V svojem vsakdanjem življenju pogosto uporabljamo številne električne in elektronske naprave, kot so mobilni telefoni, ventilatorji, hladilniki, električne luči, klimatske naprave, računalniki, industrijski instrumenti, stroji itd. Vsi ti električne in elektronske komponente ali naprave za svoje delovanje potrebujejo napajalnik.

Prednosti in slabosti sončne energije

Da bi zagotovili zadostno moč in dosegli povpraševanje po obremenitvi, obstajajo različni načini za proizvodnjo električne energije z uporabo različnih virov energije, kot so sončna energija, toplotna energija, energija vetra, jedrska energija itd. V tem članku bomo razpravljali o sončni energiji ter prednostih in slabostih sistem sončne energije uporablja se za proizvodnjo električne energije.

Sončna energija

Sončeva svetloba in toplota, izkoriščeni za zagotavljanje sončne energije. Za to se uporabljajo razvijajoče se tehnologije, kot so sončna toplotna elektrika, sončna arhitektura, sončno ogrevanje in sončna fotovoltaika sončna energija . Glede na način zajemanja, pretvorbe in distribucije sončne energije so te sončne tehnologije razvrščene v dve vrsti kot aktivna in pasivna sončna. Električna energija, proizvedena iz sončne energije, se imenuje sončna energija.

Sončna energija, ki se uporablja neposredno za ogrevanje vode v bazenih, dnevne strele, sušenje oblačil itd., Brez kakršnih koli vmesnih naprav ali pretvornikov, se imenuje pasivna sončna energija.

Pasivna sončna energija

Sončna energija, ki se posredno uporablja za napajanje naprav, ki porabijo energijo, po obdelavi prek vmesnih naprav, kot so sončni kolektorji ali fotonapetostne celice za pretvorbo sončne energije v električno energijo, se imenuje aktivna sončna energija.

Aktivna sončna energija

Proces pretvorbe energije sončne energije

Sončna energija se pretvori v električno energijo, imenovano sončna energija, in ta postopek pretvorbe poteka z uporabo sončnih kolektorjev, regulatorja polnjenja, baterije in pretvornika.

Proces pretvorbe sončne energije

Sončni kolektorji

Sončni kolektorji

“16 -bitni seštevek za prenos valovitosti verilog ”

Sončne celice ali fotonapetostne celice se uporabljajo za pretvorbo (sončne energije) svetlobe v električni tok (DC) z uporabo fotovoltaičnega učinka. Ta sistem lahko imenujemo Sistem sončne energije . Sončni kolektorji so neprilagodljivi moduli iz silicija ali kristalnega silicija na osnovi rezin.

Fotonapetostne celice razvrščamo v dve vrsti: večkristalne in monokristalne celice. Več fotonapetostnih celic je med seboj povezanih, da tvorijo modul, in vrsta teh modulov se imenuje sončna plošča.

Baterijski sistem

Baterijski sistem

Akumulatorski sistem je sestavljen iz sekundarne celice ali polnilne električne baterije. Obstajata dve vrste baterij kot so svinčeve kisline in gelske celice z globokim ciklom.

Baterija se uporablja za shranjevanje energije podnevi, sončne celice pa proizvajajo energijo, v nočnem času pa jo lahko uporabljate s pretvornikom.

Krmilnik polnjenja

Krmilnik polnjenja se uporablja za vklop ali izklop polnjenja in obremenitve. Uporablja se predvsem za zaščito baterije pred prenapolnjenostjo in pod napolnjenostjo.

Krmilnik polnjenja

Čez dan krmilnik preklopi baterijo, da shrani energijo, proizvedeno iz sončnih kolektorjev, ponoči pa napaja obremenitev prek pretvornika.

Pretvornik

Pretvornik

The pretvornik se uporablja za pretvorbo enosmerne energije v izmenično moč , nato pa zagotoviti obremenitev z izmeničnim tokom.

Ker veliko obremenitev, ki jih pogosto uporabljamo, potrebuje izmenično napajanje - DC je treba pretvoriti v izmenični tok. Moč, shranjena v akumulatorju, je v enosmerni obliki, to pa lahko pretvorimo v izmenično s pomočjo pretvornika v sistemu.

Pomen sončne energije

Obstajajo različne vrste virov energije, s katerimi lahko ustvarjamo električno energijo, vendar v tem procesu proizvodnja električne energije upoštevati je treba veliko stvari, kot so onesnaževanje, stroški, učinkovitost, obnovljiva ali neobnovljiva energija, ki se uporablja za proizvodnjo električne energije itd. Tu moramo razmisliti o pomenu sončne energije za proizvodnjo električne energije in za ohranjanje neobnovljivih virov energije, kot so premog, nafta, druga fosilna goriva in tudi.

Sončna energija se ne uporablja samo za proizvodnjo električne energije, temveč jo rastline uporabljajo tudi za proizvodnjo zelenega klorofila in hrane v rastlinah s pomočjo fotosinteze - nujnih potreb za preživetje rastlin. Od prednosti sončne energije in projekti sončne energije razpravljamo spodaj v tem članku, lahko razumemo pomen sončne energije.

Prednosti in slabosti sončne energije

Čeprav obstajajo številne prednosti sončne energije, so pa tudi nekatere pomanjkljivosti sončne energije, ki so navedene spodaj:

Prednosti

Sončna energija je brezplačen in obnovljiv vir za proizvodnjo električne energije, vendar za pretvorbo sončne energije v električno energijo potrebujejo kolektorje in drugo opremo.

Sončne celice, ki se uporabljajo za proizvodnjo električne energije, ne povzročajo hrupa. ker generatorji ali turbine drugih metod povzročajo onesnaževanje s hrupom.
V primerjavi z drugimi metodami pridobivanja električne energije, kot so termoelektrarna, jedrska elektrarna itd., Ne povzroča veliko onesnaženja.

Sončne celice niso sestavljene iz premikajočih se delov in zato za njihovo delovanje potrebujejo malo vzdrževanja.

Uporablja se lahko na oddaljenih območjih za pridobivanje in uporabo energije v kraju, kjer je prenos električne energije predrag.

Sončna energija ponuja energetsko varnost tako, da se izogne splošnemu elektroenergetskemu sistemu, v katerem obstaja možnost kraje električne energije.

Na splošno je mogoče kalkulatorje in nekatere elektronske naprave z majhno porabo energije napajati z učinkovito sončno energijo.

Sončna energija lahko proizvede 50% energije, ki je potrebna za namestitev sončnih celic.

Pri dolgoročni uporabi sončne energije lahko naložbo v nastavitev sončne energije dosežemo na najvišjih ravneh, saj je sončna energija brezplačna.

Je večni neskončni obnovljivi vir energije v primerjavi z drugimi omejenimi viri energije, kot so jedrska energija, premog itd., Ki naj bi trajali 30 ali 40 let.

Kot elektrarno, ki ustvarja delovna mesta, se lahko šteje, če bo po začetku namestitve ali gradnje sončnih elektrarn mnogim študentom inženirstva ponudilo več možnosti za zaposlitev.

Prednosti sončne energije

Zgornja slika prikazuje sončno energijo, proizvedeno iz sončnih kolektorjev strehe hiše, lahko uporabimo za gospodinjstvo, kot je pralni stroj itd., Preostalo moč pa lahko prodamo v omrežje, da dobimo plačilo za izvoz električne energije.

Slabosti

Stroški namestitve sončnih kolektorjev za uporabo sončne energije so zelo dragi in začetne naložbe je mogoče pokriti šele po dolgotrajni (večletni) uporabi.

Proizvodnja sončne energije je v celoti odvisna od sončne svetlobe, ki pada na sončne celice in je odvisna od podnebnih razmer.
Sončno energijo je mogoče izkoristiti v omejenem obdobju, saj je sončna svetloba na voljo samo podnevi in v sončnih dneh, zato je moč energijo mogoče ustvariti le v omejenem časovnem obdobju, energijo pa je treba prihraniti v baterijah za kasnejšo uporabo.
Baterije za shranjevanje sončne energije so zelo drage, ogromne in jih je treba občasno zamenjati.
Učinkovitost sončnega sistema (pretvorba sončne energije v električno energijo) je približno 22%, za izboljšanje tega pa so potrebna velika območja, da zajamejo več sončne svetlobe in proizvedejo ustrezno elektriko.

Projekti sončne energije

Obstaja veliko sončne energije električni in elektronski projekti kot preprost sončni grelnik vode nekaj spodnjih projektov je naštetih skupaj s svojimi cilji. Veliko zavedanje posameznikov in ustanov glede prednosti in slabosti sončne energije jih je spodbudilo, da so začeli snovati in razvijati nove napredne projekte sončne energije. The novi napredni, inovativni projekti vključujejo Sončna plošča za sledenje soncu , Solarna ulična luč na osnovi Raspberry Pi, regulator polnjenja sončne energije, sistem za merjenje sončne energije in številni drugi solarni sistemi projekti mikrokrmilnikov .

Solarna ulična svetilka na osnovi Raspberry Pi

Glavni cilj tega projekta je oblikovanje uličnih luči na osnovi LED z avtomatskim nadzorom intenzivnosti z uporabo sončne energije ali sončne energije s fotonapetostnimi celicami z Plošča Raspberry Pi . Sončne celice se uporabljajo za pretvorbo sončne energije v električno energijo in se s to električno energijo polnijo z uporabo krmilnega vezja za polnjenje.

Solar Street Light, ki temelji na Raspberry Pi, Edgefxkits.com

Intenzivnost svetlobe nadziramo, da prihranimo energijo v času nizke gostote prometa (običajno pozno zvečer). The PWM tehnika je vgrajen v ploščo Raspberry Pi, kot je prikazano v blokovnem diagramu, da prihrani sončno energijo z zagotavljanjem različnih intenzivnosti ob različnih časih.

Krmilnik polnjenja sončne energije

Glavni namen Solar Charge Controller projekt je shranjevanje električne energije v baterijah, pridobljene s pretvorbo sončne energije v sončno energijo oz električna energija z uporabo fotonapetostnih celic podnevi in za izrabo te shranjene energije ponoči. Niz op-ojačevalniki se uporabljajo kot primerjalniki za nadzor napetosti plošče in toka obremenitve, kot je prikazano v blokovnem diagramu.

Krmilnik polnjenja sončne energije podjetja Edgefxkits.com

Različne vrste LED se uporabljajo za prikaz stanja napolnjenosti, preobremenitve in globokega praznjenja. MOSFET se uporablja kot močnostno polprevodniško stikalo za prekinitev obremenitve v pogojih prazne baterije ali preobremenitve. Če je baterija popolnoma napolnjena, se sončna energija s tranzistorjem obide na lažno obremenitev.

Veliko znanstvenikov, ustanov, posameznikov raziskuje za izboljšanje učinkovitosti sončnega energetskega sistema. V razdelku za komentarje lahko delite še nekaj prednosti in slabosti sončne energije, da spodbudite uporabo obnovljive sončne energije. Za nadaljnjo tehnično pomoč v zvezi s sončno energijo in projekti, ki temeljijo na sončni energiji, objavite svoja vprašanja, komentarje in ideje o projektu sončne energije za izvajanje z uporabo mikrokrmilnika.

Zasluge za fotografije: