солнечных панелей в три раза.

Минусы

Негатива от солнечных батарей очень мало, однако иногда они могут показаться принципиальными. К примеру:

  • Солнечные батареи просто не работают в пасмурную погоду.
  • В регионах, где часто выпадают осадки, очень проблематично применять солнечные панели.
  • Стоимость батарей тоже весьма не демократична (возможно пока), восстановление затрат растягивается надолго.
  • Для установки солнечных батарей требуются большие участки.
  • Солнечные установки способны скапливать только постоянный ток, для переменного же, потребуются еще установки.
  • Генерировать энергию возможно только в дневные часы, и соответственно для темного времени суток необходимо приобретать аккумуляторы.
  • Бытует мнение, что повсеместное применение солнечных панелей, теоретически способно изменить альбедо (свойство отражать солнечные лучи) нашей планеты, и способствовать изменению климата (но при нынешнем показателе потребления солнечной энергии, это весьма маловероятно).
Читайте также:  Как поднять или опустить стекло если не работает стеклоподъемник

Как выгодно применять

Учитывая свойство панелей работать лишь в солнечную погоду, необходимо детально изучить рынок солнечных батарей, а именно материал из которого их изготавливают. Поликристаллические панели способны прекрасно генерировать не только прямой солнечный свет, но и рассеянные лучи. А требуемые для действия установок, солнечного излучения облака уже не являются преградой. С целью получения большей эффективности, даже в пасмурную погоду следует выбирать поликристаллические кремниевые батареи.

Однако время и прогресс не стоят на месте и возможно в ближайшем будущем силой мысли будут разработаны батареи, без всяческих недостатков и минусов. И человечество уверенными шагами пойдет в направлении сохранения природы, атмосферы и планеты.

В чем плюсы и минусы солнечных электростанций

С течением времени люди все сильнее загрязняют планету. Именно поэтому солнечные электростанции, их плюсы и минусы, применение и как правильно выбрать, а также фото – все это имеет огромное значение. Особенно сейчас, когда ученые стараются найти альтернативные безопасные источники энергии.

Разновидности электростанций

Современные солнечные панели классифицируют, в основном, базируясь на таких факторах:

  • механизм преобразования энергии;
  • общее количество фотоэлектрических деталей и их расположение;
  • уровень мощности.

Внешний вид этих электростанций может быть классическим, либо созданным по индивидуально составленному проекту для конкретной жилплощади.

Мощность можно назвать ключевым критерием, на который обращают внимание при выборе модели. Уровень мощности, которую вырабатывают солнечные панели, зависит, прежде всего, от уровня солнечной радиации. Электростанции делятся на такие виды:

  • автономные;
  • мини;
  • сетевые.

Автономная

Такой тип СЭС складывается из следующих компонентов:

  • аккумулятора;
  • зарядного устройства;
  • инвертора;
  • подключения к дому;
  • распределителя с предустановленной защитой;
  • солнечной панели.

Солнечная батарея подключается к аккумулятору посредством контроллера. Затем к аккумуляторам подсоединяется инвертор, переводящий постоянный ток в переменный. Такие электростанции незаменимы в той местности, где полностью отсутствует сеть.

Конструкция мини-электростанции мало отличается от уже перечисленных и складывается из трех основных деталей:

  • батареи;
  • инвертора;
  • солнечных пластин.

Первая нужна для того, чтобы накапливать электроэнергию в тот момент, когда его становится в излишке, или же она вовсе не задействуется. Длительность и стабильность снабжения жилья электричеством зависит от емкости аккумуляторов, которые используются. Они принесут особую пользу в сумерках, ночью или когда на улице пасмурно. То есть, когда нет естественной возможности преобразовать энергию солнца, или мощности системы попросту недостаточно.

Вторая — для того, чтобы превращать постоянный ток в переменный. А третья – собирает солнечные лучи и затем преобразует их в электричество.

Сетевая

Она состоит из таких деталей:

  • инвертор;
  • распределитель с предустановленной защитой;
  • солнечные панели;
  • счетчик электричества.

Дополнительно в устройстве установлен гибридный инвертор. Его задача в том, чтобы объединять потоки электричества, которые исходят от сети и аккумулятора.

Базовый принцип действия СЭС

Многие задаются вопросом о том, как работает СЭС. Принцип их действия базируется на фотоэффекте. Солнечные лучи попадают на плоские пластины с фотоэлементами. Самый действенный угол – прямой (90 градусов). В то же время световые фотоны освобождают электроны из внешней оболочки атомов состава, которым покрыта солнечная панель.

Свободные элементарные частицы создают электричество, которое проходит через контролер и скапливается в батареях. После его можно свободно задействовать для подпитки разнообразных электроприборов.

Цели для использования солнечных электростанций разнятся в зависимости от нужд. Преимущественно они используются для экономии расходов на электричество.

Области деятельности

В современном мире энергия солнца используется в большом количестве самых разнообразных отраслей. Если объект находится достаточно далеко от централизованной электростанции, необходимость в задействовании автономных СЭС возрастает в разы.

Так, например, солнечные панели сегодня применяются для опреснения земли на африканском континенте или для поставок электричества на спутниковые станции. Солнечную энергию уже давно называют «народной» и не просто так. Она очень легко влилась в процесс снабжения энергетикой жилых домов. Подобная разновидность энергетики потребляет в качестве сырья фотоэлементы лучей и их теплопроводность.

На сегодняшний день такого рода технология применяется преимущественно в тех областях страны, где нет никакой возможности подключиться к стационарной электросети. Но стоит признать, что время не стоит на месте и альтернативные источники энергии дешевеют, становятся более перспективными. Ведь растет их коэффициент полезного действия, а также технологические возможности. Кроме того, возникают новые варианты для аккумулирования энергии и ее контролирования.

С большой уверенностью можно заявить, что уже в ближайшем будущем солнечная энергия выйдет на совершенно новый уровень развития. К тому же, применение солнечных электростанций окупается уже в настоящее время.

Как правильно выбрать солнечную электростанцию

Не так важно, хотите ли вы приобрести батарею для дома или нет. В любом случае, прежде всего нужно рассчитать и определить некоторые данные:

  • максимум потребляемой мощности;
  • необходимую площадь;
  • пусковую мощность;
  • рабочие периоды установки за год;
  • суточный расход энергии.
Читайте также:  Опель Виваро-е 2020 фото цена и характеристики электрического фургона от Opel

Как только все эти параметры будут выяснены, можно выбирать и покупать саму станцию. Для того чтобы ее правильно смонтировать, понадобятся следующие компоненты:

  • батареи, которые будут сохранять переработанную энергию для применения;
  • контроллер, который будет ускорять заряд, обеспечит долгий срок работы аккумулятора и будет подавать сигнал о состоянии системы;
  • пластины, работающие от солнечной энергии;
  • преобразователь (его же называют инвертором), который будет превращать постоянный ток в переменный 50 Гц и 220 В для питания электроприборов.

Солнечные электростанции, которые полностью охватывают все нужды, в среднем вырабатывают приблизительно 1700 Вт/ч в сутки.

Примеры расчета окупаемости приведены в таблице.

Как смонтировать

Для того чтобы обеспечить отдельно взятый дом электроэнергией и использовать ее для промышленности, одной солнечной батареи не хватит, т. к. мощность у нее небольшая. Чаще всего, монтируют такие батареи целыми блоками. Их устанавливают на крышу здания или на землю с помощью специальных крепежных систем. Такие солнечные электростанции обеспечат электроэнергией довольно крупные объекты. Если нужен не очень большой объем электроэнергии, станции заменяются солнечными батареями. Они занимают меньше места, но их мощность позволит подзарядить смартфон или компьютер.

Вместо того чтобы пытаться понять, как устанавливать подобные устройства, лучше доверить это дело профессионалам в данной области, потому что сам процесс монтажа довольно непрост и без опыта в таком деле ничего не получится.

Как извлечь выгоду

Беря во внимание тот факт, что солнечные батареи работают только в солнечную погоду, нужно подробно изучить их разновидности. В частности, материалы, из которых они производятся.

Поликристаллические батареи могут преобразовывать не только прямые солнечные лучи, но и рассеянный свет. И тогда облака, закрывающие солнечное освещение, уже не будут являться препятствием для их работы. Отзывы утверждают – чтобы получить наибольшее количество электроэнергии, нужно останавливать свой выбор именно на поликристаллических кремниевых батареях.

Но что же делать, если, к примеру, выпадет снег? Снегопад, как и иные виды осадков, не станут минусом в данном случае. Напротив, во время снегопада объем отраженных лучей увеличивается. И если подобраны именно батареи с кремниевыми фотоэлементами, энергии накопится еще больше. Однако частоту осадков тоже необходимо учитывать при установке панелей, ведь их нужно будет от этих осадков очищать.

Преимущества и недостатки солнечных батарей

Прежде чем сделать выбор между традиционными и инновационными источниками энергии, нужно рассмотреть все плюсы и минусы использования энергии солнца.

Достоинств у СЭС не много, но все они весьма существенны. К плюсам солнечных батарей относят такие:

  • их хватает надолго — в среднем, срок службы таких батарей составляет около 25 лет. При этом проверку систем необходимо проводить дважды в год. В дополнительном обслуживании, как правило, нет необходимости;
  • они работают автономно и не зависят от внешних источников энергии;
  • получаемое электричество становится бесплатным.

К недостаткам солнечных батарей можно отнести:

  • все необходимые для работы станции элементы состоят из трех основных частей и для них нужно дополнительное место;
  • единовременно нужно потратить большую сумму на покупку всего необходимого оборудования. В будущем обычно не требуется дополнительных затрат;
  • коэффициент полезного действия таких станций чаще всего не превышает 14%;
  • объем полученного электричества напрямую будет зависеть от числа погожих дней в году. Лучше всего монтировать солнечные станции на высоте или открытых площадках, подальше от объектов, которые могут создать тень, а также в районах, где много солнечного света.

Прежде чем делать выбор, следует тщательно взвесить все преимущества и минусы этого устройства.

Выводы

Современные государства также намереваются стимулировать развитие экологически безопасных вариантов для обеспечения своего народа энергией. Именно поэтому на плюсы и минусы солнечных электростанций, их фото, применение и критерии того, как выбрать, обращают сегодня так много внимания.

Плюсы и минусы кварцвиниловой плитки

Виниловая плитка — плюсы и минусы

Плюсы и минусы сухой стяжки пола

Плюсы и минусы виниловых обоев на флизелиновой основе

Кухонный фартук из стекла: виды, плюсы и минусы, реальные фото

Как сделать садовый светильник на солнечных батареях своими руками

Материал подготовлен редакцией сайта mainavi.ru

Понравилась статья ? Покажите её друзьям:

Плюсы и минусы солнечной энергии

Как снабжать человечество электроэнергией без вреда для окружающей среды – главный вопрос, которым не так давно задавались современные исследователи. Мы уже научились добывать энергию с помощью сооружения волновых, приливных, геотермальных, ветряных и солнечных электростанций. Прогресс технологий подарил нам уникальную возможность использовать Солнце с помощью установленной системы либо же портативных батарей в индивидуальных целях. В этой статье мы рассмотрим плюсы и минусы солнечной энергии, а также коротко расскажем о том, что собой представляют гелиопанели и где их используют.

Читайте также:  Почему дымит дизельный двигатель черным дымом при нагрузке

Устройство солнечных батарей

Возможность использования солнечной энергии подарила нам такая наука, как гелиоэнергетика. Именно она исследует и разрабатывает устройства, которые занимаются преобразованием излучения Солнца в электрическую и тепловую энергию.

К таким устройствам относится солнечная батарея. Это плоская, с защитным покрытием конструкция из фотоэлементов, являющихся полупроводниками. Они обеспечивают процесс преобразования солнечной энергии в электрическую. Благодаря разнообразию размеров, их применяют в различных сферах жизнедеятельности.

Например, для обеспечения электричеством частного дома потребуется установка, которая включает следующие составляющие:

  • аккумуляторы;
  • контроллер;
  • инвертор.

С помощью инвертора постоянный ток, который создается в ясный день, проходит процесс преобразования в переменный, а далее распределяется на потребителей электричества. Нерасходуемое электричество накапливается в аккумуляторах и используется ночью или в непогоду. Контроллер следит за зарядом аккумуляторов.

Рассмотрим подробно плюсы и минусы солнечных батарей.

Преимущества

Использование солнечных батарей имеет следующие преимущества:

  • доступность источника энергии;
  • постоянное и независимое энергоснабжение;
  • бесплатное потребление;
  • экологичность;
  • бесшумность;
  • высокая износостойкость.

Каждое из этих достоинств мы опишем более подробно.

Доступность источника энергии

Солнце освещает практически каждый участок поверхности Земли. Поэтому человек может воспользоваться преимуществами использования солнечной энергии. Также следует отметить, что потенциал этого типа энергии в рамках всемирного масштаба многократно превышает потребность в ней.

Постоянное и независимое энергоснабжение

В отличие от полезных ископаемых, энергия Солнца неисчерпаемая и всеобъемлющая. Конечно, как и все на нашей планете имеет свой конец, так и Солнце может иссякнуть. Но когда это произойдет – никто наверняка не знает. Помимо этого, ни солнечная панель, ни сам источник не требует каких-либо затрат на содержание. Этот факт делает вас абсолютно независимым от цен и транспортировки электроснабжения.

Бесплатное потребление

Как мы уже упоминали, Солнце – источник бесплатной энергетики. Некоторые затраты потребуются лишь на установку системы, которая обеспечит вас электричеством. Но в данном случае их можно отнести к долгосрочным инвестициям.

Экологичность

Глобальное потепление – серьезная проблема. Использование солнечных батарей помогает снизить расход природных ресурсов, а их производство и принцип работы не сопровождаются выбросом вредных веществ в атмосферу. Поэтому они являются абсолютно экологичными.

При установке системы, перерабатывающей солнечную энергию в электричество, вы можете быть уверенны в ее безопасности для окружающей среды и своих родных и близких.

Бесшумность

Генерация электроэнергии происходит совершенно бесшумно по причине отсутствия движущихся деталей в конструкции солнечных панелей. Устанавливая систему на крыше своего дома, можно не беспокоиться о постоянном гуле, который, например, издают электрические столбы.

Высокая износостойкость

Срок службы такой системы электроснабжения составляет около 25 лет. С течением времени КПД панелей начинает снижаться. В виду простоты конструкции, ее всегда можно заменить на новую.

Недостатки использования солнечных батарей

Солнечная энергия, а именно ее использование, предусматривает также и минусы, не смотря на вышеописанные плюсы.

К недостаткам относят следующие факторы:

  • высокая цена;
  • низкий КПД;
  • большая площадь, занимаемая системой;
  • зависимость работы от погодных условий.

Стоимость монтажа системы, которая сможет удовлетворить индивидуальные потребности человека, непомерно высока. Не говоря уже о том, чтобы снабдить электроэнергией целый дом. Это объясняется следующим пунктом.

Низкий КПД

Продуктивность солнечных батарей намного ниже, по сравнению с традиционными источниками электроэнергии. Например, панель средней работоспособности, площадью в 1 м 2 производит мощность около 120 Вт. Этого должно хватить только для зарядки планшета или телефона. Из этого вытекает следующий пункт.

Большая площадь, занимаемая системой

Чтобы обеспечить ваши минимальные потребности в электроэнергии, вам понадобится очень большая площадь. Если, конечно же, речь не идет о зарядке телефонов, планшетов или работы приборов с потреблением низкой мощности.

Зависимость работы от погодных условий

КПД солнечных батарей снижается в пасмурный, облачный день, зимой, при низких температурах и т.д. Ночью, в отсутствие Солнца, источника энергии, производство электричества прекращается. На работу панелей также влияет расположение вашего дома и окон.

Использование солнечной энергии

Помимо удовлетворения индивидуальных запросов потребителей электричества, солнечную энергию используют в различных сферах жизнедеятельности:

  1. Авиация. Благодаря солнечной энергии, самолеты могут не расходовать топливо на протяжении некоторого времени.
  2. Автомобилестроение. Панели могут использоваться для зарядки электромобилей.
  3. Медицина. Благодаря разработкам южнокорейских ученых, мир увидел солнечную батарею, которую используют для приборов, поддерживающих функциональность организма человека, путем вживления под кожу.
  4. Космонавтика. Гелиопанели устанавливаются, например, на спутниках и космических телескопах.

Это всего лишь несколько примеров. Кроме этого, солнечные панели широко используют для обеспечения электроэнергией зданий, а также целых населенных пунктов.

Надеемся, что вышеописанные преимущества и недостатки использования солнечных батарей помогут вам определиться с решением, стоит ли вам обратиться к альтернативным источникам энергии.

Ссылка на основную публикацию
Советский автопром завод имени Ленинского Комсомола — — LiveJournal
Советский автопром завод имени Ленинского Комсомола - — LiveJournal Мастерок.жж.рф Хочу все знать Давайте продолжим наши обсуждения советского автопрома. Кто...
Снятие головки блока цилиндров и замена прокладки ГБЦ Ремонт Нивы ВАЗ 2121
Замена прокладки ГБЦ Нива Шевроле, замена прокладки головки блока цилиндров своими руками в ваз 2123 В двигателе любого автомобиля между...
Снятие и замена лобового стекла Лада Приора своими руками
Замена лобового стекла своими руками В процессе эксплуатации автомобиля практически каждый водитель сталкивается с проблемой повреждения лобового остекления. В таких...
Советы Nokian Tyres по безопасной эксплуатации шин
Как определить износ шин глубина протектора, индикатор С целью экономии денежных средств многие автолюбители предпочитают покупать скаты, бывшие в употреблении....
Adblock detector