Тег: solar

Гибкие солнечные батареи
(на русском языке)

Сонячна енергетика займає малий відсоток від загального обсягу вироблення електроенергії, але це вже не далеке майбутнє, а реальна сучасність. Хоча досі сонячні батареї мають таку високу вартість, яка не виправдовує себе за весь час їх експлуатації, сонячні батареї стали найбільш розповсюдженими пристроями для перетворення сонячної енергії в електричну. Реального ККД сонячної батареї важко назвати високим. У лабораторних умовах найвищий результат - 32%. В реальних умовах важко дотягнути до 20%. Нижче приведено таблицю максимальних ККД доступних на цей час типів сонячних батарей. Дані отримані у лабораторних умовах:

Продовжуючи тему сонячної енергії я розповім про мої експерименти з двигуном Стірлінга. А одна з наступних статей буде присвячена експериментам з сонячними батареями. Також я обґрунтую свою думку: чому саме сонячні батареї мають більші перспективи, незважаючи на їх високу вартість.

Але повернемось до двигуна Стірлінга. Двигун Стірлінга винайшов Роберт Стірлінг (Rev Dr Robert Stirling) :) Двигун Стірлінга, який робить за циклом Стірлінга не зміг конкурувати з двигуном внутрішнього згоряння, який робить за циклом Карно. Теоретично ККД обох циклів приблизно однаковий, але на практиці Двигун Стірлінга реалізувати з високим ККД значно складніше, ніж двигун внутрішнього згоряння. Це і стало вирішальним моментом у "боротьбі" двох систем. Незважаючи на це, двигуни Стірлінга залишаються досить цікавими і зараз. Особливо, коли мова йде про перетворення дармової теплової, наприклад - сонячної, енергії в механічну.

Модель системи орієнтування на Сонце.

Під час моїх сонячних дослідів постало питання так званої системи sun tracking, тобто системи орієнтування на Сонце. Такі системи використовують для автоматичної орієнтації таких приладів як сонячні теплові концентратори, сонячні батареї, тощо. У sun tracking системах використовують датчики освітлення, за допомогою яких визначається найбільш оптимальне положення до сонця. Обертання системи здійснює двигун з редуктором.

Для коррекціі положення по одній осі використовується два датчика освітлення, в даному випадку фоторезистори. Вони розташовані таким чином, щоб при оптимальній орієнтації на Сонце, рівень сигналів датчиків був однаковий. Якщо вісь пристрою орієнтовано на сонце не точно, відповідно, один з датчиків освітлюється менше. А різниця між рівнями сигналів датчиків визначає в яку сторону треба обертати систему (двигун).

Я вже писав про свої сонячні досліди майже рік тому. Цього року продовжив експерименти з дзеркалом. В магазинах частенько продають дзеркала, які мають  з одного боку звичайну (пласку) поверхню, а іншого - увігнуту: для збільшення зображення.

Альтернативная энергетика интересует все большее количество великих умов. Я - не исключение. :)

Все началось с простого вопроса: "А можно ли бесколлекторный двигатель превратить в генератор?" -Можно. А зачем? -Сделать ветрогенератор.

Ветряк для выработки электроэнергии - не совсем удобное решение. Переменная сила ветра, зарядные устройства, аккумуляторы, инверторы, много не копеечного оборудования. В упрощенной схеме ветряк на «отлично» справляется с подогревом воды. Ибо нагрузка - тен, а он абсолютно не требователен к параметрам подаваемой на него электроэнергии. Можно избавиться от сложной дорогой электроники. Но расчеты показали значительные затраты на конструкцию, чтобы раскрутить генератор 500 Ватт. Мощность, которую несет в себе ветер, рассчитывается по формуле P=0,6*S*V³, где: P - мощность, Ватт S - площадь, м² V - скорость ветра, м/с

Ветер, дующий на 1 м2 со скоростью 2 м/с «несет» в себе энергию 4,8 Ватт. Если скорость ветра увеличится до 10 м/с, то мощность возрастет до 600 Ватт. У самых лучших ветрогенераторов КПД 40-45%. С учетом этого для генератора мощностью 500 Ватт при ветре, скажем 5 м/с. Потребуется площадь, ометаемая винтом ветрогенератора, около 12 кв.м. Что соответствует винту диаметром почти 4 метра! Много денег - мало толку. Добавить сюда необходимость получения разрешения (ограничение по шумности). Кстати, в некоторых странах установку ветряка нужно согласовывать даже с орнитологами.

Но тут я вспомнили о Солнышке! Оно нам дарит очень много энергии. Об этом я впервые задумался после полета над замерзшим водохранилищем. Когда увидел массу льда толщиной более метра и размерами 15 на 50 километров, я подумал: "Это же сколько льда! Сколько его надо греть, чтобы расплавить!?" И все это сделает Солнце за полтора десятка дней. В справочниках можно найти плотность энергии, которая достигает поверхности земли. Цифра около 1 киловатт на метр квадратный звучит заманчиво. Но это на экваторе в ясный день. Насколько реально утилизировать солнечную энергию для хозяйственных нужд в наших широтах (центральная часть Украины), используя доступные материалы?