Igapäevases elus kasutame sageli paljusid elektrilisi ja elektroonilisi seadmeid, nagu mobiiltelefonid, ventilaatorid, jahutid, elektrituled, konditsioneerid, arvutid, tööstusriistad, masinad jne. Kõik need elektrilised ja elektroonilised komponendid või seadmed vajavad oma toimimiseks elektrivarustust.

Päikeseenergia eelised ja puudused

Piisava võimsuse tagamiseks ja koormuse nõudluse saavutamiseks on elektrienergia tootmiseks erinevaid viise, kasutades erinevaid energiaallikaid, näiteks päikeseenergiat, soojusenergiat, tuuleenergiat, tuumaenergiat jne. Selles artiklis käsitleme päikeseenergiat ning selle eeliseid ja puudusi päikeseenergia süsteem kasutatakse elektrienergia tootmiseks.

Päikeseenergia

Päikese kiirgav valgus ja soojus on ära kasutatud päikeseenergia saamiseks. Selleks kasutatakse selliseid arenevaid tehnoloogiaid nagu päikese soojusenergia, päikese arhitektuur, päikeseküte ja päikeseenergia fotogalvaanika päikeseenergia . Põhinedes päikeseenergia püüdmise, muundamise ja jaotamise viisidele, liigitatakse need päikesetehnoloogiad kahte tüüpi aktiivseks päikeseenergiaks ja passiivseks päikeseenergiaks. Päikeseenergiast toodetud elektrienergiat nimetatakse päikeseenergiaks.

Päikeseenergiat, mida kasutatakse otse ujumisbasseinides vee soojendamiseks, välklambiks, riiete kuivatamiseks jne, nimetatakse ilma passiivsete päikeseenergiateta.

Passiivne päikeseenergia

Päikeseenergiat, mida kaudselt kasutatakse energiatarbivate seadmete toiteallikaks varustamiseks pärast vaheseadmete, näiteks päikesepaneelide või fotogalvaanelementide töötlemist päikeseenergia muundamiseks elektrienergiaks, nimetatakse aktiivseks päikeseenergiaks.

Aktiivne päikeseenergia

Päikeseenergia muundamise protsess

Päikeseenergia muudetakse elektrienergiaks, mida nimetatakse päikeseenergiaks, ja see muundamisprotsess toimub päikesepaneelide, laadimisregulaatori, aku ja inverteri abil.

Päikeseenergia muundamise protsess

Päikesepaneelid

Päikesepaneelid

“tõde tabel loogika väravad ”

Päikesepaneele või fotogalvaanelemente kasutatakse (päikeseenergia) valguse muundamiseks elektrivooluks (DC), kasutades fotogalvaanilist efekti. Seda süsteemi võib nimetada kui Päikeseenergiasüsteem . Päikesepaneelid on paindumatud moodulid, mis on valmistatud räni või vahvlil põhineva kristallilise ränist.

Fotogalvaanilised elemendid klassifitseeritakse kahte tüüpi: polü- ja monokristallilised elemendid. Mitu moodulit on omavahel ühendatud mitu fotogalvaanilist elementi ja nende moodulite massiivi nimetatakse päikesepaneeliks.

Aku süsteem

Aku süsteem

Aku süsteem koosneb sekundaarsest elemendist või laetavast elektriakust. On kaks tüüpi patareisid nagu pliihappe ja geel-raku sügavusega tsükli patareid.

Aku kasutatakse päevasel ajal elektrienergia salvestamiseks, samal ajal kui päikesepaneelid toodavad energiat ja seda saab inverteri abil kasutada öösel.

Laadimiskontroller

Laadimisregulaatorit kasutatakse laadimise ja laadimise sisse- või väljalülitamiseks. Seda kasutatakse peamiselt aku kaitsmiseks ülelaadimise eest ja laadimistingimustes.

Laadimiskontroller

Päevasel ajal lülitab regulaator aku päikesepaneelidest toodetud energia salvestamiseks ja öösel varustab ta inverteri kaudu koormat.

Inverter

Inverter

The inverterit kasutatakse alalisvoolu muundamiseks vahelduvvooluks ja seejärel koormuste vahelduvvoolu pakkumiseks.

Kuna paljud koormused, mida me sageli kasutame, vajavad vahelduvvoolu - on vaja alalisvool muundada vahelduvvooluks. Aku salvestatud toit on alalisvoolu kujul, selle saab muundada ka vahelduvvooluks, kasutades süsteemis olevat inverterit.

Päikeseenergia tähtsus

On erinevaid energiaallikaid, millega saame elektrienergiat toota, kuid selles protsessis elektrienergia tootmine Arvesse tuleb võtta paljusid asju, näiteks reostust, kulusid, tõhusust, taastuvenergiat või taastumatut energiat jne. Siinkohal peame arvestama päikeseenergia tähtsusega elektrienergia tootmisel ja sellisel viisil, mis säästaks taastumatuid energiaallikaid, nagu kivisüsi, nafta, muud fossiilkütused ja muu.

Päikeseenergiat ei kasutata mitte ainult elektrienergia tootmiseks, vaid ka taimed kasutavad rohelise klorofülli ja toidu tootmiseks taimedes fotosünteesi abil - taimede ellujäämiseks peavad need olema. Päikeseenergia eelistest ja päikeseenergia projektid käsitletakse allpool selles artiklis, saame aru päikeseenergia olulisusest.

Päikeseenergia eelised ja puudused

Kuigi päikeseenergial on palju eeliseid, on ka mõned päikeseenergia puudused, mis on loetletud allpool:

Eelised

Päikeseenergia on elektri tootmiseks vaba ja taastuv ressurss, kuid päikeseenergia muundamiseks elektrienergiaks on vaja kollektoreid ja mõnda muud seadet.

Elektritootmiseks kasutatavad päikesepatareid ei tekita müra. kusjuures muude meetoditega generaatorid või turbiinid põhjustavad mürasaastet.
See ei tekita palju reostust võrreldes teiste elektritootmismeetoditega, näiteks soojuselektrijaam, tuumaelektrijaam jne.

Päikesepatareid ei koosne liikuvatest osadest ja vajavad seetõttu nende tööks väikest hooldust.

Seda saab kasutada kaugemates piirkondades elektri tootmiseks ja kasutamiseks selles piirkonnas, kus elektrienergia edastamine on liiga kallis.

Päikeseenergia pakub energiajulgeolekut, vältides üldist elektrisüsteemi, milles on olemas elektrivarguse võimalus.

Üldiselt saab kalkulaatoreid ja mõningaid vähe energiat tarbivaid elektroonilisi seadmeid pingestada, kasutades päikeseenergiat tõhusalt.

Päikeseenergia suudab päikesepaneelide paigaldamise abil toota 50% majutamiseks vajalikust võimsusest.

Pikaajalisel päikeseenergia kasutamisel saab päikeseenergia seadistamise investeeringu maksimaalsel tasemel taastada, kuna päikeseenergia on tasuta.

See on igavene lõpmatu taastuv energiaallikas võrreldes teiste piiratud energiaallikatega, nagu tuumaenergia, kivisüsi jne, mis kestavad hinnanguliselt 30 või 40 aastat.

Seda võib pidada töökohti loovaks elektrimajaks, kui kui päikeseelektrijaamade paigaldamine või ehitamine on algatatud, pakub see paljudele inseneritudengitele rohkem töövõimalusi.

Päikeseenergia eelised

Ülaltoodud joonis näitab maja katuse päikesepaneelidest toodetud päikeseenergiat, mida saab kasutada majapidamistarbeks, nagu pesumasin jne, ja ülejäänud energiat saab müüa võrku, et saada tasu elektrienergia eksportimise eest.

Puudused

Päikesepaneelide paigaldamise maksumus päikeseenergia kasutamiseks on väga kallis ja alginvesteeringuid saab katta alles pärast pikaajalist (mitu aastat) kasutamist.

Päikeseenergiaenergia tootmine sõltub täielikult päikesepaneelidele langevast päikesevalgusest ja omakorda kliimatingimustest.
Päikeseenergiat saab kasutada piiratud ajavahemiku jooksul, kuna päikesevalgust on saadaval ainult päeval ja päikesepaistelistel päevadel, seega saab energiat toota vaid piiratud aja jooksul ja energiat tuleb hiljem patareidesse salvestada.
Päikeseenergia salvestamiseks kasutatavad patareid on väga kulukad, tohutu suurusega ja neid tuleb aeg-ajalt välja vahetada.
Päikeseenergiasüsteemi efektiivsus (päikeseenergia muundamine elektrienergiaks) on umbes 22% ja selle parandamiseks on vaja suuri alasid, et hõivata rohkem päikesevalgust ja toota piisavat elektrit.

Päikeseenergia projektid

Päikeseenergial baseerub palju elektri- ja elektroonikaprojektid nagu lihtne päikese veesoojendi ja allpool on loetletud mõned projektid koos nende eesmärkidega. Üksikisikute ja asutuste tohutu teadlikkus päikeseenergia eelistest ja puudustest on pannud nad alustama uute arenenud päikeseenergia projektide kavandamist ja arendamist. The uued arenenud ja uuenduslikud projektid hõlmama Päikese jälgimise päikesepaneel , Raspberry Pi-põhine päikesetänavalgusti, päikeseenergia laadimiskontroller, päikeseenergia mõõtesüsteem ja paljud teised päikesepõhised mikrokontrolleri projektid .

Vaarika Pi baasil Solar Street Light

Selle projekti peamine eesmärk on kujundada LED-põhised tänavavalgustid koos automaatse juhtimisega, kasutades päikeseenergiat või päikeseenergiat fotogalvaaniliste elementide abil Vaarika Pi laud . Päikesepaneele kasutatakse päikeseenergia muundamiseks elektrienergiaks ja seda elektrienergiat kasutatakse akude laadimiseks laadimiskontuuri abil.

Vaarika Pi baasil Solar Street Light, autor Edgefxkits.com

Valguse intensiivsust reguleeritakse energia säästmiseks väikese liiklustiheduse ajal (tavaliselt hilisõhtul). The PWM tehnika on põimitud Raspberry Pi plaadiga, nagu on näidatud plokkskeemil, et säästa päikeseenergiat, pakkudes erinevatel aegadel erinevat intensiivsust.

Päikeseenergia laadimise kontroller

Programmi peamine eesmärk Päikese laadimise kontroller projekt on elektrienergia salvestamine patareidesse, mis saadakse päikeseenergia muundamisel päikeseenergiaks või elektrienergia fotogalvaaniliste elementide abil päeval ja selle salvestatud energia kasutamiseks öösel. Komplekt Võrdlustena kasutatakse op-amprit paneeli pinge ja koormusvoolu jälgimiseks vastavalt plokkskeemile.

Päikeseenergia laadimise kontroller Edgefxkits.com poolt

Erinevat tüüpi LEDid neid kasutatakse laetuse, ülekoormuse ja sügava tühjenemise tingimuste näitamiseks. MOSFET-i kasutatakse elektrilise pooljuhtlülitina koormuse katkestamiseks madala aku või ülekoormuse korral. Kui aku on täielikult laetud, möödub päikeseenergia transistori abil näivkoormusele.

Päikeseenergia energiasüsteemi tõhususe parandamiseks uurib palju teadlasi, asutusi ja üksikisikuid. Taastuva päikeseenergia kasutamise ergutamiseks võite kommentaaride jaotises jagada veel mõnda päikeseenergia eelist ja puudust. Päikeseenergia ja päikeseenergial põhinevate projektidega seotud tehnilise abi saamiseks saatke oma päringud, kommentaarid ja päikeseenergia projekti ideed rakendamiseks mikrokontrolleri abil.

Foto autorid: