Hittills är solpaneler allmänt kända anordningar för att generera elektricitet genom förnybara resurser. Tänk om jag säger att det finns andra sätt också? Ja, energi från solen omvandlas i 5 olika metoder inklusive solcellsceller. Olika metoder för solenergiskörd använder termisk energi för olika ändamål, allt från individuella till kommersiella och industriella nivåer.
Vad är solenergiskörd?
En metod för att generera el från värme och energi från solenergi kallas solenergiskörd. Alla metoder och tekniker använder i grunden solljus för att generera energi. Utvinning av solenergi minskar beroendet av fossila bränslen för att producera el, och det är fördelaktigt i det långa loppet. Nya innovationer leder till effektivare metoder och tekniker för solenergiskörd. Tillsammans med metoder kommer du att få veta om solenergiskördningsteknik som används, effekten av solpanelstorlek, tillsammans med för- och nackdelar med dessa metoder.
Vilka är olika metoder för solenergiskörd? Vad är Solar Energy Harvesting Devices?
Utvinning av solenergi är processen att fånga upp och lagra solenergi som utstrålas från solen. Efter detta omvandlas denna värme- och ljusenergi till elektrisk energi med lämplig metod. Det finns cirka 5 olika metoder för solenergiskörd. Ibland hänvisas dessa metoder också till som anordningar för skörd av solenergi.
1. Svarta kroppar
Du är medveten om att svart absorberar mest termisk energi och detta är en annan metod genom vilken solenergi skördas. Elektromagnetisk strålning från solen tillsammans med dess infraröda spektrum absorberas aktivt av den svarta färgen. Energin från solen omvandlas till värmeenergi genom denna strålning. Svarta kroppar eller behållare och apparater kan absorbera och avge alla våglängder i det elektromagnetiska strålningsspektrumet. Denna metod används för att värma upp hus och oftast för vattenuppvärmning på industriell nivå.
2. Smält salt termisk energi
Denna metod för att utvinna solenergi använder elektromagnetisk strålning för att smälta salt. Det smälta saltet överförs till en värmeväxlare för att värma vatten och omvandla det till ånga. Denna ånga drivs genom turbiner som i sin tur genererar elektricitet. Isolerade tankar möjliggör stabil värmekraftproduktion även på molniga dagar.
3. Solcellspaneler
Detta är den mest använda metoden som omvandlar energi från solljus till elektricitet. Solpaneler i olika storlekar används för detta ändamål. Mängden genererad energi beror på antalet paneler och deras effektivitet . Monokristallina eller polykristallina panelstrukturer används ofta tillsammans med växelriktare och batteribankar för att tillhandahålla energiflöde efter solnedgången.
4. Solar varmvattenberedare
Termiska solpaneler samlar in solenergi till dessa värmare. Regioner med soligt klimat använder denna metod för att utvinna solenergi. Den svarta värmarkroppen liknar en solcellspanel eftersom den svarta ytan absorberar värmeenergi effektivt. En pump cirkulerar kallt vatten i kärlet som tar upp den absorberade värmen, vilket resulterar i att behållaren kyls ner och vattnet värms upp.
Ett annat system har inte en pump istället; det använder flytkraft som skapas av uppvärmt vatten. Med denna metod sjunker kallt vatten, varmt vatten stannar kvar på toppen och mängden flöde minskar. Denna situation kallas termosifon.
5. Vakuumrör eller evakuerade rör Solar varmvattenberedare
Det är en annan metod för solenergiutvinning, en förbättrad version av den traditionella solvärmaren. Vakuumrör säkerställer att strålningsenergin kommer in i systemet tillsammans med att den innesluter termisk energi. Denna termiska energi absorberas av värmerör och överförs till stora vattentankar. En minimal mängd termisk energi slipper ut tack vare vakuumrören och nästan all absorberad strålningsenergi omvandlas till termisk energi. Efter detta ska vi lära oss vad solenergiutvinningsteknik är.
Läs också: Flerskensteknik i solpaneler
Vad är Solar Energy Harvesting Technology?
Tre primära tekniker för solenergiskörd är följande:
1. Koncentrera solenergi (CSP)
Denna solenergiutvinningsteknik använder termisk värme (värme från solen) för att driva elektriska turbiner i stor skala. Speglar används för att koncentrera solljus som driver traditionella ångmaskiner eller turbiner och genererar elektricitet. Paraboliska tråg, skålmotor, kompakt linjär Fresnel-reflektor och krafttorn är olika metoder för att tillämpa principen om koncentrerad solenergi.
a ) Paraboliskt tråg
Använder böjda speglar för att fokusera energi från solen på ett mottagarrör som löper ner i mitten av ett tråg. En högtemperaturvärmeöverföringsvätska, som syntetisk olja, fylls inuti ett mottagarrör som absorberar termisk energi och dess temperatur når 750° Fahrenheit eller mer. Denna värme leds genom en värmeväxlare som i sin tur värmer vatten för att producera ånga. Konventionella ångturbiner sätts i funktion när ånga passerar genom dem. Enskilda kollektormodeller kan vara 15–20 fot höga och ha en längd på cirka 300–450 fot.
b) Diskmaskin
Den paraboliska skålens yta är täckt med jämnt fördelade speglar som tar emot termisk energi i en fast fokuspunkt. Arbetsvätska som väte i mottagaren värms upp till 1200° Fahrenheit, vilket i sin tur driver motorn. Varje parabolisk skål roterar längs två axlar och följer solen under hela dagen.
c) Kompakt linjär fresnelreflektor (CLFR)
Den använder också trågsystem med böjda speglar genom billiga plana speglar i långa parallella rader. Upphöjda mottagare är koncentrationspunkten för termisk energi som är parad med ett rörsystem genom vilket vatten flödar. Med denna teknik i metoder för solenergiutvinning kokas vatten av den koncentrerade termiska energin, och den ånga som genereras används i kraftproduktion tillsammans med industriella ångapplikationer.
d) Power Tower
Den använder ett centralt mottagarsystem som är mycket effektivt och kan arbeta i höga driftstemperaturer . Heliostater (datorstyrda speglar) används för att spåra termisk energi under hela dagen och fokusera den på mottagaren högst upp i ett högt torn. Denna termiska energi värmer upp en överföringsvätska till mer än 1000° Fahrenheit för att producera ånga som i sin tur driver en central kraftgenerator.
Se även : Behöver Ring Solpanel direkt solljus?
2. Solceller (PV)
Ljus omvandlas direkt till elektricitet med denna metod. Fotoner från solljus träffar och joniserar halvledarmaterialet i solpaneler, som i sin tur bryter atombindningar av elektroner och de vibrerar fritt. Halvledarstrukturen tvingar elektroner att röra sig i en riktning, vilket skapar en elektrisk ström. Men bara en viss procentandel av ljuset absorberas, och resten reflekteras. Andra typer av solcellsteknik är att bygga integrerade solceller, koncentrera solceller och tunnfilms solceller.
a) Byggnadsintegrerad solenergi (BIPV): Detta system genererar elektricitet för användning på plats, eller så kan den exporteras till elnätet. Det tjänar det dubbla syftet att generera elektricitet samtidigt som det fungerar som det yttre lagret i en struktur.
b) Koncentrerade solcellspaneler : Detta system används främst i ökenområden och använder speglar och linser för att koncentrera solenergi på högeffektiva celler. Direkt solljus och ett spårningssystem behövs för att systemet ska fungera smidigt.
c) Tunnfilmssolceller : Denna metod är billigare än sina ersättningar och utvecklar ofta experimentell teknik. Det är en typ av solcell som är tunn och mindre effektiv. De tjänar samma syfte men i en långsammare takt.
3. Solvärme- och kylsystem (SHC)
Denna teknik samlar in värmeenergi för att värma vatten och luft samtidigt som den tillhandahåller kallt vatten och luft. Solvattenuppvärmningsteknik, solceller med termisk teknik och solenergiteknik är olika metoder som används för att arbeta med denna teknik.
a) Solar Air Technology
Med denna teknik för solenergiutvinning värms luften i kommersiella och industriella byggnader upp och används för uppvärmning och torkning inom jordbruket. Systemet är oftast väggmonterat, vilket möjliggör maximal absorption av solstrålning, särskilt under vintern.
På en vägg i söderläge installeras perforerade solfångarpaneler på flera tum för att skapa ett lufthålrum. Från väggen tas toppluft och värms upp mellan temperaturer 30°-100° Fahrenheit en solig dag. Denna uppvärmda luft leds till intag för värmeventilation och luftkonditionering (HVAC) via en anslutning.
b) Solceller med termisk teknik (PVT)
Förbättrade solpanelmoduler på taket används för att värma vatten och generera elektricitet. För förbättrad elproduktion kyler en solcellskollektor ner elektriska solcellskomponenter och tillhandahåller samtidigt termisk energi. Med kapaciteten att producera fyra gånger mer energi än en solcellsmodul ökar den elektriska effekten med upp till 20 % och systemstorleken kan variera från liten till industriell skala.
c) Solar vattenvärmeteknik
En varmvattentank, isolerade rör och solfångare är dess huvudelement som är parade med elektroniska kontroller och frysskyddssystem för kallare regioner. Värme som samlas in från termisk energi överförs till dricksvatten som rinner in i varmvattentankar. För backup förblir tillsatsvärmen ansluten till varmvattentanken. Efter detta, låt oss lära oss om hur solpanelstorleken påverkar energiskörden.
Se även: Vilka är de fyra typerna av solpaneler?
Vilken inverkan har solpanelstorleken på energiskörd?
Storleken på solpanelernas inverkan på energiutvinningen är direkt relaterad till deras effektivitet. Ja, storleken på solpaneler kan öka eller minska deras effektivitet och därmed påverka solenergiutvinningen. På liknande sätt innebär en oren solpanel en minskad yta som också kan påverka utvinningen. Effektivitetsdefinierande parametrar är följande:
1. Area (densitet) : Mäter energiproduktionen i watt per kvadratfot. Det betyder att stora paneler med högre effekt leder till mer energiproduktion.
2. Cell : Cellens effektivitet mäts på liknande sätt genom dess effekt. Således, fler celler, mer effektivitet och mer solenergiutnyttjande.
3. Modul : Detta är den totala verkningsgraden för solpanelerna eller modulen. En panel med 15 % verkningsgrad innebär att den bara absorberar 15 % av den totala solenergin som faller på den. Därför tenderar effektivare solmoduler att skörda mer energi.
Vilka är fördelarna och nackdelarna med solenergiskördstekniker?
Efter att ha lärt sig om metoder för att utvinna solenergi är det bättre att vara medveten om deras för- och nackdelar. Trots att det är en ren energikälla som sin fördel finns det fortfarande vissa nackdelar.
1. Fördelar med solenergiskördstekniker
- Koldioxidavtryck minskar med ett mer miljövänligt tillvägagångssätt.
- Tekniken är avancerad och mogen med nya innovationer för bättre effektivitet.
- Producent av hållbar energi
2. Nackdelar med solenergiutvinningstekniker
- Inte helt föroreningsfri eftersom växthusgaser släpper ut under tillverkning av kiselsolpaneler.
- Tillverkare är beroende av andra länder för råvaror, vilket resulterar i långa leveranskedjor.
- Tunga och styva paneler minskar användningen. Utrymme och kostnader som krävs fungerar också som en nackdel.
Tja, metoder för solenergiskörd utförs vanligtvis i stor skala, men du kan alltid välja en liten version för ditt hus eller kontor. Det finns tillgängliga alternativ på marknaden. Dessutom är solenergiskördsanordningar för vissa metoder lätt tillgängliga och installerade för bostadsbruk. Men var och en av dem behöver solpaneler om de installeras i liten skala för att säkerställa bättre energiproduktion.
Rekommenderas: Vad är ett certifikat för förnybar energi?
