Солнечная энергия

Солнечный генератор: устройство и принцип работы

Солнечный генератор представляет собой металлический корпус-моноблок со съемной крышкой. Он состоит из нескольких несложных элементов:

  1. Солнечные батареи, которые создают постоянный ток.
  2. Аккумулятор для накопления энергии.
  3. Инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный.
  4. Контроллер заряда, накапливающий энергию в аккумуляторе.
Устройство солнечного генератораСолнечные панели

Принцип работы: солнечная панель собирает энергию от солнца и сохраняет её в аккумуляторе для использования в дальнейшем. При этом вырабатывается постоянный ток. Также батареи обеспечивают питание максимальной нагрузки, то есть ток нагрузки обеспечивает сумма токов от солнечной батареи и аккумулятора.

Если нужно получить 220В переменного тока, то следует использовать преобразователи постоянного тока в переменный. Энергия солнца в генераторе может применяться также напрямую разными нагрузками постоянного тока.

Солнечный генератор электроэнергии имеет предохранительные модули, защищающие от превышения допустимых значений тока и напряжения. Что важно — если в какое-то время нет солнечных лучей, то генератор можно подзарядить от обыкновенной электросети.

Содержание

Области применения

Французский комплекс СБДолина солнечных батарей во Франции

Солнечная батарея – это фотоэлектрический генератор, который преобразует солнечное фотонное излучение в электричество.

(Фотон – элементарная частица электромагнитного излучения, например, солнечной радиации). Обычно батарею изготавливают в виде панелей.

Размеры могут быть самые разные, в зависимости от необходимых количества и мощности конечного продукта преобразования. Сегодня солнечные батареи используются даже для сувениров, имея размеры от нескольких см2.

Площади панелей могут достигать нескольких десятков м2, когда надо получать энергию мощностью в несколько десятков квт.

Началось конструирование солнечных батарей ещё в середине прошлого века, главным образом для нужд космонавтики. Первые спутники нуждались в автономном энергообеспечении, для этого наиболее всего подходил именно этот вид источника.

О современных разработках в области солнечной энергии можно узнать в этой в статье: https://teplo.guru/eko/solnechnyie-batarei-novogo-pokoleniya.html

Устанавливались солнечные панели на луноходах и марсоходах, а также на других космических аппаратах. Актуально всё это и сегодня, так как поиски других, более подходящих, вырабатывающих бóльшие мощности источников пока ещё не увенчались успехом.

Судно на СБКрупнейший в мире корабль на солнечных батареях Planet Solar Türanor

Не менее популярны солнечные батареи и на Земле. Здесь они имеют очень широкое применение, практически во всех сферах, где необходимо использование электричества.

Благодаря солнечным панелям обеспечиваются электроэнергией целые города, плавают суда и летают самолёты.

Где применяются солнечные генераторы

Солнечные генераторы бывают разных моделей и имеют различные характеристики (а именно производительность, ёмкость аккумулятора, время, необходимое для зарядки и т.д.). Но чаще всего у них у всех выходные параметры — розетки на 220 В и выходы на 12 В, а также в наличии дисплей, отображающий работу прибора.

Несмотря на свою универсальность, генераторы на солнечных батареях зависят от погодных условий. А потому могут применяться только в качестве резервного или вспомогательного источника электроэнергии. Особую актуальность это имеет для жилых домов, тем более в отдаленных уголках страны и районах с нестабильным электроснабжением.

Солнечные батареи устанавливаются на улице в местах с наибольшим доступом солнечных лучей, ведь их эффективность напрямую зависима от освещенности. Чаще всего ставят их на крышах домов либо на других подходящих участках. При этом желательно предусмотреть возможность менять угол наклона фотоэлементов. Например, увеличив её до 75-80 градусов, получаем то, что лучи солнца в 12-00 дня практически перпендикулярны поверхности батареи. Солнечные батареи устанавливаются и подключаются очень просто, их удобно обслуживать. К генератору они подключаются с помощью специального сетевого шнура.

Солнечный генераторСолнечные панели на доме

Солнечный генератор создан для использования в качестве основного и дополнительного (резервного, аварийного) источника тока частных домов и коттеджей, дач, объектов торговли, демонстрационных площадок, туристических баз и тому подобное. У него весьма обширный спектр использования. Можно применять для обеспечения электричеством осветительных и бытовых приборов (холодильников, телевизоров, ноутбуков, компьютеров, оргтехники), электроинструмента, дренажных и циркуляционных насосов, отопительных котлов и так далее. Время автономной работы у всех моделей разное, но практически все они довольно производительны и могут работать непрерывно до 10-12 часов.

Выясняем: когда стоит устанавливать солнечные батареи и как быстро они окупаются?

Виды автономных генераторов Как ?

энергии бы далеко от цивилизации не находился загородный или дом дача, электричество позволит создать в самые нем современные атрибуты комфорта: бесперебойное работу и водоснабжение бытовых приборов, централизованное отопление, внешним с связь миром. А в черте города электрическая установка генераторная в доме избавит от таких неприятностей, отключение как электроэнергии во время техногенных аварий природных или катаклизмов.

Таким образом, автономный электроэнергии генератор — это механизм, преобразующий механическую, или тепловую любую иную энергию в электрическую. электрогенераторы Все состоят из установленных на одной раме сжигающего, двигателя топливо, и генератора, которому двигатель вращающий передает момент через механическую передачу. установки Электрогенераторные работают с высоким, близким к 95%, коэффициентом действия полезного, производят электрическую энергию сжиганием передачей и топлива генератору полученной механической энергии, а виду по различаются двигателя и типу производимого электрического зависимости.

В тока от типа производимого тока электрогенераторы однофазные:

  • бывают с выходным напряжением 220 вольт и герц 50 частотой;
  • трехфазные, которым соответствует напряжение вольт 380 при частоте 50 герц.

Эти параметры исходные электроснабжения сети способны обеспечить работу бесперебойную всех видов бытовых электроприборов и include.

[электроинструментов id=»1″ title=»Реклама в тексте»]

В зависимости от двигателя вида и используемого исходного вида топлива источника или энергии, независимые электрогенератор может бензиновый:

  • быть;
  • дизельный;
  • газовый;
  • работающий на альтернативных энергии источниках: солнца, ветра, воды;
  • бестопливный электроэнергии генератор.

Бензиновый генератор электричества ?

Бензиновые широко электрогенераторы используются для аварийного обеспечения дач электричеством, загородных домов и коттеджей в случаях стационарного отключения электроснабжения, а также для локального открытых освещения придомовых, автомобильных или торговых качестве. В площадок самостоятельных постоянных источников электропитания генераторные бензиновые установки почти не используются, так номинальная их как мощность редко превышает 20 кВт.

бензиновые Автономные электрогенераторы работают, в основном, на бензине некоторых АИ-92, в марки случаях можно использовать топливо или АИ-76 марок АИ-92 с добавлением масла. Выпускаются бензиновые электричества генераторы в следующем исполнении:

  • стационарные;
  • передвижные;
  • Импортные.

переносные бензиновые генераторные установки адаптированы к маркам отечественным топлива и наряду с отечественными используются запуска для и обеспечения стабильной работы двигателей в условиях экстремальных низких температур. В зависимости от потребностей подобрать можно бензиновый электрогенератор со стартерным или запуском ручным, с увеличенным или стандартным топливным также, а баком в открытом исполнении либо в звукопоглощающем Бытовой.

кожухе дизельный агрегат ?

Бытовой автономный электрогенератор дизельный благодаря широкому диапазону мощности от 2 МВт до 3 кВт может использоваться как в качестве так, резервного и в качестве основного источника электропитания дома загородного, дачи или любого другого Выпускаются. объекта дизельные электрогенераторы в следующем исполнении:

  • передвижные;
  • стационарные;
  • открытые;
  • в контейнере;
  • в шумозащитном кожухе.

электрогенераторные Дизельные установки, в равной степени отечественные и адаптированы, импортные к к отечественным и европейским стандартам дизельного преимуществам, а к их топлива можно отнести:

  • низкий расход низкий;
  • топлива уровень шума;
  • незначительный выброс продуктов вредных сгорания.

Современные дизельные электрогенераторы устройствами оснащены видеонаблюдения, контроля и управления процессом электрической генерации энергии, показателями качества электрического выходе на тока, возможностью синхронизации работы нескольких сети в генераторов, устройствами для их автоматического пуска и Сегодня. остановки дизельные электрогенераторы остаются наиболее устройствами популярными для бесперебойного обеспечения электроэнергией индивидуальных жилых домов и небольших производств.

Газовая установка экономичная ?

В газогенераторных установках в качестве топлива любой используется природный, промышленный, попутный газ, а балонная также сжиженная газовая смесь пропан-Широкий. бутан диапазон паспортной мощности газовых устройств генераторных от 20 кВт до 2 МВт обусловливает и широчайший применения их спектр в качестве источников аварийного и постоянного жилых электроснабжения загородных домов, торговых, производственных и других любых объектов.

[include id=»2″ title=»Реклама в Для»]

тексте обеспечения безаварийной работы газогенераторной еще установки на стадии проектирования необходимо обеспечить вентиляцию принудительную и систему отвода отработанных газов из где, помещения установка будет размещена.

По сравнению с дизельным и бензиновым аналогами газогенераторная установка имеет преимущества следующие:

  • невысокая цена и более высокая газа экологичность в качестве топлива;
  • повышенный моторесурс: сгорании при газа не образуются твердые продукты приводящие, сгорания к быстрому износу деталей двигателя;
  • электрогенератора долговечность: газ не вызывает коррозии металлических устройства деталей.

Благодаря перечисленным преимуществам, а также адаптации возможности к газу бензинового двигателя, газ остается пока самым эффективным видом топлива автономных для электрогенераторов. При равной мощности газогенераторной эффективность установки вдвое выше по сравнению с дизельным и бензиновым аналогами даже при использовании сжиженного баллонного газа, а при подключении к магистральному этот газоснабжению показатель увеличивается в 15-17 раз.

Выбор типа фотопреобразователя

Мероприятия по созданию своими руками солнечного генератора начинают с выбора типа фотоэлектрического кремниевого преобразователя.

Эти составляющие бывают трех видов:

  • аморфные;
  • монокристаллические;
  • поликристаллические.

Каждый вариант имеет свои достоинства и недостатки, а выбор в пользу любого из них делают, исходя из объема средств, выделенных на покупку всех компонентов системы.

Особенности аморфных разновидностей

Аморфные модули состоят не из кристаллического кремния, а из его производных (силан или кремниеводород). Путем напыления в вакууме, их тончайшим слоем наносят на высококачественную металлическую фольгу, стекло или пластик.

Готовые изделия имеют блеклый, размыто-серый оттенок. Видимые кристаллы кремния на поверхности не наблюдаются. Основным достоинством гибких солнечных батарей считается доступная цена, однако, КПД их очень невелико и колеблется в диапазоне 6-10%.

Гибкий аморфный фотоэлемент

Аморфные фотоэлементы, изготовленные на основе кремния, обладают повышенной гибкостью, демонстрируют высокий уровень оптического поглощения (в 20 раз больший, чем у моно- или поликристаллических аналогов) и значительно более эффективно работают в пасмурную погоду

Специфика поликристаллических типов

Поликристаллические солнечные батареи производят при постепенном очень медленном охлаждении кремниевого расплава. Получившиеся изделия отличаются насыщенным синим цветом, имеют поверхность с четко выраженным рисунком, напоминающим морозный узор, и проявляют эффективность в районе 14-18%.

Дать более высокую КПД-производительность мешают наличествующие внутри материала области, отделенные от общей структуры зернистыми границами.

Поликристаллические пластины из кремния

Поликристаллические фотоэлементы работают в течение всего 10 лет, но за это время их эффективность не снижается. Однако для монтажа изделий в единый комплекс обязательно используется прочная, твердая основа, так как листы довольно жесткие и требуют крепкой, надежной поддержки

Характеристика монократиллических вариантов

Монокристаллические модули характеризуются плотным темным цветом и состоят из цельных кристаллов кремния. Их эффективность превышает показатели прочих элементов и составляет 18-22% (при благоприятных условиях – до 25%).

Еще одним достоинством считается впечатляющий срок службы – по заявлению производителей свыше 25 лет. Однако, при продолжительном использовании КПД монокристаллов падает и спустя 10-12 лет фотоотдача уже составляет не более 13-17%.

Монокристаллические фотоэлементы

Модули из монокристаллов стоят значительно дороже, чем другие виды оборудования. Производят их посредством распиливания искусственно выращенных кристаллов кремния

Для создания солнечного генератора дома своими руками преимущественно берут поли- и монокристаллические пластины различных габаритов. Их приобретают в популярных интернет-магазинах, в том числе на eBay или Алиэкспресс.

Из-за того, что фотоэлементы ценятся довольно высоко, многие поставщики предлагают покупателям продукцию группы B, то есть пригодные к полноценной эксплуатации фрагменты с небольшим дефектом. Их стоимость отличается от стандартной цены на 40-60%, благодаря чему сбор генератора обходится в разумную цену, не слишком бьющую по карману.

Выбор прозрачного элемента

Основные критерии выбора прозрачного элемента для создания генератора:

  • способность к поглощению ИК-излучения;
  • уровень преломления солнечного света.

Чем ниже показатель преломления, тем выше КПД продемонстрируют кремниевые пластины. Наиболее низким коэффициентом светоотражения обладают плексиглас и оргстекло. Поликарбонат тоже имеет далеко не лучшие показатели.

Для создания каркасных конструкций под домашние гелиосистемы рекомендуется по возможности использовать антибликовое прозрачное стекло или специальный вид поликарбоната с антиконденсатным покрытием, обеспечивающим необходимый уровень термической защиты.

Самыми лучшими характеристиками в плане поглощения ИК-излучения обладают прочное  термопоглащающее оргстекло и стекло с опцией ИК-поглощения. У простого стекла эти показатели значительно ниже. От эффективности ИК-поглощения зависит, будут ли греться в процессе эксплуатации кремниевые пластины или нет.

Если нагрев окажется минимальным, фотоэлементы прослужат долго и обеспечат стабильную отдачу. Перегрев пластин приведет к перебоям в работе и быстрому выходу из строя отдельных фрагментов системы или всего комплекса.

Выводы и полезное видео по теме

Особенности и нюансы пропайки фотоэлементов для изготовления своими руками в домашних условиях эффективного солнечного генератора. Подсказки и советы для мастеров, любопытные идеи и личные наработки.

Как правильно протестировать фотоэлемент и замерить его основные параметры. Эта информация пригодится при последующих расчетах точного количества пластин, необходимых для полноценной работы системы.

Полное пошаговое описание процесса сбора солнечной батареи для генератора в домашних условиях. Правила работы, начиная от приобретения нужных элементов и заканчивая общим тестом изготовленного прибора.

Зная об устройстве солнечных генераторов, собрать их дома не составит большого труда. Конечно, работа потребует внимания, аккуратности и скрупулезности, но результат оправдает все финансовые и трудовые затраты. Готовый агрегат в полном объеме обеспечит здание теплом и электроэнергией, создав для проживающих необходимый уровень комфорта.

Сразу замахиваться на крупный проект не стоит. Для начала имеет смысл попробовать свои силы на сборке небольшого агрегата, а затем, полностью овладев всеми нюансами процесса, приступить к сооружению более мощной и масштабной установки.

А какой способ сооружения мини-электростанции выбрали вы для обустройства дачного участка? Пишите, пожалуйста, комментарии, делитесь полезными сведениями и фотоснимками по теме статьи в расположенном ниже блоке. Задавайте вопросы по спорным или неясным моментам.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...