V našem každodenním životě často používáme mnoho elektrických a elektronických zařízení, jako jsou mobilní telefony, ventilátory, chladiče, elektrická světla, klimatizace, počítače, průmyslové nástroje, stroje atd. Všechny tyhle elektrické a elektronické součásti nebo zařízení pro svoji činnost vyžadují zdroj elektrické energie.

Výhody a nevýhody sluneční energie

K zajištění dostatečného výkonu a dosažení poptávky po zátěži existují různé způsoby výroby elektrické energie pomocí různých zdrojů energie, jako je solární energie, tepelná energie, větrná energie, jaderná energie atd. V tomto článku budeme diskutovat o sluneční energii a jejích výhodách a nevýhodách solární systém slouží k výrobě elektrické energie.

Solární energie

Sálavé světlo a teplo Slunce využívají k poskytování sluneční energie. K tomu se používají vyvíjející se technologie, jako je solární tepelná elektřina, solární architektura, solární vytápění a solární fotovoltaika solární energie . Na základě způsobu zachycování, přeměny a distribuce sluneční energie jsou tyto solární technologie klasifikovány do dvou typů jako aktivní solární a pasivní solární. Elektrická energie generovaná ze sluneční energie se nazývá solární energie.

Solární energie používaná přímo k ohřevu vody v bazénech, denní blesky, vysoušení prádla atd. Bez jakýchkoli pomocných zařízení nebo konvertorů se nazývá pasivní solární energie.

Pasivní sluneční energie

Solární energie, která se nepřímo používá k zásobování energií energeticky náročných zařízení po zpracování prostřednictvím mezilehlých zařízení, jako jsou solární panely nebo fotovoltaické články, k přeměně solární energie na elektrickou energii, se nazývá aktivní sluneční energie.

Aktivní sluneční energie

Proces přeměny sluneční energie

Solární energie se přeměňuje na elektrickou energii, která se nazývá solární energie, a tento proces přeměny probíhá pomocí solárních panelů, regulátoru nabíjení, baterie a invertoru.

Proces přeměny solární energie

Solární panely

Solární panely

“jak otestovat kondenzátor voltmetrem ”

Solární panely nebo fotovoltaické články se používají k přeměně (sluneční energie) světla na elektrický proud (DC) pomocí fotovoltaického efektu. Tento systém lze nazvat jako Solární systém . Solární panely jsou nepružné moduly vyrobené z křemíku nebo krystalického křemíku na bázi destiček.

Fotovoltaické články se dělí na dva typy: polykrystalické a monokrystalické články. Několik fotovoltaických článků je vzájemně propojeno a tvoří modul a řada těchto modulů se nazývá solární panel.

Systém baterie

Systém baterie

Systém baterií se skládá ze sekundárních článků nebo dobíjecí elektrické baterie. Existují dva typy baterií jako jsou olověné baterie a baterie s hlubokými gelovými články.

Baterie se používá k ukládání energie během dne, zatímco solární panely vyrábějí energii a lze ji použít v noci pomocí střídače.

Regulátor nabíjení

Regulátor nabíjení se používá k zapnutí nebo vypnutí nabíjení a zatížení. Používá se hlavně k ochraně baterie před přebitím a za podmínek nabíjení.

Regulátor nabíjení

Během dne řadič přepíná baterii, aby ukládala energii generovanou ze solárních panelů, a během noci dodává energii do zátěže prostřednictvím střídače.

Střídač

Střídač

The střídač se používá k převodu stejnosměrného proudu na střídavý , a poté zajistit střídavé napájení zátěží.

Protože mnoho zátěží, které často používáme, vyžaduje střídavé napájení - je nutné převést stejnosměrný proud na střídavý. Energie uložená v baterii je ve stejnosměrném proudu, kterou lze také převést na střídavý proud pomocí střídače v systému.

Důležitost sluneční energie

Existují různé typy zdrojů energie, pomocí kterých můžeme generovat elektrickou energii, ale v tomto procesu výroba elektrické energie je třeba vzít v úvahu mnoho věcí, jako je znečištění, náklady, účinnost, obnovitelná nebo neobnovitelná energie používaná k výrobě energie atd. Zde musíme vzít v úvahu důležitost solární energie pro výrobu elektřiny a také pro zachování neobnovitelných zdrojů energie, jako je uhlí, ropa, další fosilní paliva a také.

Solární energie se nepoužívá pouze k výrobě elektřiny, ale také ji využívají rostliny k výrobě zeleného chlorofylu a potravin v rostlinách pomocí fotosyntézy - to je nutnost pro přežití rostlin. Z výhod solární energie a solární projekty diskutované níže v tomto článku můžeme pochopit důležitost sluneční energie.

Výhody a nevýhody sluneční energie

I když existuje mnoho výhod solární energie, ale existují i některé nevýhody solární energie, které jsou uvedeny níže:

Výhody

Solární energie je bezplatný a obnovitelný zdroj pro výrobu elektřiny, vyžaduje však kolektory a další zařízení pro přeměnu sluneční energie na elektrickou energii.

Solární články používané k výrobě energie nezpůsobují žádný hluk. zatímco generátory nebo turbíny jiných metod způsobují hlukové znečištění.
Ve srovnání s jinými metodami výroby energie, jako je tepelná elektrárna, jaderná elektrárna atd., Nezpůsobuje velké znečištění.

Solární články se skládají z žádných pohyblivých částí, a proto vyžadují pro svou činnost malou údržbu.

Může být použit v odlehlých oblastech pro výrobu a využití energie v dané lokalitě, kde je přenos elektřiny příliš nákladný.

Solární energie nabízí energetickou bezpečnost tím, že se vyhýbá obecnému energetickému systému, ve kterém existuje možnost krádeže energie.

Obecně lze kalkulačky a některá elektronická zařízení s nízkou spotřebou energie napájet efektivně pomocí sluneční energie.

Instalací solárních panelů může solární energie produkovat 50% energie potřebné k umístění domu.

Při dlouhodobém využívání solární energie lze investice do nastavení solární energie znovu získat na maximální úrovni, protože solární energie je bezplatná.

Jedná se o věčný nekonečný obnovitelný zdroj energie ve srovnání s jinými omezenými zdroji energie, jako je jaderná energie, uhlí atd., Které se odhadují na 30 nebo 40 let.

Lze ji považovat za elektrárnu vytvářející pracovní místa, pokud po zahájení instalace nebo výstavby solárních elektráren nabídne mnoho pracovních příležitostí pro mnoho studentů strojírenství.

Výhody solární energie

Obrázek výše ukazuje, že solární energie vyrobená ze solárních panelů střechy domu může být použita pro domácí účely, jako je pračka atd., A zbývající energie může být prodána do sítě, aby byla zaplacena za export elektřiny.

Nevýhody

Instalační náklady solárních panelů na využití solární energie jsou velmi drahé a počáteční investice lze pokrýt až po dlouhodobém (mnoholetém) využívání.

Výroba energie sluneční energie zcela závisí na slunečním světle dopadajícím na solární panely a které zase závisí na klimatických podmínkách.
Solární energii lze využít v omezeném období, protože sluneční světlo je k dispozici pouze během dne a slunečných dnů, takže energii lze generovat pouze v omezeném časovém období a energii je nutné ukládat do baterií pro pozdější použití.
Baterie používané k ukládání solární energie jsou velmi nákladné, obrovské velikosti a je třeba je čas od času vyměnit.
Účinnost solárního systému (přeměna solární energie na elektrickou energii) se pohybuje kolem 22% a pro její zlepšení jsou zapotřebí velké plochy k zachycení více slunečního světla a výrobě odpovídající elektřiny.

Projekty solární energie

Existuje mnoho založených na solární energii elektrické a elektronické projekty jako jednoduchý solární ohřívač vody a několik projektů je uvedeno níže spolu s jejich cíli. Velké povědomí jednotlivců a institucí o výhodách a nevýhodách sluneční energie je přimělo zahájit navrhování a vývoj nových pokročilých projektů solární energie. The nové pokročilé, inovativní projekty zahrnout Sluneční sledovací solární panel „Solární pouliční osvětlení založené na Raspberry Pi, regulátor nabíjení solární energie, systém měření solární energie a mnoho dalších založených na solární energii projekty mikrokontrolérů .

Solární pouliční osvětlení založené na Raspberry Pi

Hlavním cílem tohoto projektu je navrhnout pouliční osvětlení na bázi LED s automatickou regulací intenzity pomocí solární energie nebo solární energie fotovoltaickými články s Deska Raspberry Pi . Solární panely se používají k přeměně solární energie na elektrickou energii a tato elektrická energie se používá k nabíjení baterií pomocí řídicího obvodu nabíjení.

Solar Street Light na bázi Raspberry Pi od Edgefxkits.com

Intenzita světla je řízena, aby se šetřila energie v době nízké hustoty provozu (obvykle pozdě v noci). The Technika PWM je zabudován do desky Raspberry Pi, jak je znázorněno v blokovém schématu, aby šetřil sluneční energii poskytováním různých intenzit v různých časech.

Regulátor nabíjení solární energie

Hlavním záměrem Regulátor solárního nabíjení projekt spočívá v akumulaci elektrické energie v bateriích, získané přeměnou sluneční energie na energii sluneční energie nebo elektrická energie pomocí fotovoltaických článků během dne a pro využití této akumulované energie v noci. Sada operační zesilovače se používají jako komparátory pro monitorování napětí panelu a zatěžovacího proudu, jak je znázorněno v blokovém schématu.

Regulátor nabíjení solární energie od Edgefxkits.com

Různé typy LED se používají k indikaci podmínek nabití, přetížení a hlubokého vybití. MOSFET se používá jako výkonový polovodičový spínač k odpojení zátěže při nízkém stavu baterie nebo přetížení. Pokud je baterie plně nabitá, solární energie je přemosťována k fiktivní zátěži pomocí tranzistoru.

Existuje mnoho vědců, institucí a jednotlivců provádějících výzkum s cílem zlepšit účinnost solárního energetického systému. V sekci komentářů můžete sdílet některé další výhody a nevýhody solární energie, které znáte, abyste podpořili využívání obnovitelné solární energie. Pro další technickou pomoc týkající se solární energie a projektů založených na solární energii prosím pošlete své dotazy, komentáře a nápady na solární energii implementovat pomocí mikrokontroléru.

Fotografické kredity: