Возможность использования солнечной энергии для генерации электричества и тепловой энергии

Возможность использования солнечной энергии для генерации электричества и тепловой энергии

В данной статье рассматривается возможность использования одного из приоритетных направлений получения энергии – метод фотоэлектрической конверсии, который обеспечивает не только максимальную экологическую чистоту преобразования энергии, но и позволяет генерировать электричество и тепловую энергию практически в любом регионе.

Авторы публикации

Рубрика

Технические науки

Журнал

Журнал «Научный лидер» выпуск # 40 (42), декабрь ‘21

Дата публицакии 05.12.2021

Поделиться

В настоящее время большое внимание уделяется потенциалу использования возобновляемых источников энергии. К наиболее перспективным и более экологически-чистым источникам энергии можно отнести солнечную энергию, поскольку она позволяет обеспечить электроэнергией отдаленные и труднодоступные районы, что очень важно для развития экономики этих регионов, а также обеспечивает значительное снижение выбросов золы, оксидов серы и азота в атмосферу крупных городов, имеющих мощные ТЭС.

На Землю приходится в среднем 27000×106 МВт солнечной энергии. А общее потребление энергии человечеством колеблется в районе 10×106 МВт. Как видно, солнечное излучение – идеальный источник энергии, бесплатный, экологически чистый, а главное, неиссякаемый. В случае использования солнечной фотоэлектрической станции как нетрадиционного источника энергии, бойлер фотоэлектрической станции будет нести функцию накопительной емкости. В таком случае достаточно будет произвести расчет среднего часового расхода воды. В пиковых режимах потребность в горячей воде будет компенсироваться за счет воды, накопленной в бойлере. В последние годы все большее внимание в нашей стране уделяется применению солнечных фотоэлектрических станций в индивидуальных и многоквартирных жилых домах, административных зданиях. Причина такого внимания понятна: современные технологии позволяют весьма продуктивно собирать и использовать энергию солнца, поступающую на поверхность земли. Использование энергии солнца способно снизить стоимость производства электрической энергии для различных нужд.

Мощность солнечных батарей обычно невелика и составляет в среднем 0,7 – 0,75 Вт. Чтобы получить больше энергии, солнечные элементы соединяются последовательно, чтобы сформировать солнечные модули, которые затем могут быть собраны в солнечную батарею. Необходимо учитывать, что при последовательном соединении элементов потери мощности неизбежны.

Солнечные фотоэлектрические электростанции могут использоваться для обеспечения горячей водой и электричеством гостиниц, баз отдыха, жилых зданий, коттеджей, коттеджей промышленных предприятий, а также для их отопления. Солнечные фотоэлектрические установки достигают наибольшей эффективности в период апрель-октябрь. При планировании монтажа этой системы необходимо учитывать множество факторов: ориентацию дома по сторонам света, розу ветров, климатические условия, тип отопительной системы, качество теплоизоляции, количество потребителей горячей воды. Все это влияет на размер и мощность солнечных элементов, а значит, и на то, где и как они будут размещены. Цена солнечных батарей зависит от их размера, марки приобретаемого оборудования и стоимости монтажа. Монтаж коллектора намного проще сделать, если этот вариант был учтен при проектировании дома. Архитектор может включить эту систему в свой проект заранее, как с эстетической точки зрения, так и с экономической. Для экономии места солнечные модули установлены наклонно на крышах зданий. Но это не единственный вариант. Можно сделать коллектор частью крыши, закрепить его на козырьке подъезда или фасада здания. Конструкция солнечных модулей позволяет размещать их вертикально или горизонтально, создавая оригинальные архитектурные решения.

Правильная их ориентация (направление и угол наклона) увеличивает производительность системы в целом. В нашем регионе для максимальной производительности коллекторов их нужно направлять на географический юг, но допускается отклонение на 20 градусов к востоку или западу без увеличения площади поверхности коллекторов.

Солнечные панели можно установить на кровле здания, на открытых площадках, на земле, возле бассейна, или на балконе ориентируя на юг, юго-восток, юго-запад. Их можно устанавливаться на любой поверхности: как на горизонтальной – крыши зданий, технические помещения, так и вертикальной – фасады здания, балконы. В то же время ориентация (Север – Юг) и угол наклона (0 – 90) оказывают основное влияние на эффективность всей системы. Система может работать в любое время года и в любую погоду, но наибольшая эффективность достигается в весенне-летне-осенний период. Между тем, солнечные панели можно подключить к уже действующей системе в качестве резервной.

Список литературы

  1. Ассоциация Солнечной Энергетики России [Электронный ре-сурс]. – Режим доступа: URL:http://pvrussia.ru (20.12.2019).
  2. Виссарионов, В.И. Солнечная энергетика: учебное пособие / В.И. Виссарионов, Г.В. Дерюгина, В.А. Кузнецова, Н.К. Малинин – М.: Издательский дом МЭИ, 2008. – 276 с.
  3. РД 34.20.115-89. Методические указания по расчету и проек-тированию систем солнечного теплоснабжения. – Утверждено Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации 07.12.89 г.

Предоставляем бесплатную справку о публикации,  препринт статьи — сразу после оплаты.

Прием материалов
c по
Осталось 6 дней до окончания
Размещение электронной версии
Загрузка материалов в elibrary