Меню

Солнечные генераторы тепловой энергии



🔋 Солнечный генератор энергии для дома: виды, схема подключения

Солнечный генератор

Преобразователь тепловой энергии – это устройство для получения тока (или тепла) и его накопления. Благодаря этому прибору, можно обеспечить питание оборудования, вне зависимости от климатических условий и температуры окружающей среды. Наилучшее место расположения для такой конструкции – крыша, где коэффициент освещения максимальный.

Работа генератора обеспечивается циркуляцией теплоносителя (воды или антифриза) в замкнутом контуре. Она возникает при трансформации солнечной энергии в тепловую. Жидкость нагревается и двигается, передавая энергию на аккумулятор.

Конструкция солнечного генератора

Есть несколько видов коллекторов солнечной энергии, которые используются в промышленных масштабах и в быту. Их главная особенность – необходимость высокой освещенности. Преимущества установки, которая имеет возможность накапливать ресурсы – отсутствие привязки ко времени суток. Днем энергия вырабатывается под воздействием лучей, накапливается и реализуется, а ночью используется резерв.

Установку для преобразования альтернативной энергии можно купить или собрать самостоятельно.

Главные детали генератора:

·фотопреобразователь или коллектор;

·трубки с теплоносителем;

Если температура может опуститься до критической, и есть риск замерзания жидкости в коллекторе, необходимо установить нагреватель. Он активируется только по требованию. Для нормального функционирования нужно обеспечить постоянный мониторинг работы установки, чтобы исключить возможность сбоев и неполадок.

Есть несколько видов генераторов энергии Солнца с теплоносителем:

Плоский преобразователь имеет вид пластины, толщиной до 4х сантиметров. Сверху устанавливается лист, выкрашенный черной краской, которая поглощает солнечные лучи. Основа этой установки – теплоемный металл. Благодаря своим свойствам, он генерирует максимальное количество излучения, что способствует нагреванию жидкости. Для циркуляции теплоносителя в конструкцию устанавливается трубка-змеевик. Чтобы минимизировать потерю тепла, можно добавить слой закаленного стекла, благодаря которому создается парниковый эффект.

Вакуумный генератор работает по иному принципу, конструкция очень сильно отличается. Главная часть системы – герметичные трубки с теплоносителем, которые соединены с теплосборником. Они имеют высокоселективное покрытие, благодаря чему поверхность поглощает максимальное количество солнечных лучей.

Колба состоит из двустенного стекла, в пространстве между стенками есть вакуум, который минимизирует теплопотери. Оно покрыто специальным адсорбирующем слоем, который поглощает лучи Солнца, способствуя нагреванию. Внутри находится жидкость и медный тепловой канал. Теплосборник в этой установке может быть другого вида – перьевой, состоящий из одностенной колбы и сердечника.

Циркуляция жидкости происходит при передаче тепла от жидкости, которая находится в колбе в теплоноситель сердечника. Колба соединена с двумя трубами – для холодной (приточной) и теплой (отточной) жидкости из контура. Каждый солнечный генератор необходимо соединить с теплосборником, благодаря которому теплая жидкость не будет возвращаться назад. Для постоянной циркуляции необходимо установить насос. Чаще всего для сохранения тепла используется бак-бойлер, который состоит из спиральных трубок, манометра, клапана давления, крана для регулировки уровня воды. Конструкцию можно оснастить электронагревателем.

Воздушный коллектор работает по похожему принципу, но для передачи тепла используется воздух. Он может двигаться как естественным образом, когда при нагревании газ расширяется и циркулирует, или принудительным методом, с помощью вентилятора – панели для поглощения солнечных лучей, покрашенной в черный цвет, с ребристой поверхностью.

Можно сделать автономную систему отопления, которая при необходимости, самостоятельно переключается с электрического на солнечный обогрев. Это отличная идея для мест, где климатические условия нестабильны и невозможно пользоваться только одним видом теплообеспечения.

Генераторы, использующие солнечные батареи

Используя коллектор солнечных лучей, можно накапливать не только тепло, но и электроэнергию. Для этого устанавливается панель с кремниевыми пластинками, где импульс лучей преобразовывается в ток. Эта конструкция состоит из фотопреобразователя, контактов для проведения энергии, инвертора, аккумулятора.

Преобразование лучей получается благодаря p-n-переходу электронов в кремниевой пластинке. Она состоит из двух слоев. Первый, верхний, содержит атомы кремния с пятью, а нижний –тремя электронами. Учитывая, что в стандартных условиях он имеет валентность 4, электроны двигаются к свободным орбиталям, благодаря чему образуется постоянный ток. Но для его использования необходимо переменное напряжение, для преобразования которого используется инвертор. После прохождения через устройство энергия накапливается в аккумуляторе.

Преимущества и недостатки генератора солнечной энергии

Использование этого устройства – это новое слово в энергетике. Благодаря оборудованию, которое трансформирует импульсы фотонов в тепло- или электроэнергию, можно получить независимость от коммунальных служб. Этот источник можно по праву считать неисчерпаемым.

Читайте также:  Ремонт генератора с дайхатсу

Генераторы альтернативной энергии не загрязняют окружающую среду, являются экологически чистыми. Имея подобную установку в мобильном состоянии, можно получить доступ к электроэнергии при любых условиях: в дороге, на пикнике, в походе или путешествии.

Установка солнечного генератора – дорогое удовольствие. Можно создать источник энергии самостоятельно, но это не снизит его себестоимость. Самым дорогостоящим, но и эффективным будет генератор на солнечных батареях с кремниевой пластинкой. При использовании этого оборудования в нестабильных климатических условиях, есть возможность поломки из-за замерзания. Чтобы предотвратить риск повреждения, нужно обеспечить постоянный мониторинг работы установки, ее автоматическое отключение.

Несмотря на наличие недостатков, генератор солнечной энергии – отличная возможность получать электроэнергию самостоятельно, установив небольшую станцию. Ее установка окупается с годами, поэтому можно смело вложить некоторые сбережения на подобное энергообеспечение.

Многие прогрессивные страны делают огромные ставки на альтернативные естественные источники энергии, вкладывая ресурсы в их развитие. К сожалению, в России подобная сфера менее развита, из-за дороговизны строительства систем. В данный момент максимальная доля энергообеспечения приходится на ТЭЦ, которые загрязняют окружающую среду, но имеют большой КПД. Ученые прогнозируют прорыв в развитии энергетического потребления в России лишь на 2020-2030 год.

В настоящее время мир в большой степени зависит от угля, нефти и природного газа, чтобы удовлетворить его энергетические потребности. Однако, использование этих источников энергии оказывает значительное влияние на нашу среду. Кроме того, эти ресурсы не возобновляемы, то есть, они не будут доступны всегда. Поскольку их поставки истощаются, они станут слишком дорогими, и также окажут разрушительное влияние на окружающую среду.

Полезные видео по теме:

Источник

Генератор на солнечных батареях для дома и дачи плюсы и минусы

Рынок солнечных генераторов медленно, но неуклонно растет. Портативные электростанции «все в одном», использующие солнечную энергию, являются новой альтернативой традиционным портативным генераторам, работающим на топливе.

Как эти источники автономного электричества сравнивнить друг с другом? Солнечные генераторы лучше, чем портативные генераторы, работающие на бензине?

Что такое солнечный генератор? Стоит ли его покупать.

Читайте дальше, чтобы узнать больше о преимуществах и недостатках портативной электростанции на солнечной энергии и узнайте, подходят ли они для ваших нужд.

Принцип работы так называемого солнечного генератора сильно отличается от того, как работает обычный генератор на топливе. Механика иная, и технические характеристики, как правило, тоже очень разные.

Базовая установка солнечного генератора — это аккумулятор, инвертор, солнечное зарядное устройство и солнечные батареи. Энергия, получаемая от солнечных батарей, проходит через солнечное зарядное устройство к перезаряжаемой батарее, а затем инвертор преобразует электричество постоянного тока в электричество переменного тока.

Другая, более подходящая маркировка для солнечных батарей — это портативная электростанция. Иногда эти устройства также называют универсальными портативными электростанциями, когда батарею также можно заряжать через обычную настенную розетку или автомобильную розетку.

Преимущества портативной электростанции на солнечной энергии по сравнению с топливными генераторами

Есть много преимуществ использования солнечной энергии для удаленных мест вне сети. Солнце бесплатно для всех и светит во всем мире, поэтому использование солнечной энергии в этом смысле — надежная ставка.

Рассмотрим основные преимущества использования портативных солнечных электростанций.

Как солнечные генераторы сравнивают с обычными топливными генераторами?

Отсутствие шума: в переносной электростанции, работающей на солнечной энергии, нет двигателя, который исключал бы самый большой источник шума, который есть во всех традиционных переносных генераторах, работающих на топливе. Кроме того, в солнечном генераторе нет движущихся частей — тряска в топливном генераторе — еще одна причина, по которой они шумят.

Бесплатное энергоснабжение: использование солнечной энергии бесплатно, поэтому солнечные панели позволяют использовать бесплатный и неограниченный источник энергии. Тем не менее, он не является полностью бесплатным, так как требует в первую очередь инвестиций в солнечную энергетическую систему.

Читайте также:  Генератор для ssangyong actyon new бензин

Кроме того, солнечная энергия более доступна в большинстве отдаленных районов по сравнению с бензином или дизельным топливом. Вы не можете исчерпать солнечную энергию, пока находитесь в месте, где светит солнце.

Еще одним преимуществом, связанным с затратами, является то, что солнечная энергия не подвержена колебаниям цен, как бензин и дизельное топливо. Когда у вас есть солнечное энергетическое оборудование, ваши расходы на топливо остаются неизменными.

Несколько источников энергии: как уже упоминалось, многие солнечные генераторы на самом деле являются портативными электростанциями «все в одном», что означает, что они также могут заряжаться от источников энергии, отличных от солнечной энергии. Помимо солнечной энергии, основными источниками питания являются обычное электричество переменного тока от настенной розетки или от автомобиля.

Низкие эксплуатационные расходы: по сравнению с переносным генератором, работающим на топливе, солнечный генератор имеет более низкие эксплуатационные расходы. Вам не нужно покупать топливо, так как солнечная энергия может свободно извлекаться, и нет масла, которое нужно менять.

Отсутствие движущихся частей также снижает риск повреждения или необходимости замены запасных частей. Таким образом, несмотря на большие первоначальные инвестиции в солнечные генераторы, их эксплуатационные расходы ниже по сравнению с переносным генератором, работающим на топливе.

Отсутствие паров. Окись углерода, выделяемая обычным генератором на топливе, представляет серьезную опасность для здоровья, поэтому их можно использовать только на открытом воздухе и на безопасном расстоянии от любых зданий. Солнечные генераторы не выделяют паров, что делает их самым безопасным вариантом, даже достаточно безопасным для использования внутри помещений.

Экологичность: солнечная энергия является одним из самых экологически чистых возобновляемых источников энергии. Использование портативной электростанции, работающей на солнечной энергии, намного более экологично, чем генераторы, работающие на топливе.

Обычный переносной генератор выделяет углекислый газ и другие вредные для окружающей среды газы, в то время как переносной генератор на солнечной энергии не выделяет никаких паров. Таким образом, не только ввод чистой энергии, но и выход.

Легкий вес. Самыми тяжелыми деталями в обычном топливном генераторе являются двигатель, (заполненный) топливный бак и аккумулятор. Солнечная портативная электростанция имеет только батарею, что означает, что значительная часть веса генератора отсутствует.

Вот почему многие солнечные генераторы более легкие, с большим количеством моделей весом менее 10 кг. Кроме того, производители могут создавать более портативные конструкции, например портативные солнечные электростанции в стиле портфеля, когда нет необходимости включать топливный бак и двигатель.

Недостатки портативной электростанции на солнечной энергии по сравнению с топливными генераторами

Как и во всем, у портативных электростанций, работающих на солнечной энергии, есть свои недостатки. В определенных аспектах обычный портативный генератор имеет выигрышную комбинацию.

Взгляните на основные недостатки, связанные с использованием портативного генератора на солнечной энергии по сравнению с портативным генератором на топливе. Как эти недостатки соотносятся с преимуществами переносной электростанции на солнечной энергии?

Чувствительность к температуре: по иронии судьбы некоторые портативные генераторы «все в одном» не выдерживают длительного воздействия высоких температур. Поэтому, если вы используете их в очень жарком климате, вам необходимо убедиться, что в электростанции поддерживается более низкая температура, а солнечные панели все еще расположены для максимального воздействия солнечного света.

Ищите солнечные генераторы, в которых упоминается наличие системы управления батареями или BMS. Это особая функция, которая, помимо прочего, контролирует температуру портативной электростанции.

Непостоянное энергоснабжение: энергия солнца не постоянна. В некоторых местах мира солнечные часы и пасмурные дни ограничены, а другие погодные условия также ограничивают эффективность использования солнечных батарей.

В действительности, солнечный генератор лучше всего работает в тропическом и субтропическом климате, где солнечный свет более постоянный. Генератор солнечной энергии менее эффективен в регионе с сезонными различиями в солнце.

Цена: существует широкий диапазон цен на генераторы, и солнечные генераторы, как правило, относятся к более дорогой категории, особенно когда вы смотрите, сколько энергии вы получаете. Технология солнечной энергии просто дороже, чем обычные топливные двигатели.

Читайте также:  Регуляторы напряжения для генераторов валио

Таким образом, портативная электростанция на солнечной энергии, как правило, является более крупной первоначальной инвестицией, чем обычный генератор на топливе. Однако имейте в виду, что затраты на техническое обслуживание и эксплуатационные расходы солнечного генератора ниже, чем у обычного генератора на топливе.

Большой размер для большой мощности: солнечные генераторы, предназначенные для легкого использования, более легкие, чем инверторные генераторы и обычные генераторы.

Медленная зарядка. Несмотря на то, что большинство портативных электростанций «все в одном» имеют три различных варианта зарядки, все варианты зарядки, как правило, медленные. Время зарядки 8 часов не является чем-то необычным для универсальной портативной электростанции.

Такое длительное время зарядки не идеально для чрезвычайных ситуаций. Производители пытаются ограничить это неудобство с помощью солнечных батарей, которые могут накапливать энергию, но это всегда меньше полной зарядки.

Другой способ, с помощью которого производители пытаются компенсировать эту проблему, — это разработка аккумуляторных батарей, которые можно использовать во время зарядки. Не каждая модель солнечного генератора способна на это.

Солнечные генераторы лучше, чем обычные портативные генераторы на топливе?

Большинство истинных преимуществ универсальной портативной электростанции на солнечной энергии заключается в том, насколько она удобна и экологична.

Короче говоря, перевешивают ли преимущества недостатки в действительности, зависит от того, для чего будет использоваться генератор, и от климата в этом месте.

Переносные генераторы на солнечной энергии идеально подходят для отдыха на природе, например, для рыбалки и кемпинга. Они не производят никакого шума, поэтому они не могут беспокоить соседей или дикую природу, и они не выделяют никаких опасных паров, поэтому они являются экологически чистыми и безопасными.

Портативные электростанции «все в одном» также являются единственным реальным вариантом в качестве альтернативного источника электропитания для использования внутри помещений, поскольку они не выделяют никаких паров.

Генератор солнечной энергии также является идеальным спутником в путешествиях для профессионалов, работающих в автономных ситуациях.

Генератор солнечной энергии также является распространенным механизмом для поездок по бездорожью. Аккумулятор можно использовать для питания небольших электрических инструментов в случае поломки автомобиля или для запуска автомобиля.

Короче говоря, портативная электростанция на солнечной энергии является универсальным автономным источником электроэнергии, но она не подходит для всех целей.

Солнечная энергия также не является надежным источником энергии в регионах с ограниченными солнечными часами или непредсказуемыми погодными условиями. Например, переносная электростанция на солнечной энергии не получит достаточно солнечных часов для полной зарядки в нашей стране зимой.

Как выбрать между солнечным генератором и топливным генератором

Не существует стандартного ответа на вопрос, является ли солнечный генератор более подходящим, чем обычный портативный генератор. Это зависит от цели, местоположения и требований к питанию.

Все еще не можете выбрать между портативным генератором солнечной энергии и обычным генератором на топливе? Вот вопросы, которые нужно задать себе.

Сколько энергии вам нужно?

Это всегда первый вопрос, который нужно задать себе при поиске генератора. В общем, чем больше энергии вам нужно, тем менее портативным будет генератор.

Каким должен быть портативный генератор?

Последующий вопрос к вопросу 1 — как часто вам нужно перемещать генератор. Легкие солнечные генераторы более портативны, но как только вам понадобится больше энергии, инверторный генератор с параллельными возможностями может быть более подходящим вариантом.

Где вы будете использовать генератор?

Солнечные генераторы являются единственным вариантом для использования в помещении. Они не выделяют никаких испарений и не создают шума и делают их более подходящим вариантом для активного отдыха, например, для рыбалки.

Получите ли вы достаточно часов солнца?

Солнечные генераторы имеют длительное время зарядки, поэтому убедитесь, что количество солнечных часов будет достаточно. Альтернативой является использование обычной настенной или автомобильной розетки для зарядки аккумулятора.

Каков ваш бюджет для покупки солнечного генератора?

Портативные электростанции на солнечной энергии недешевы. Рассмотрите возможности, а затем решите, будут ли стоять ли первоначальные инвестиции в генератор на солнечной энергии более низких эксплуатационных расходов и затрат на техническое обслуживание в долгосрочной перспективе.

Источник