У свакодневном животу често користимо многе електричне и електронске уређаје као што су мобилни телефони, вентилатори, хладњаци, електрична светла, клима уређаји, рачунари, индустријски инструменти, машине итд. Све ово електричне и електронске компоненте или уређаји захтевају напајање електричном енергијом за своје операције.

Предности и недостаци соларне енергије

Да би се обезбедила довољна снага и постигла потреба за оптерећењем, постоје различити начини за производњу електричне енергије користећи различите изворе енергије као што су соларна енергија, топлотна енергија, енергија ветра, нуклеарна енергија итд. У овом чланку ћемо разговарати о соларној енергији и предностима и недостацима систем соларне енергије користи се за производњу електричне енергије.

Соларна енергија

Сунчева зрачна светлост и топлота искоришћени за пружање соларне енергије. За то се користе технологије као што су соларна термална електрична енергија, соларна архитектура, соларно грејање и соларни фотонапонски системи соларна енергија . На основу начина хватања, претварања и дистрибуције сунчеве енергије, ове соларне технологије су класификоване у две врсте као активна и пасивна соларна. Електрична енергија генерисана из соларне енергије назива се соларна енергија.

Сунчева енергија која се користи директно за загревање воде у базенима, дневне муње, исушивање одеће и тако даље, без икаквих посредних уређаја или претварача назива се пасивна соларна енергија.

Пасивна соларна енергија

Соларна енергија која се индиректно користи за снабдевање електричном енергијом уређаја који троше енергију након обраде посредством уређаја као што су соларни панели или фотонапонске ћелије за претварање сунчеве енергије у електричну енергију назива се активном соларном енергијом.

Активна соларна енергија

Процес претворбе енергије соларне енергије

Соларна енергија се претвара у електричну енергију која се назива Солар Повер Енерги, а овај процес конверзије се одвија помоћу соларних панела, контролера пуњења, батерије и претварача.

Процес конверзије соларне енергије

Соларни панели

Соларни панели

“систем отворене петље вс затворена петља ”

Соларни панели или фотонапонске ћелије се користе за претварање светлости (соларне енергије) у електричну струју (једносмерна струја) користећи фотонапонски ефекат. Овај систем се може назвати као Соларни систем напајања . Соларни панели су нефлексибилни модули израђени од силицијума или кристалног силицијума на бази плочица.

Фотонапонске ћелије су класификоване у две врсте: поликристалне и монокристалне ћелије. Неколико фотонапонских ћелија је међусобно повезано да би формирало модул и низ ових модула назива се соларни панел.

Систем батерија

Систем батерија

Систем батерија састоји се од секундарне ћелије или пуњиве електричне батерије. Постоје два врсте батерија као што су оловне киселине и гел-ћелије са дубоким циклусом.

Батерија се користи за складиштење енергије током дана, док соларни панели генеришу енергију и могу се користити ноћу помоћу претварача.

Контролер пуњења

Контролер пуњења користи се за укључивање или искључивање пуњења и пуњења. Углавном се користи за заштиту батерије од прекомерног пуњења и под условима пуњења.

Контролер пуњења

Током дана контролер пребацује батерију ради складиштења енергије генерисане од соларних панела, а током ноћи напаја оптерећење преко претварача.

Инвертер

Инвертер

Тхе претварач се користи за претварање једносмерне снаге у наизменичну , а затим да обезбеди напајање наизменичном струјом оптерећења.

Будући да је за пуно оптерећења која често користимо потребно напајање наизменичном струјом, неопходно је претворити једносмерну у наизменичну. Напајање у батерији је у једносмерном облику, што такође може да се претвори у наизменичну помоћу претварача у систему.

Значај соларне енергије

Постоје различите врсте извора енергије помоћу којих можемо да производимо електричну енергију, али у овом процесу производња електричне енергије морају се узети у обзир многе ствари попут загађења, трошкова, ефикасности, обновљиве или необновљиве енергије која се користи за производњу електричне енергије итд. Овде морамо узети у обзир важност соларне енергије за производњу електричне енергије и то тако да се сачувају необновљиви извори енергије као што су угаљ, нафта, друга фосилна горива и такође.

Соларна енергија се не користи само за производњу електричне енергије, већ је биљке користе и за производњу зеленог хлорофила и хране у биљкама помоћу фотосинтезе - неопходних елемената за опстанак биљака. Од предности соларне енергије и пројекти соларне енергије доле размотрени у овом чланку можемо разумети важност соларне енергије.

Предности и недостаци соларне енергије

Иако постоје бројне предности соларне енергије, али постоје и неки недостаци соларне енергије који су наведени у наставку:

Предности

Соларна енергија је бесплатан и обновљив извор за производњу електричне енергије, али су јој потребни колектори и нека друга опрема за претварање соларне енергије у електричну.

Соларне ћелије које се користе за производњу електричне енергије не изазивају буку. док генератори или турбине других метода изазивају загађење буком.
Не изазива много загађења у поређењу са другим методама производње електричне енергије, попут термоелектране, нуклеарне електране итд.

Соларне ћелије се не састоје од покретних делова и због тога им је потребно мало одржавања за њихов рад.

Може се користити у удаљеним областима за производњу и коришћење енергије на том месту, где је пренос електричне енергије прескуп.

Соларна енергија нуди енергетску сигурност избегавањем општег електроенергетског система у којем постоји могућност крађе електричне енергије.

Генерално, калкулатори и неки електронски уређаји који троше мало енергије могу се напајати користећи ефикасну сунчеву енергију.

Соларна енергија може произвести 50% енергије потребне за смештај инсталирањем соларних панела.

У дуготрајној употреби соларне енергије, улагање у подешавање соларне енергије може се повратити на максималне нивое, јер соларна енергија није бесплатна.

То је вечни бесконачни обновљиви извор енергије у поређењу са другим ограниченим изворима енергије као што су нуклеарна енергија, угаљ итд., За које се процењује да ће трајати 30 или 40 година.

Може се сматрати електроенергетским објектом који ствара посао, ако једном започне инсталација или изградња соларних електрана, тада ће многим студентима инжењерства понудити више могућности за посао.

Предности соларне енергије

Горња слика приказује соларну енергију генерисану из соларних панела крова куће, која се може користити у кућне сврхе, попут машине за прање веша итд., А преостала снага се може продати у мрежу да би се платило за извоз електричне енергије.

Мане

Трошкови инсталације соларних панела за коришћење соларне енергије су врло скупи, а почетна улагања могу се покрити тек након дуготрајног (вишегодишњег) коришћења.

Производња сунчеве електричне енергије у потпуности зависи од сунчеве светлости која пада на соларне панеле, а која зависи од климатских услова.
Соларна енергија се може искористити у ограниченом периоду, јер је сунчева светлост доступна само током дана и током сунчаних дана, па се енергија може генерисати само у ограниченом временском периоду, а енергија се мора сачувати у батеријама за каснију употребу.
Батерије које се користе за складиштење соларне енергије су врло скупе, огромне величине и с времена на време их је потребно заменити.
Ефикасност соларног система (претварање сунчеве енергије у електричну енергију) је око 22% и за његово побољшање потребне су велике површине да би ухватиле више сунчеве светлости и произвеле одговарајућу електричну енергију.

Пројекти соларне енергије

Постоји много соларне енергије електрични и електронски пројекти попут једноставног соларни бојлер а неколико пројеката је наведено у наставку заједно са њиховим циљевима. Масовна свест међу појединцима и институцијама о предностима и недостацима соларне енергије иницирала их је да започну са дизајнирањем и развојем нових напредних пројеката соларне енергије. Тхе нови напредни, иновативни пројекти укључују Сунчева соларна плоча за праћење сунца , Соларна улична расвета заснована на Распберри Пи-у, контролер пуњења соларне енергије, систем за мерење соларне енергије и многи други базирани на соларној енергији пројекти микроконтролера .

Солар Стреет Лигхт заснован на Распберри Пи-у

Главни циљ овог пројекта је пројектовање уличних светиљки заснованих на ЛЕД-у са аутоматском контролом интензитета помоћу соларне енергије или соларне енергије фотонапонских ћелија са Распберри Пи плоча . Соларни панели се користе за претварање соларне енергије у електричну енергију и та електрична енергија се користи за пуњење батерија помоћу контролног круга пуњења.

Солар Стреет Лигхт заснован на Распберри Пи-у компаније Едгефккитс.цом

Интензитет светлости се контролише ради уштеде енергије током времена са малом густином саобраћаја (обично касних ноћи). Тхе ПВМ техника је уграђен у плочу Распберри Пи, како је приказано на блок дијаграму, ради уштеде соларне енергије пружањем различитих интензитета у различито време.

Солар Повер Цхарге Цонтроллер

Главна намера Солар Цхарге Цонтроллер пројекат је складиштење електричне енергије у батеријама, добијене претварањем сунчеве енергије у соларну енергију или електрична енергија коришћењем фотонапонских ћелија током дана и за коришћење ове ускладиштене енергије током ноћи. Сет оп-појачала се користе као компаратори за надзор напона панела и струје оптерећења како је приказано на блок дијаграму.

Солар Повер Цхарге Цонтроллер компаније Едгефккитс.цом

Различите врсте ЛЕД диода користе се за индикацију услова пуњења, преоптерећења и дубоког пражњења. МОСФЕТ се користи као полупроводнички прекидач за искључивање терета у условима слабе батерије или преоптерећења. Ако је батерија потпуно напуњена, сунчева енергија се заобилази до лажног оптерећења помоћу транзистора.

Постоје многи научници, институције, појединци који истражују како би побољшали ефикасност соларног енергетског система. Можете да поделите још неке предности и недостатке соларне енергије које знате у одељку за коментаре како бисте подстакли употребу обновљиве соларне енергије. За даљу техничку помоћ у вези са соларном енергијом и пројектима заснованим на соларној енергији, објавите своја питања, коментаре и идеје о пројектима соларне енергије за примену помоћу микроконтролера.

Фото кредити: