Солнечные батареи

Конечно, такая усовершенствованная конструкция обойдётся потребителю гораздо дороже, но и эффект будет соответствующим.

Для домашних нужд прекрасно подойдёт коллектор, выполняющий роль водонагревателя. В состав конструкции входят коробка со змеевиком, бак с холодной водой, бак-аккумулятор и трубы.

Главное – правильно установить коробку. Она должна находиться под углом в 30-50 градусов и быть направлена на юг. Холодная вода находится в нижней части коробки, она нагревается и вытесняется поступающей холодной водой, поступает в бак-аккумулятор.

Производительность установки в течение дня составляет около двух кВт/ч с каждого квадратного метра. Вода может нагреваться до шестидесяти или семидесяти градусов, что позволяет использовать её в самых разных целях (отопление, душ и т.д.).

Также устройство может похвастаться высоким КПД. Обычно он достигает сорока процентов. Принцип работы солнечных коллекторов во многом напоминает принцип теплиц. Такие коллекторы могут изготавливаться из разных материалов – дерева, металла, пластика.

С одной стороны они закрываются одинарным или двойным стеклом. Чтобы обеспечить полное поглощение солнечных лучей, в короб вставляют лист из металла. Как правило, этот лист окрашивается в чёрный цвет.

Коробка содержит воздух или воду, которые нагреваются и затем поступают в бак посредством действия вентилятора или насоса. [21]

 

Преимущества использования солнечных коллекторов

 

Важнейшее достоинство солнечных коллекторов — простота и относительная дешевизна их изготовления, неприхотливость в эксплуатации.

Необходимый минимум для того, чтобы сделать коллектор своими руками — это несколько метров тонкой трубы (желательно медной тонкостенной — её можно согнуть с минимальным радиусом) и немного чёрной краски, хотя бы битумного лака.

При этом змеевику легко придать форму, максимально использующую всё выделенное для коллектора место.

Единственное важное замечание — необходимо учитывать, что в жаркий солнечный день при отсутствии разбора вода может перегреться выше температуры кипения, поэтому в конструкции необходимо принять соответствующие меры предосторожности (если не закрывать трубу стеклом, то перегрева обычно можно не опасаться).

Другое, не менее важное достоинство, заключается в том, коллектор способен уловить и преобразовать в тепло более 90% попавшего на него солнечного излучения. Даже при лёгкой облачности его КПД превосходит КПД батарей других типов. [23]

 

 

«За» и «против» солнечной энергии

Идеальна ли солнечная энергетика с технической и экономической точки зрения? К сожалению, не совсем. Мы постараемся выделить основные преимущества и недостатки этого способа добычи энергии.

Начнем с положительных сторон. Во-первых, «сырье», т.е. солнечный свет, никогда не закончится. Вторым плюсом солнечной энергии является ее общедоступность, так как солнце светит на юге и западе, в Африке и Европе.

Противоречивым является вопрос абсолютной безопасности этих технологий для окружающей среды. Конечно, это не атомная энергетика и не добыча нефти, газа, однако на данном этапе развития «солнечных» технологий при изготовлении батарей используются вредные вещества, которые тем или иным образом могут навредить природе. Уже готовые образцы (фотоэлементы) содержат ядовитые вещества, такие как свинец, кадмий, галлий, мышьяк.

Что касается срока службы преобразователей (30 – 50 лет), то здесь возникает проблема последующей переработки отживших свое модулей, а решение вопроса их утилизации до сих пор не найдено. Явным недостатком процесса добычи энергии является так называемая непостоянность. Солнечные системы не способны работать ночью, а вечером и в утренних сумерках эффективность станций падает в несколько раз.

Серьезное влияние оказывают и погодные факторы. Многие сетуют на относительную дороговизну солнечных элементов, недостаточную эффективность в плане материальных затрат и окупаемости (на данный момент). «Подводным камнем» функционирования современных «солнечных ферм» становится проблема технической поддержки и обслуживания. Разработчики утверждают, что интенсивный нагрев фотоэлементов существенно снижает эффективность системы в целом, поэтому здесь нужно предусматривать решение проблемы организации охлаждения модулей. Также солнечные батареи необходимо периодически чистить от пыли и грязи, а в случае работы с установкой площадью несколько квадратных километров с очисткой могут возникнуть значительные сложности.

У идеальной, на первый взгляд, технологии добычи энергии даже сегодня имеется целый ряд недостатков, однако можно быть уверенными в том, что это всего лишь индикатор совершенствования солнечной энергетики. Каждый день технологического прогресса сможет искоренять один недостаток за другим, поэтому это вопрос времени. [19]

Технологии солнечной энергетики

Более чем за полвека ученые перепробовали огромное количество различных вариантов и способов добычи и использования солнечной энергии. Дорогие и малоэффективные технологии уступали место привлекательным и дешевым разработкам, которые не прекращают совершенствоваться на протяжении многих лет. Выделим самые распространенные группы технологий «солнечной» отрасли и постараемся выявить наиболее привлекательные варианты для потребителя. Для начала стоит определиться с классификацией «солнечных» технологий, разделенных учеными на 4 группы: активные, пассивные, непосредственные (или «прямые») и непрямые (косвенные).

Активные – вместе с преобразователями задействуются механизмы, электромоторы, помпы. Солнечная энергия используется для нагрева воды, освещения, вентиляции.

Пассивные – отличаются от активных отсутствием в контурах систем каких-либо механизмов, движущих частей. Особенностью построения пассивных солнечных структур для организации систем вентиляции, отопления является подбор соответствующих по физическим параметрам строительных материалов, специфическая планировка помещения, размещение окон.

К непосредственным или «прямым» технологиям относят системы, преобразовывающие солнечную энергию в ходе одного уровня или этапа.

К группе «непрямых» технологий принадлежат системы, процесс функционирования которых включает в себя многоуровневые преобразования и трансформации для получений требуемой формы энергии.

Исходя из выше представленной классификации групп технологий солнечной энергетики, можно с легкостью охарактеризовать сферы деятельности человека, где энергия солнца получила наибольшее распространение. [12]

 

В столице Мордовии будет модернизирована система уличного освещения

 

Как сообщили в пресс-службе администрации городского округа Саранска, в течении текущего года в столице Мордовии будет разработана программа , цель которой - замена воздушных линий электропередач, а также уличных светильников.

Большая часть линий электропередач, а их свыше 500 километров, выработала свои ресурсы. кроме всего прочего, датчиками шума и движения, а также новыми светильниками планируется оснастить вес лестничные площадки в домах до 1 сентября 2011 года.

По словам главы администрации городского округа, Саранск Владимира Сушкова, главное требование к новым светильникам - это вандалоустойчивость. Они должны надежно крепиться и иметь определенную форму.

Из 36 миллионов рублей, выделенных на обновление, большую часть составляют средства населения, собранные по строке «Текущий ремонт», а это 28 миллионов рублей. [22]

 

 

 

Используемая литература и сайты

 

• http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D1%86%D0%B5 – Солнце,
• http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D0%BB%D1%8C - Солнечная батарея
• http://galspace.spb.ru/index115.html - Солнечная энергия - будущее Земли
• http://www.dvfond.ru/sun/index.shtml - Солнце - вечная энергия; Проблемы
• http://galspace.spb.ru/index115.html - Солнечная система - общие вопросы
• http://www.dvfond.ru/sun/index.shtml - Использование энергии солнца
• http://www.dvfond.ru/sun/index.shtml - Как работают солнечные панели
• http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D0%BB%D1%8C - Солнечная батарея - определение

http://akak.ru/recipes/4739-kak-sozdat-solnechnuyu-batareyu-samomu - Как создать солнечную батарею самому; Инструкция

• http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B8%D1%8F_%D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D1%86%D0%B0#cite_note-name-1-0 - Солнечная батарея; Способы получения электричества и тепла из солнечного излучения
• http://www.powerinfo.ru/sun-power.php - История открытия солнечной энергии http://www.3dnews.ru/editorial/sun_energy/ - Солнечная энергия: подарок с небес или посредственно благо? Технологии солнечной энергетики

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82 - Фотоэлемент; Физический принцип работы фотоэлемента

Рывкин С.М. Фотоэлектрические явления в полупроводниках. М., 1963

Джафаров Т.Дж.О. Фотостимулированные атомные процессы в полупроводниках. М., 1984

http://elektroas.ru/author/admin/page/128 - Электролаборатория

http://morana.ucoz.ru/publ/4-1-0-69 - Энергия солнца; Солнечные элементы

http://www.dvfond.ru/sun/index.shtml - Типы солнечных элементов

http://www.3dnews.ru/editorial/sun_energy/ - «За» и «против» солнечной энергии

http://www.3dnews.ru/editorial/sun_energy/ - Сырье, или из чего делают солнечные батареи

http://sunbattery.net/index.php - смысл использования Солнечных батарей. Альтернативный источник энергии. Солнце и как его использовать для получения энергии.

http://sunbattery.net/vid_batarey.php?page=sun – солнечный коллектор. Вид батарей, отличие от других видов солнечных батарей. Принцип работы, материал из которого создают.

http://pmsvet.ru/v-stolitse-mordovii-budet-modernizirovana-sistema-ulichnogo-osvescheniya.html - перспективы использования солнечных батарей в Мордовии на примере уличного освещения.

http://sunbattery.net/vid_batarey.php?page=sun_preimuwestva – преимущества использования солнечных коллекторов