До сих пор солнечные панели были общеизвестными устройствами для выработки электроэнергии с помощью возобновляемых ресурсов. А что если я скажу вам, что есть и другие способы? Да, энергия солнца преобразуется 5 различными способами, включая фотоэлектрические элементы. Различные методы сбора солнечной энергии используют тепловую энергию для различных целей, начиная от индивидуального до коммерческого и промышленного уровня.
Что такое сбор солнечной энергии?
Метод получения электроэнергии из тепла и энергии из солнечной энергии называется сбором солнечной энергии. Все методы и методы в основе своей используют солнечный свет для получения энергии. Сбор солнечной энергии снижает зависимость от ископаемого топлива для производства электроэнергии, и это выгодно в долгосрочной перспективе. Новые инновации приводят к более эффективным методам и технологиям сбора солнечной энергии. Наряду с методами вы узнаете об используемой технологии сбора солнечной энергии, влиянии размера солнечной панели, а также о плюсах и минусах этих методов.
Каковы различные методы сбора солнечной энергии? Что такое устройства для сбора солнечной энергии?
Сбор солнечной энергии — это процесс улавливания и хранения солнечной энергии, излучаемой солнцем. После этого эта тепловая и световая энергия преобразуется в электрическую энергию подходящим методом. Существует около 5 различных методов сбора солнечной энергии. Иногда эти методы также называют устройствами сбора солнечной энергии.
1. Черные тела
Вы знаете, что черный цвет поглощает большую часть тепловой энергии, и это еще один метод, с помощью которого осуществляется сбор солнечной энергии. Электромагнитное излучение солнца вместе с его инфракрасным спектром активно поглощается черным цветом. Энергия солнца преобразуется в тепловую энергию посредством этого излучения. Черные тела или контейнеры и устройства способны поглощает и испускает все длины волн спектра электромагнитного излучения. Этот метод используется для отопления домов и чаще всего для нагрева воды на промышленном уровне.
2. Тепловая энергия расплавленной соли
Этот метод сбора солнечной энергии использует электромагнитное излучение для плавления соли. Расплавленная соль переносится в теплообменник для нагрева воды и превращения ее в пар. Этот пар прогоняется через турбины, которые в свою очередь генерируют электроэнергию. Изолированные резервуары обеспечивают стабильную выработку тепловой энергии даже в пасмурные дни.
3. Фотоэлектрические солнечные панели
Это наиболее широко используемый метод преобразования энергии солнечного света в электричество. Для этой цели используются солнечные панели разных размеров. Количество вырабатываемой энергии зависит от количество панелей и их эффективность. Монокристаллический или поликристаллический Конструкции из панелей обычно используются вместе с инверторами и аккумуляторными батареями для обеспечения потока энергии после захода солнца.
4. Солнечный водонагреватель
Тепловые солнечные панели собирают солнечную энергию для этих обогревателей. Регионы с солнечным климатом используют этот метод для сбора солнечной энергии. Черный корпус обогревателя похож на фотоэлектрическую панель, так как черная поверхность поглощает тепловую энергию эффективно. Насос обеспечивает циркуляцию холодной воды внутри сосуда, которая забирает поглощенное тепло, в результате чего контейнер охлаждается, а вода нагревается.
Другая система не имеет насоса, а использует плавучесть, создаваемую нагретой водой. При этом методе холодная вода опускается, теплая вода остается наверху, а объемы потока уменьшаются. Такая ситуация известна как Термосифон.
5. Солнечный водонагреватель с вакуумными трубками или вакуумными трубками
Это еще один метод сбора солнечной энергии, который является усовершенствованной версией традиционного солнечного водонагревателя. Вакуумные трубки обеспечить поступление лучистой энергии в систему вместе с удержанием тепловой энергии. Эта тепловая энергия поглощается тепловыми трубками и передается в большие водяные баки. Минимальное количество тепловой энергии выделяется благодаря вакуумным трубкам, и почти вся поглощенная лучистая энергия преобразуется в тепловую энергию. После этого давайте узнаем, что такое технология сбора солнечной энергии.
Читайте также: Технология Multi Busbar в солнечных панелях
Что такое технология сбора солнечной энергии?
Три основные технологии сбора солнечной энергии:
1. Концентрированная солнечная энергия (CSP)
Эта технология сбора солнечной энергии использует тепло (тепло солнца) для питания электростанций. Турбины в масштабах полезности. Зеркала используются для концентрации солнечного света, который движет традиционные паровые двигатели или турбины и вырабатывает электроэнергию. Параболический желоб, тарельчатый двигатель, компактный линейный отражатель Френеля и силовая башня — это различные методы применения принципа концентрации солнечной энергии.
a) Параболический корыто
Использует изогнутые зеркала для фокусировки энергии от солнца на трубку приемника, которая проходит по центру желоба. Высокотемпературная теплопередающая жидкость, такая как синтетическое масло, заполняется внутри трубки приемника, которая поглощает тепловую энергию, и ее температура достигает 750° по Фаренгейту или более. Это тепло передается через теплообменник, который в свою очередь нагревает воду для получения пара. Обычные паровые турбины начинают работать, когда через них проходит пар. Отдельные модели коллекторов могут быть высотой 15–20 футов и иметь длину около 300–450 футов.
б) Двигатель тарелки
Поверхность параболической тарелки покрыта равномерно распределенные зеркала которые получают тепловую энергию в фиксированной фокусной точке. Рабочая жидкость, например водород, в приемнике нагревается до 1200° по Фаренгейту, что в свою очередь приводит в действие двигатель. Каждая параболическая тарелка вращается по двум осям и отслеживает солнце в течение дня.
в) Компактный линейный отражатель Френеля (CLFR)
Он также использует изогнутые зеркала с системой желобов через недорогие плоские зеркала в длинных параллельных рядах. Поднятые приемники являются точкой концентрации тепловой энергии, которая сопряжена с системой труб, по которым течет вода. С помощью этой технологии в методах сбора солнечной энергии вода кипятится с помощью концентрированной тепловой энергии, а полученный таким образом пар используется в производстве электроэнергии наряду с промышленными паровыми приложениями.
г) Башня электропередач
Он использует центральную систему приемника, которая является высокоэффективной и способна работать в высокие рабочие температуры. Гелиостаты (управляемые компьютером зеркала) используются для отслеживания тепловой энергии в течение дня и фокусировки ее на приемнике на вершине высокой башни. Эта тепловая энергия нагревает передающую жидкость до температуры более 1000° по Фаренгейту, чтобы произвести пар, который в свою очередь запускает центральный электрогенератор.
Также см: Нужен ли кольцевой солнечной панели прямой солнечный свет?
2. Фотоэлектрические (ФЭ)
Свет напрямую преобразуется в электричество с помощью этого метода. Фотоны солнечного света ударяют и ионизируют полупроводниковый материал солнечных панелей, который в свою очередь разрывает атомные связи электронов, и они свободно вибрируют. Структура полупроводника заставляет электроны двигаться в одном направлении, тем самым создавая электрический ток. Однако поглощается только определенный процент света, а остальная часть отражается. Другие типы фотоэлектрических технологий строят интегрированные фотоэлектрические, концентрирующие фотоэлектрические массивы и тонкопленочные фотоэлектрические.
а) Интегрированная фотоэлектрическая система здания (BIPV): Эта система генерирует электроэнергию для использования на месте или может экспортироваться в сеть. Она выполняет двойную функцию: генерирует электроэнергию и является внешним слоем конструкции.
б) Концентрирующие фотоэлектрические батареи: Эта система в основном используется в пустынных регионах и использует зеркала и линзы для концентрации солнечной энергии на высокоэффективных ячейках. Для бесперебойной работы системы необходимы прямой солнечный свет и система слежения.
в) Тонкопленочные фотоэлектрические элементы: Этот метод дешевле своих заменителей и часто развивает экспериментальные технологии. Это тип солнечных элементов, которые тонкие и менее эффективные. Они служат той же цели, но медленнее.
3. Система солнечного отопления и охлаждения (SHC)
Эта технология собирает тепловую энергию для нагрева воды и воздуха, а также обеспечивает холодную воду и воздух. Технология солнечного нагрева воды, солнечная фотоэлектрическая система с тепловой технологией и технология солнечного воздуха — это различные методы, используемые при работе над этой технологией.
а) Технология солнечного воздуха
Благодаря этой технологии в методах сбора солнечной энергии воздух в коммерческих и промышленных зданиях становится нагревается и служит для отопления помещений наряду с сельскохозяйственной сушкой. В основном система монтируется на стене, что позволяет максимально поглощать солнечное излучение, особенно зимой.
На южной стене перфорированные панели солнечного коллектора установлены на расстоянии нескольких дюймов, чтобы создать воздушную полость. Из стены забирается верхний воздух и нагревается до температуры 30°-100° по Фаренгейту в солнечный день. Этот нагретый воздух подается в воздухозаборник системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) через соединение.
б) Солнечная фотоэлектрическая система с тепловой технологией (PVT)
Улучшенный модуль солнечных панелей на крыше используется для нагрева воды и выработки электроэнергии. Для улучшения производства электроэнергии фотоэлектрический тепловой коллектор охлаждает электрические фотоэлектрические компоненты и одновременно вырабатывает тепловую энергию. С возможностью выработки мощности в 4 раза больше, чем фотоэлектрический модуль, электрическая мощность увеличивается до 20% а размер системы может варьироваться от небольшого до промышленного масштаба.
в) Технология солнечного водонагрева
Бак для горячей воды, изолированные трубы и солнечный коллектор являются его основными элементами, которые сопряжены с электронным управлением и системами защиты от замерзания для более холодных регионов. Тепло, собранное из тепловой энергии, передается питьевой воде, которая поступает в баки для горячей воды. Для резервного копирования вспомогательное отопление остается подключенным к баку для горячей воды. После этого давайте узнаем о влиянии размера солнечной панели на сбор энергии.
Также см: Какие 4 типа солнечных панелей существуют?
Как размер солнечной панели влияет на выработку энергии?
Влияние размера солнечных панелей на выработку энергии напрямую связано с их эффективностью. Да, размер солнечных панелей может увеличивать или уменьшать свою эффективность, тем самым влияя на сбор солнечной энергии. Аналогично, нечистая солнечная панель означает уменьшенную площадь поверхности, что также может влиять на сбор. Параметры, определяющие эффективность, следующие:
1. Площадь (Плотность): Он измеряет выход энергии в ваттах на квадратный фут. Это означает, что панели большого размера с большей мощностью приводят к большему производству энергии.
2. Ячейка: Эффективность ячейки измеряется аналогично через ее мощность. Таким образом, больше ячеек, больше эффективности и больше сбора солнечной энергии.
3. Модуль: Это общая эффективность солнечных панелей или модуля. Панель с эффективностью 15% означает, что она поглощает только 15% всей солнечной энергии, падающей на нее. Поэтому более эффективные солнечные модули, как правило, собирают больше энергии.
Каковы преимущества и недостатки методов сбора солнечной энергии?
Узнав о методах сбора солнечной энергии, лучше знать их плюсы и минусы. Несмотря на то, что это чистый источник генерации энергии, как его преимущество, есть еще некоторые недостатки.
1. Преимущества методов сбора солнечной энергии
- Углеродный след сокращается благодаря более экологичному подходу.
- Технологии являются передовыми и совершенными, с новыми инновациями для повышения эффективности.
- Устойчивый производитель энергии
2. Недостатки методов сбора солнечной энергии
- Не полностью экологически чистые, поскольку при производстве кремниевых солнечных панелей выделяются парниковые газы.
- Производители зависят от других стран в плане поставок сырья, что приводит к длинным цепочкам поставок.
- Тяжелые и жесткие панели сокращают применение. Требуемое пространство и расходы также являются недостатком.
Ну, методы сбора солнечной энергии обычно применяются в больших масштабах, но вы всегда можете выбрать версию небольшого размера для вашего дома или офиса. На рынке есть доступные варианты. Кроме того, устройства сбора солнечной энергии для некоторых методов легко доступны и устанавливаются для использования в жилых помещениях. Однако для каждого из них требуются солнечные панели, если они установлены в малых масштабах, чтобы обеспечить лучшую выработку энергии.
Рекомендуется: Что такое сертификат возобновляемой энергии?
