Περιγραφή των ηλιακών συλλεκτών

Jun 21, 2024 Αφήστε ένα μήνυμα

Περιγραφή των ηλιακών συλλεκτών

 

Ενώ εργαζόμουν σε ένα έργο ηλιακής ενέργειας το περασμένο καλοκαίρι, θυμάμαι ότι έμεινα έκπληκτος από το πώς αυτά τα καλυμμένα από γυαλί- πάνελ μετατρέπουν το ηλιακό φως σε χρησιμοποιήσιμη ενέργεια. Το ωραίο με αυτή την τεχνολογία είναι πώς λειτουργεί. Βασικά, έχετε αυτά τα μικροσκοπικά πράγματα που ονομάζονται φωτοβολταϊκά στοιχεία – όπως μίνι σταθμοί παραγωγής ενέργειας από ειδικά υλικά. Όταν ο ήλιος λάμπει πάνω τους, εκτοξεύει ηλεκτρόνια, και έτσι παίρνετε ηλεκτρισμό, ή συνεχές ρεύμα. Μπορείτε να αποθηκεύσετε αυτήν την ισχύ για αργότερα ή να τη χρησιμοποιήσετε αμέσως για πράγματα όπως τα φώτα έξω ή όταν σβήνει το ρεύμα. Οι άνθρωποι της τεχνολογίας μπορεί επίσης να τα αποκαλούν ηλιακά στοιχεία ή φωτοβολταϊκά, οπότε τώρα ξέρετε!
Οι σύγχρονες εγκαταστάσεις συνδυάζουν συνήθως πολλαπλά πάνελ σε μια ηλιακή συστοιχία. Ένα πλήρες σύστημα ξεπερνά μόνο τα πάνελ - περιλαμβάνει έξυπνους μετατροπείς που αλλάζουν τύπους ρεύματος, συστήματα παρακολούθησης που παρακολουθούν την παραγωγή ενέργειας και μερικές φορές μηχανοκίνητους ιχνηλάτες που ακολουθούν τη διαδρομή του ήλιου. Ενώ τα μεγάλα ηλιακά πάρκα συμβάλλουν στην υποδομή του δικτύου, οι στέγες κατοικιών αποδεικνύονται εκπληκτικά αποτελεσματικές. Η πρόσφατη εγκατάσταση του γείτονά μου μείωσε τους λογαριασμούς του ηλεκτρικού ρεύματος κατά 40%, ενώ τα νεότερα μοντέλα διαθέτουν ακόμη και-αυτοκαθαριζόμενες επιστρώσεις για διατήρηση της απόδοσης σε περιβάλλοντα με σκόνη.
A Description Of Solar Panels

Φόντα

 

1. Τα ηλιακά πάνελ είναι επί του παρόντος το πιο παραγωγικό μέσο μετατροπής του ηλιακού φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια, που σημαίνει ότι χρησιμοποιείται η συντριπτική πλειονότητα της ενέργειας που απορροφούν, σε σύγκριση με 20% υψηλότερη παραγωγικότητα από τη χρήση άλλων μορφών ενέργειας.

2. Δεν δημιουργούν απόβλητα ούτε μολύνουν τη γύρω περιοχή με επιβλαβείς εκπομπές. Επίσης, δεδομένου ότι δεν χρειάζονται ορυκτά καύσιμα για να λειτουργήσουν, δεν θα προσθέσουν στην αύξηση των αερίων του θερμοκηπίου. Επιπλέον, οι μέθοδοι παραγωγής και οι διαδικασίες απόρριψής τους θα έχουν μικρότερο συνολικό αντίκτυπο στον πλανήτη από τις συμβατικές πηγές ενέργειας.
3. Τα ηλιακά πάνελ λειτουργούν οπουδήποτε μπορούν να εγκατασταθούν οπουδήποτε. σε σπίτια, επιχειρήσεις, κυβερνητικά κτίρια κ.λπ. Οι ηλιακοί συλλέκτες επιτρέπουν στους καταναλωτές που ζουν σε απομονωμένες, ακατοίκητες περιοχές να παράγουν τη δική τους ενέργεια, αντί να βασίζονται σε παραδοσιακές εγκαταστάσεις ηλεκτρικής ενέργειας.
4. Τα ηλιακά πάνελ παρέχουν επίσης στους καταναλωτές έναν τρόπο να δημιουργήσουν τη δική τους ισχύ και να έχουν έναν ενεργειακά-ανεξάρτητο τρόπο ζωής. Καθώς οι παραδοσιακές μέθοδοι παραγωγής ενέργειας γίνονται πιο σπάνιες και η τιμή της παραγωγής ενέργειας αυξάνεται, οι καταναλωτές ηλιακών συλλεκτών θα μπορούν να παράγουν τη δική τους ενέργεια αντί να εξαρτώνται από παραδοσιακές πηγές ενέργειας.

 

Ανάλυση ηλιακών πάνελ: Τύποι και πραγματικές-Παγκόσμιες εφαρμογές

 

Όταν οι μηχανικοί σχεδιάζουν ηλιακά συστήματα, οι επιλογές υλικών κάνουν τη διαφορά. Ας εξερευνήσουμε τις τέσσερις κύριες ηλιακές τεχνολογίες που διαμορφώνουν επί του παρόντος το ενεργειακό τοπίο:
1. Μονάδες-Crystal Silicon (Mono).
Αυτές οι μαύρες καλλονές κυριαρχούν στις ταράτσες παγκοσμίως. Χρησιμοποιώντας βολίδες πυριτίου που αναπτύσσονται από έναν μόνο κρύσταλλο, επιτυγχάνουν 22% απόδοση σε εργαστηριακές συνθήκες (σειρά SunPower Maxeon). Θα παρατηρήσετε την ομοιόμορφη σκούρα εμφάνισή τους - αυτό οφείλεται στο ότι οι ακαθαρσίες ελαχιστοποιούνται κατά την ανάπτυξη των κρυστάλλων. Ιδανικά για σκιασμένες περιοχές, τα μονοφωνικά πάνελ διατηρούν απόδοση 85% ακόμη και στις 60 μοίρες, καθιστώντας τα ιδανικά για στέγες του Τέξας όπου η ζέστη του καλοκαιριού είναι ανελέητη.
2. Πολυ-Πάνελ πυριτίου (πολυ) κρυστάλλου
Τα μπλε στίγματα ξαδέρφια της μονοτεχνίας. Κατασκευασμένα από λιωμένα θραύσματα πυριτίου, αυτά κοστίζουν 30% λιγότερο εκ των προτέρων. Ενώ η αποδοτικότητά τους 18% υστερεί, τα γεωργικά έργα τα αγαπούν για την αντοχή τους. Πάρτε τα αιολικά-ηλιακά πάρκα της Νεμπράσκα: τα πολυ πάνελ χειρίζονται καλύτερα τους ισχυρούς ανέμους λόγω των ενισχυμένων πλαισίων τους, αντισταθμίζοντας τη χαμηλότερη απόδοση με χαμηλότερο LCOE (Εισοπεδοποιημένο κόστος ηλεκτρικής ενέργειας).
3. Τεχν
Τα πάνελ τελλουριδίου του καδμίου (CdTe) από την First Solar είναι μεταβλητές του παιχνιδιού-σε νεφελώδη κλίματα. Η απόδοσή τους 12% μπορεί να φαίνεται χαμηλή, αλλά ευδοκιμούν εκεί όπου το φως του ήλιου είναι σπάνιο. Στο ηλιακό πάρκο του Βερολίνου της Γερμανίας, αυτά τα εύκαμπτα πάνελ πέτυχαν 1.400 kWh/kWp ετησίως - 20% περισσότερα από τα κρυσταλλικά πάνελ σε παρόμοιες συνθήκες. Ενδιαφέρουσα σημείωση: κατασκευάζονται με 95% λιγότερο πυρίτιο από τους παραδοσιακούς τύπους!
4. Lab Superstars

Τα πάνελ περοβσκίτη από την Oxford PV γίνονται πρωτοσέλιδα. Τα 33,7% διαδοχικά κελιά τους (πυρίτιο + περοβσκίτης) θα μπορούσαν να φέρουν επανάσταση σε εμπορικές στέγες. Φανταστείτε μια οροφή 100 m² που παράγει 15 kW - που είναι αρκετά για να τροφοδοτήσει ένα EV για 50.000 km ετησίως. Εν τω μεταξύ, η τεχνολογία της κβαντικής κουκκίδας υπόσχεται ηλιακά παράθυρα που παράγουν ενέργεια ενώ μπλοκάρουν τις ακτίνες UV.

 

Πού θα τα βρείτε σε δράση

 

Οικιακά Συστήματα: Η οικογένεια Martinez στην Καλιφόρνια έκοψε τους 280 μηνιαίους λογαριασμούς της σε 35 χρησιμοποιώντας μονοφωνικά πάνελ και Tesla Powerwall.
Βιομηχανικά Έργα: Τα κέντρα ολοκλήρωσης της Amazon στο Τέξας χρησιμοποιούν πολυόψεις διπλής όψης που συλλαμβάνουν 25% περισσότερη ενέργεια από το ανακλώμενο ηλιακό φως.
Μεταφορά: Το Audi e-tron GT φορτίζει σε σταθμούς 250 kW που τροφοδοτούνται από συστοιχίες τελλουρίου καδμίου.
Έξυπνες πόλεις: Το Μουσείο του Μέλλοντος του Ντουμπάι χρησιμοποιεί διαφανή πάνελ περοβσκίτη για το 40% της δύναμής του, διπλασιάζοντας τα ηλιακά-μονάδες AC.