V každodennom živote často používame mnoho elektrických a elektronických prístrojov, ako sú mobilné telefóny, ventilátory, chladiče, elektrické svetlá, klimatizácie, počítače, priemyselné prístroje, stroje atď. Všetky tieto elektrické a elektronické komponenty alebo zariadenia vyžadujú pre svoju činnosť napájanie elektrickou energiou.

Výhody a nevýhody solárnej energie

Na zabezpečenie dostatočného množstva energie a dosiahnutie potreby záťaže existujú rôzne spôsoby výroby elektrickej energie pomocou rôznych zdrojov energie, ako sú slnečná energia, tepelná energia, veterná energia, jadrová energia atď. V tomto článku sa budeme zaoberať solárnou energiou a jej výhodami a nevýhodami solárny energetický systém používaný na výrobu elektrickej energie.

Solárna energia

Sálavé svetlo a teplo využívané na poskytovanie slnečnej energie. Využívajú sa na to vyvíjajúce sa technológie ako solárna tepelná elektrina, solárna architektúra, solárne vykurovanie a solárna fotovoltaika solárna energia . Na základe spôsobu zachytávania, premeny a distribúcie slnečnej energie sú tieto solárne technológie klasifikované do dvoch typov ako aktívna solárna a pasívna solárna energia. Elektrická energia vyrobená zo slnečnej energie sa nazýva solárna energia.

Solárna energia používaná priamo na ohrev vody v bazénoch, denné svietenie, sušenie odevov atď. Bez akýchkoľvek prechodných zariadení alebo prevádzačov sa nazýva pasívna solárna energia.

Pasívna solárna energia

Slnečná energia, ktorá sa nepriamo používa na zásobovanie energie energeticky náročných zariadení po spracovaní prostrednými zariadeniami, ako sú solárne panely alebo fotovoltaické články, na premenu slnečnej energie na elektrickú energiu, sa nazýva aktívna solárna energia.

Aktívna solárna energia

Proces premeny solárnej energie

Slnečná energia sa premieňa na elektrickú energiu nazývanú solárna energia a tento proces premeny prebieha pomocou solárnych panelov, regulátora nabíjania, batérie a invertora.

Proces premeny solárnej energie

Solárne panely

Solárne panely

“Čo znamená bankomat? ”

Solárne panely alebo fotovoltaické články sa používajú na premenu (slnečnej energie) svetla na elektrický prúd (DC) pomocou fotovoltaického javu. Tento systém sa dá nazvať ako Solárny systém . Solárne panely sú nepružné moduly vyrobené z kremíka alebo kryštalického kremíka na báze doštičiek.

Fotovoltaické články sa delia na dva typy: polykryštalické a monokryštalické články. Niekoľko fotovoltaických článkov je vzájomne prepojených, aby vytvorili modul a pole týchto modulov sa nazýva solárny panel.

Batériový systém

Batériový systém

Systém batérií pozostáva zo sekundárnych článkov alebo nabíjateľných elektrických batérií. Existujú dva typy batérií ako sú olovené akumulátory a batérie s hĺbkovým gélom.

Batéria sa používa na ukladanie energie počas dňa, zatiaľ čo solárne panely vyrábajú energiu a môžu sa používať v noci pomocou invertora.

Kontrolór nabíjania

Regulátor nabíjania slúži na zapnutie alebo vypnutie nabíjania a zaťaženia. Používa sa hlavne na ochranu batérie pred prebitím a za podmienok nabíjania.

Kontrolór nabíjania

Počas dňa regulátor prepína batériu na ukladanie energie vyrobenej zo solárnych panelov a v nočných hodinách dodáva energiu do záťaže prostredníctvom invertora.

Invertor

Invertor

The invertor sa používa na prevod jednosmerného prúdu na striedavý prúd a potom zaistiť napájanie záťaže striedavým prúdom.

Pretože veľa záťaží, ktoré často používame, vyžaduje napájanie striedavým prúdom - je potrebné previesť jednosmerný prúd na striedavý prúd. Energia uložená v batérii je vo forme jednosmerného prúdu, ktorú je možné tiež previesť na striedavý prúd pomocou invertora v systéme.

Dôležitosť solárnej energie

Existujú rôzne typy zdrojov energie, pomocou ktorých môžeme vyrábať elektrickú energiu, ale v tomto procese výroba elektrickej energie do úvahy treba brať veľa vecí ako znečistenie, náklady, efektívnosť, obnoviteľná alebo neobnoviteľná energia použitá na výrobu energie atď. Tu musíme vziať do úvahy dôležitosť solárnej energie na výrobu elektriny a také, ktoré šetria neobnoviteľné zdroje energie, ako je uhlie, ropa, iné fosílne palivá a tiež.

Slnečná energia sa využíva nielen na výrobu elektriny, ale aj v rastlinách na výrobu zeleného chlorofylu a na výrobu potravy v rastlinách pomocou fotosyntézy - to je nevyhnutnosť pre prežitie rastlín. Z výhod slnečnej energie a solárne projekty diskutované nižšie v tomto článku, môžeme pochopiť dôležitosť solárnej energie.

Výhody a nevýhody solárnej energie

Aj keď existuje veľa výhod slnečnej energie, sú tu aj niektoré nevýhody slnečnej energie:

Výhody

Solárna energia je bezplatný a obnoviteľný zdroj na výrobu elektriny, vyžaduje však kolektory a niektoré ďalšie zariadenia na premenu solárnej energie na elektrickú.

Solárne články používané na výrobu energie nespôsobujú žiadny hluk. zatiaľ čo generátory alebo turbíny iných metód spôsobujú hlukové znečistenie.
V porovnaní s inými metódami na výrobu energie, ako je tepelná elektráreň, jadrová elektráreň atď., Nespôsobuje veľké znečistenie.

Solárne články neobsahujú žiadne pohyblivé časti, a preto si pre svoju činnosť vyžadujú malú údržbu.

Môže sa použiť v odľahlých oblastiach na výrobu a využitie energie v tejto lokalite, kde je prenos elektriny príliš drahý.

Solárna energia ponúka energetickú bezpečnosť tým, že sa vyhýba všeobecnému energetickému systému, v ktorom existuje možnosť krádeže energie.

Všeobecne je možné kalkulačky a niektoré elektronické zariadenia s nízkou spotrebou energie napájať pomocou solárnej energie efektívne.

Inštaláciou solárnych panelov môže solárna energia vyrobiť 50% energie potrebnej na umiestnenie domu.

Pri dlhodobom využívaní solárnej energie možno investície do nastavenia solárnej energie znovu získať na maximálnych úrovniach, pretože solárna energia je bezplatná.

Je to večný nekonečný obnoviteľný zdroj energie v porovnaní s inými obmedzenými zdrojmi energie, ako je jadrová energia, uhlie atď., Ktorých životnosť sa odhaduje na 30 alebo 40 rokov.

Môže sa považovať za elektráreň na vytváranie pracovných miest, ak po začatí inštalácie alebo výstavby solárnych elektrární ponúkne viac pracovných príležitostí pre mnohých študentov strojárstva.

Výhody solárnej energie

Obrázok vyššie ukazuje, že solárna energia vyrobená zo solárnych panelov strechy domu sa môže použiť na domáce účely, ako je práčka atď., A zvyšnú energiu je možné predať do siete, aby ste dostali zaplatené za vývoz elektriny.

Nevýhody

Inštalačné náklady solárnych panelov na využitie solárnej energie sú veľmi drahé a počiatočné investície je možné pokryť až po dlhodobom (mnoho rokov) využívaní.

Výroba energie zo solárnej energie úplne závisí od slnečného žiarenia dopadajúceho na solárne panely, a to zase závisí od klimatických podmienok.
Slnečnú energiu je možné využívať v obmedzenom období, pretože slnečné svetlo je k dispozícii iba počas dňa a slnečných dní, takže energiu je možné generovať iba v obmedzenom časovom období a energiu je potrebné uložiť v batériách pre neskoršie použitie.
Batérie používané na akumuláciu solárnej energie sú veľmi nákladné, obrovských rozmerov a je potrebné ich občas vymeniť.
Účinnosť solárneho systému (premena slnečnej energie na elektrickú energiu) je okolo 22% a na jeho zlepšenie sú potrebné veľké plochy na zachytenie väčšieho množstva slnečného svetla a na výrobu dostatočnej elektriny.

Projekty solárnej energie

Existuje veľa slnečnej energie elektrické a elektronické projekty ako jednoduchý solárny ohrievač vody a niekoľko projektov je uvedených nižšie spolu s ich cieľmi. Obrovské povedomie medzi jednotlivcami a inštitúciami o výhodách a nevýhodách slnečnej energie ich viedlo k tomu, aby začali navrhovať a vyvíjať nové pokrokové projekty v oblasti slnečnej energie. The nové pokrokové, inovatívne projekty zahrnúť Slnečný panel sledujúci slnko , Solárne pouličné osvetlenie založené na Raspberry Pi, Regulátor nabíjania solárnej energie, Systém merania solárnej energie a mnoho ďalších na solárnom základe projekty mikrokontrolérov .

Solárne pouličné svetlo založené na Raspberry Pi

Hlavným cieľom tohto projektu je navrhnúť pouličné svetlá založené na LED s automatickou reguláciou intenzity pomocou solárnej energie alebo solárnej energie fotovoltaickými článkami s Doska Raspberry Pi . Solárne panely sa používajú na premenu slnečnej energie na elektrickú a táto elektrická energia sa používa na nabíjanie batérií pomocou obvodu riadenia nabíjania.

Solar Street Light na báze Raspberry Pi od Edgefxkits.com

Intenzita svetla je riadená tak, aby šetrila energiu počas doby s nízkou hustotou premávky (zvyčajne neskoro v noci). The Technika PWM je zabudovaný v doske Raspberry Pi, ako je znázornené na blokovom diagrame, aby šetril slnečnú energiu poskytovaním rôznych intenzít v rôznych časoch.

Regulátor nabíjania solárnej energie

Hlavným zámerom Regulátor solárneho nabíjania projektom je skladovanie elektrickej energie v batériách, získané premenou slnečnej energie na energiu slnečnej energie resp elektrická energia pomocou fotovoltaických článkov počas dňa a na využitie tejto akumulovanej energie v noci. Sada operačné zosilňovače sa používajú ako komparátory na monitorovanie napätia panelu a zaťažovacieho prúdu, ako je znázornené v blokovej schéme.

Regulátor nabíjania solárnej energie od Edgefxkits.com

Rôzne typy LED diód sa používajú na indikáciu stavu nabitia, preťaženia a hlbokého vybitia. MOSFET sa používa ako výkonový polovodičový spínač na odpojenie záťaže v podmienkach slabej batérie alebo preťaženia. Ak je batéria úplne nabitá, potom sa solárna energia obchádza pomocou makropohonu pomocou tranzistora.

Existuje veľa vedcov, inštitúcií, jednotlivcov, ktorí sa venujú výskumu na zlepšenie účinnosti systému solárnej energie. V časti Komentáre môžete zdieľať ďalšie výhody a nevýhody solárnej energie, ktoré poznáte, aby ste podporili využívanie obnoviteľnej solárnej energie. Ak potrebujete ďalšiu technickú pomoc týkajúce sa solárnej energie a projektov založených na solárnej energii, pošlite vaše dotazy, komentáre a nápady na solárnu energiu implementovať pomocou mikrokontroléra.

Fotografické úvery: