Солнечные тепловые электростанции. Солнечные энергосистемыРасчет автономной системы электроснабжения на солнечных батареяхПриводим простой пошаговый метод расчета автономной энергосистемы на солнечных батареях. Этот метод поможет Вам определить требования к системе и выбрать необходимые Вам комплектующие и материалы системы автономного электроснабжения. Расчет энергосистемы состоит из нескольких этапов:
После выполнения 4 шага, если стоимость автономной системы окажется слишком велика, можно рассмотреть различные варианты уменьшения стоимости Вашей системы электроснабжения на солнечных батареях:
Можете рассмотреть самодельную ветроэлектростанцию или мини ГЭС - своими руками. Расчет автономной Системы электроснабжения на солнечной энергии
Составьте список устройств-потребителей электроэнергии, которые Вы собираетесь питать от автономной энергосистемы. Определите потребляемую мощность во время их работы. Большинство устройств имеют маркировку, на которой указана номинальная потребляемая мощность в ваттах или киловаттах. Если указан потребляемый ток, то нужно умножить этот ток на номинальное напряжение (обычно 220 В). Перемножается мощность на время работы для определения требуемой энергии в Вт ч в неделю. Далее все эти данные суммируются для вычисления полной нагрузки переменного тока в ватт-часах в неделю . Подсчитайте нагрузку переменного тока.Если у Вас нет такой нагрузки, то можете пропустить этот шаг и перейти к подсчету нагрузки постоянного тока. 1.1. Перечислите всю нагрузку переменного тока, ее номинальную мощность и число часов работы в неделю. Умножьте мощность на число часов работы для каждого прибора. Сложите получившиеся значения для определения суммарной потребляемой энергии переменного тока в неделю.
1.2. Далее нужно подсчитать сколько энергии постоянного тока потребуется. Для этого нужно умножить получившееся значение на коэффициент 1,2, учитывающий потери в инверторе. 1.3. Определите значение входного напряжения инвертора по характеристикам выбранного инвертора. Обычно это 12 или 24 В. 1.4. Разделите значение п.1.2 на значение п.1.3. Вы получите число Ампер-часов в неделю, требуемое для покрытия вашей нагрузки переменного тока. Подсчитайте нагрузку постоянного тока 1.5. Запишите данные нагрузки постоянного тока :
1.6. Определите напряжение в системе постоянного тока. Обычно это 12 или 24 В. (Как в п.1.3) 1.7. Определите требуемое количество А*ч в неделю для нагрузки постоянного тока (разделите значение п.1.5 на значение п.1.6). 1.8. Сложите значение п.1.4 и п. 1.7 для определения суммарной требуемой емкости аккумуляторной батареи. Это будет количество А*ч, потребляемых в неделю. 1.9. Разделите значение п.1.8 на 7 дней; Вы получите суточное значение потребляемых А*ч. 2. Оптимизируйте Вашу нагрузку На этом этапе важно проанализировать Вашу нагрузку и попытаться уменьшить потребляемую мощность как можно больше. Это важно для любой системы, но особенно важно для системы электроснабжения жилого дома, так как экономия может быть очень существенной. Сначала определите большую и изменяемую нагрузку (например, насосы для воды, наружное освещение, холодильники переменного тока, стиральная машина, электронагревательные приборы и т.п) и попытайтесь исключить их из вашей системы или заменить на другие аналогичные модели, такие как приборы, работающие на газе или от постоянного тока. Начальная стоимость приборов постоянного тока обычно выше (потому что они выпускаются не в таком массовом количестве), чем таких же приборов переменного тока, но вы избежите потерь в инверторе. Более того, зачастую приборы постоянного тока более эффективны, чем приборы переменного тока (во многих бытовых приборах, особенно электронных, переменный ток преобразуется в постоянный, что ведет к потерям энергии в блоках питания приборов). Замените лампы накаливания на люминесцентные лампы везде, где это возможно. Люминесцентные лампы обеспечивают такой же уровень освещенности при том, что потребляют в 4-5 раз меньше электроэнергии. Срок их службы также примерно в 8 раз больше. Если у Вас есть нагрузка, которую Вы не можете исключить, рассмотрите вариант, при котором Вы будете включать ее только в солнечные периоды, или только летом. Пересмотрите список Вашей нагрузки и пересчитайте данные. Выберите тип аккумуляторной батареи, которую Вы будете использовать. Рекомендуются использовать герметичные необслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторы, которые обладают самыми лучшими эксплуатационно-экономическими параметрами. Далее Вам нужно определить, сколько энергии Вам нужно получать от аккумуляторной батареи. Часто это определяется количеством дней, в течение которых АБ будет питать нагрузку самостоятельно без подзаряда. Дополнительно к этому параметру Вам нужно учитывать характер работы системы электроснабжения. Например, если Вы устанавливаете систему для Вашего загородного дома, который Вы посещаете только на выходные, Вам лучше установить АБ большей емкости, потому что она может заряжаться в течение всей недели, а отдавать энергию только в выходные дни. С другой стороны, если Вы добавляете фотоэлектрические модули к уже существующей системе электроснабжения на базе дизель- или бензогенератора, Ваша батарея может иметь меньшую емкость, чем расчетная, потому что этот генератор может быть включен для подзаряда АБ в любое время. После того, как Вы определите требуемую емкость АБ, можно переходить к рассмотрению следующих очень важных параметров. 3.1. Определите максимальное число последовательных "дней без солнца" (т.е. когда солнечной энергии недостаточно для заряда АБ и работы нагрузки из-за непогоды или облачности). Вы также можете принять за этот параметр выбранное Вами количество дней, в течение которых АБ будет питать нагрузку самостоятельно без подзаряда. 3.2. Умножьте суточное потребление в А*ч (см. п.1.9 расчета потребляемой энергии выше) на количество дней, определенных в предыдущем пункте. 3.3. Задайте величину глубины допустимого разряда АБ. Учитывайте, что чем больше глубина разряда, тем быстрее Ваши АБ выйдут из строя. Мы рекомендуем значение глубины разряда 20% (не более 30%), что значит что Вы можете использовать 20% от значения номинальной емкости вашей АБ. Используйте коэффициент 0,2 (или 0,3). Ни при каких обстоятельствах разряд батареи не должен превышать 80%! 3.4. Разделите п.3.2 на п.3.3 3.5.Выберите коэффициент из таблицы, приведенной ниже, который учитывает температуру окружающей среды в помещении, где установлены АБ. Обычно это средняя температура в зимнее время. Этот коэффициент учитывает уменьшение емкости АБ при понижении температуры. Температурный коэффициент для аккумуляторной батареи
3.6. Умножьте значение п.3.4 на коэффициент п.3.5. Вы получите общую требуемую емкость АБ. 3.7. Разделите это значение на номинальную емкость выбранной Вами аккумуляторной батареи. Округлите полученное значение до ближайшего большего целого. Это будет количество батарей, которые будут соединены параллельно. 3.8. Разделите номинальное напряжение постоянного тока системы (12, 24 или 48В) на номинальное напряжение выбранной аккумуляторной батареи (обычно 2, 6 или 12В).Округлите полученное значение до ближайшего большего целого. Вы получите значение последовательно соединенных батарей. 3.9. Умножьте значение п.3.7 на значение п.3.8. для того, чтобы подсчитать требуемое количество аккумуляторных батарей. 4. Определите количество пиковых солнце-часов в день для вашего места Несколько факторов влияют на то, как много солнечной энергии будет принимать Ваша солнечная батарея:
Для определения среднемесячного прихода солнечной радиации Вы можете воспользоваться таблицей прихода солнечной радиации для некоторых городов России. Месячные и годовые суммы суммарной солнечной радиации, кВт*ч/м2
*для справки: при ярком солнце мощность солнечного излучения - 1000 Вт/м2, при темной облачности может быть и 50 Вт/м2 Выработка электроэнергии солнечной фотоэлектрической батареей (СБ) зависит от угла падения солнечных лучей на СБ. Максимум бывает при угле 90 градусов. При отклонении от этого угла все большее количество лучей отражается, а не поглощается СБ. Зимой приход радиации значительно меньше из-за того, что дни короче, облачных дней больше, Солнце стоит ниже на небосклоне. Если Вы используете Вашу систему только летом, используйте летние значения, если круглый год, используете значения для зимы. Для надежного электроснабжения выбирайте из среднемесячных значений наименьшее для периода, в течение которого будет использоваться ФЭС. Выбранное среднемесячное значение для худшего месяца нужно разделить на число дней в месяце. Вы получите среднемесячное количество число пиковых солнце-часов, которое будет использоваться для расчета Вашей СБ. Далее необходимо определить общее количество модулей, необходимых для вашей системы. Ток в точке максимальной мощности Impp может быть определен из спецификаций модулей. Вы также можете определить Imppподелив номинальную мощность модуля на напряжение в точке максимальной мощности Umpp (обычно 17 - 17.5 В для 12 - вольтового модуля). 5.1. Умножьте значение п. 1.9 на коэффициент 1.2 для учета потерь на заряд-разряд АБ 5.2. Разделите полученное значение на среднее число пиковых солнце-часов в вашей местности. Вы получите ток, который должна генерировать СБ 5.3. Для определения числа модулей, соединенных параллельно разделите значение п. 5.2 на Impp одного модуля. Округлите полученное число до ближайшего большего целого. 5.4. Для определения числа модулей, соединенных последовательно, разделите напряжение постоянного тока системы (обычно 12, 24, 48 В) на номинальное напряжение модуля (обычно 12 или 24 В). 5.5. Общее количество требуемых фотоэлектрических модулей равно произведению значений п. 5.3 и п. 5.4. Для расчета стоимости фотоэлектрической системы электроснабжения нужно сложить стоимости СБ, АБ, инвертора, контроллера заряда АБ и соединительной арматуры (провода, выключатели, предохранители и т.п.) Стоимость солнечной батареи равна произведению значения п.5.5 на стоимость одного модуля. Стоимость аккумуляторной батареи равна произведению значения п.3.9 на стоимость одной аккумуляторной батареи. Стоимость инвертора зависит от его мощности и типа. Стоимость соединительной арматуры можно принять примерно равной 0,1-1% от стоимости системы. Пример расчета автономной системы электроснабжения на фотоэлементах.
(*Цены приведены для примера и могут сильно отличаться у разных производителей) Основываясь на данных расчета Вам необходимо выбрать основные компоненты автономной энергосистемы на солнечных батареях. Это:
Выбор оборудования
Панели фотоэлементовПри подборе панелей помимо их мощности следует учитывать три фактора — их геометрию, номинальное выходное напряжение и тип фотоэлементов. Выбор размеров панели Геометрия определяется конкретными условиями установки, и здесь трудно дать общие рекомендации кроме одной — если у вас есть возможность выбора между большой панелью и несколькими маленькими, лучше взять большую — более эффективно используется общая площадь и будет меньше внешних соединений, а значит,будет выше надёжность. Размеры готовых панелей не слишком велики и не превысят полтора-два квадратных метра при номинальной мощности до 200-250 Вт. Панели небольших размеров (возможно, на меньшее номинальное напряжение) их следует использовать только там, где невозможно установить более крупные панели. Для достижения нужных значений номинального напряжения и номинальной мощности панели можно объединять в последовательные сборки, которые затем коммутируются параллельно — аналогично тому, как коммутируется банк аккумуляторов. Как и в случае аккумуляторов, в одной сборке следует использовать только однотипные панели. Обычно панели заводского изготовления имеют прямоугольную форму с соотношением сторон 1:2 или близким к нему. Поэтому если надо монтировать их вплотную в несколько рядов, то их можно размещать «стоя» (длинной стороной вертикально) или «лёжа на боку» (длинной стороной горизонтально). Возникает вопрос — какую ориентацию предпочесть? Ответ — ту, при которой во время движения Солнца минимум панелей будут испытывать полутень, так как даже один затенённый элемент резко снижает выработку всей панели. Например, если в предполагаемом месте установки возможно наиболее вероятно вертикальное смещение границы затенения (от конька соседской крыши, от высокого глухого длинного забора, от полосы кустарника, от верхушек близкого леса и пр.), то панели лучше располагать «лёжа на боку». Если тень в основном будет перемещаться по горизонтали от одной боковой стороны к другой (скажем, тени от угла высокого дома, от толстого столба, от высокого дерева), то панели будем располагать «стоя». Дополнительно можно заметить, что при вертикальном расположении панелей меньше число горизонтальных стыков, что способствует лучшему смыванию грязи и сходу снега с панелей, поэтому панели, которые ничто не будет затенять, лучше монтировать «стоя». Но если возможно затенение панелей, то приоритетно преимущественное направление затенения и выхода из тени. Выбор напряжения солнечной батареи С напряжением тоже всё просто — лучше выбирать 24-вольтовые панели, поскольку рабочие токи у них вдвое меньше, чем у 12-вольтовых той же мощности. Панели одинаковой мощности одного и того же производителя, рассчитанные на разное напряжение, обычно различаются лишь внутренней коммутацией фотоэлементов. Панели с номинальным напряжением выше 24 В встречаются редко и обычно собираются из более низковольтных. 12-вольтовые панели, на мой взгляд, оправданы лишь в двух случаях — для маломощных систем, где 12 вольт являются рабочим напряжением инвертора, а также если по архитектурным или конструктивным соображениям необходимо использовать панели малого размера, для которых не существует вариантов на 24 В. При индивидуальной сборке панелей из отдельных фотоэлементов не нужно забывать о защитных диодах в каждой цепочке для предотвращения протекания обратного тока при неравномерной засветке. В противном случае мощность, выработанная освещёнными секциями панели, вместо полезной нагрузки будет выделяться на затенённом фотоэлементе, а это чревато его перегревом и полным выходом из строя (неосвещённый фотоэлемент в этой ситуации окажется открытым диодом). Допускаемый прямой ток защитных диодов должен быть больше, чем ток короткого(коротыша) замыкания защищаемой цепочки фотоэлементов при максимальной освещённости. Типы фотоэлементов Наконец, надо выбрать тип фотоэлементов. В настоящее время наиболее часто предлагаются (распространенные) фотоэлементы на монокристаллическом или поликристаллическом кремнии. Монокристаллический кремний обычно имеет КПД в районе 16-18%, а поликристаллический — 12-14%, зато он несколько дешевле. Однако в готовых панелях цена за ватт (т.е. в пересчёте на вырабатываемую мощность) получается почти одинаковой, и монокристаллический кремний может оказаться даже выгодней. По такому параметру, как степень и скорость деградации, разницы между ними практически да и фактически нет. В связи с этим выбор в сторону монокристаллического кремния очевиден — при равной мощности панели из него компактнее. Кроме того, при снижении освещённости монокристаллический кремний обеспечивает номинальное напряжение выше и дольше, чем поликристаллический, а это позволяет получать хоть какую-то энергию даже в очень пасмурную погоду и в лёгких сумерках. Зато у поликристаллического кремния обычно ниже напряжение холостого хода (у монокристаллического оно может превышать номинал вдвое), ниже и напряжение максимальной мощности. Но если подключать панель к инвертору и аккумулятору не напрямую, а через современный контроллер, то это не имеет существенного значения. Выбор размещения и суммарной мощности панелейОчевидно, что обычно нет смысла выбирать суммарную мощность панелей фотопреобразователей больше мощности инвертора. Тем не менее, такое превышение может быть оправдано при наличии мощной постоянной нагрузки и мощного блока аккумуляторов или в расчёте на длительные периоды пасмурной погоды. Ещё одним интересным вариантом, когда суммарная мощность панелей может существенно превосходить как мощность инвертора, так и мощность, нужную для зарядки аккумуляторов, является их размещение на противоположных стенах коттеджа или на очень крутых скатах крыши (наклон ската не менее 45°), если они ориентированы на запад и восток — тогда мощность каждого поля солнечных батарей (восточного и западного) может достигать 80% от полной требуемой мощности системы, а мощность фотопанелей, подключённых к одному контроллеру, может превышать его номинальную мощность почти в полтора раза! Дело в том, что прямые лучи(солнца) не могут одновременно освещать две противоположные стены или два противоположных крутых ската крыши, а мощность, выдоваемых батареей при отсутствии прямой засветки, падает раз в 10 (во избежание перегрузки контроллера берём её с двух-кратным запасом, отсюда и получается цифра 80%, а не 90%). Да, такая «сплит-система» будет дороже, чем «моноблочная» система с той же рабочей мощностью, но с единым(общем) полем фото-панелей, ориентированным на юг, — ведь панелей надо больше! В чём же преимущество «сплит-системы» над «моноблочной»? В период длинных дней, когда Солнце всходит на востоке или даже северо-востоке, а заходит на западе или северо-западе, одно из полей «сплит-системы» всегда будет освещено Солнцем и потому будет выдавать хорошую мощность. Лишь в полдень лучи солнце будут скользить по обоим полям панелей, но в это время солнечный свет максимален, и воспринимаемое обоими панелями излучение весьма существенно. В то же время ориентированный на юг «моноблок» даёт мощный максимум выработки в середине дня, но утром или вечером его выработка обусловлена лишь рассеянымсветом а значит минимальна. Между тем именно в это время хорошо бы зарядить аккумуляторы после ночи или на ночь! В пасмурную погоду облака рассеивают свет, и его одинаково успешно воспринимают оба поля фотопанелей, так что общая выработка «сплит-системы» превосходит «моноблок» прямо пропорционально суммарной мощности всех панелей (но сама выработка достаточно мала, что исключает опасность перегрузки контроллера заряда). Лишь в короткие солнечные зимние дни ориентированный на юг «моноблок» по дневной выработке будет превосходить эту «сплит-систему». Но на большей части территории России зима пасмурная, а в пасмурные дни важна суммарная мощность всех фотопанелей, так что и здесь «моноблок» проигрывает сплит-системе. Особенно очень эффективно такое размещение фото-панелей в южных районах, где меньше разность между летними и зимними днями и даже зимой солнце поднимается очень высоко и достаточно далеко заходит на восток и запад. Если же дом ориентирован по сторонам света не стенами, а углами, то можно разместить поля фотопанелей не на противоположные стороны (восток и запад), а на смежные юго-восток и юго-запад, — тогда и зимой даже в нашей Средней полосе эта система будет вне конкуренции, хотя во избежание перегрузки контроллеров «избыток» мощности, возможно, придётся снизить до 70%, а то и до 50% (точная цифра определяется конкретными условиями размещения панелей). Наконец, можно попытаться ориентировать фотопанели на все три «солнечные» стороны света — восток, юг и запад, — но такое лучше предусматривать на стадии проектирования дома и «посадки» его на местность. При подсоединение панелей к контроллеру нужно следить, чтобы их суммарный максимальный ток не превышал 80% .. 90% от номинального тока контроллера. Пример, для 10-амперного ШИМ-контроллера суммарный ток должен составлять не более 8 .. 9 А. Запас необходим для того, чтобы контроллер мог выдержать выработку, например, в ясный зимний день, когда белый снег, хорошо отражающий свет, способствует перезасветке фотоэлементов по сравнению с расчётной, а умеренный мороз немного повышает их КПД. Таким образом, к одному 10-амперному контроллеру с ШИМ можно подключить панели на 24 В суммарной мощностью 300 Вт, а на 12 В — всего 150 Вт. Для контроллеров с MPPT, превращающих «излишек» напряжения в дополнительный ток, необходимый запас по номинальному току может быть ещё больше и суммарный ток батарей может быть ограничен вплоть до 60% .. 75% от тока, отдаваемого контроллером в нагрузку, то есть мощность панелей, подключаемых к 10-амперному контроллеру с MPPT, не должна превышать 220 .. 240 Вт при 24 В и вдвое меньше при 12 В. Обычно заводы производители контроллеров указывают допустимую суммарную мощность или номинальный суммарный ток подключаемых к ним панелей фотоэлементов. bazila.net Солнечные электростанции. Комплектация и монтаж. Цена солнечные батареи
Электроснабжение дома солнечными батареями состоит из следующих специальных фотоэлектрических элементов: Солнечные батареи, преобразующие энергию солнца в электроэнергию, различной мощности и номинального ( или фактического напряжения) от 100 до 300 Ватт Контроллер напряжения и заряда АКБ для защиты от глубокого разряда батареи аккумуляторов и от перезаряда системы солнечных модулей на ток от 6 до 60 А Накопитель энергии – банк аккумуляторных батарей , соединенных последовательно и ( или ) параллельно, глубокого разряда при циклическом режиме работы. Инвертор DC-AC, который позволяет пользоваться обычными электроприборами. Инверторы, представленные на нашем сайте имеют все необходимые рабочие характеристики для комплектации систем энергоснабжения исходя из:
А также
Все эти элементы, содиненные определенным образом образуют автономную солнечную систему энергоснабжения, имеющую следующие основные характеристики:
Таким образом, говоря о мощности системы, имеются ввиду три ее параметра
ra-energo.ru Солнечные энергосистемыСолнечные энергосистемы-готовое решение для загородного дома "Жилой дом, 6 кВт"Семья, дети, друзья, домашние любимци! Как хорошо когда все они собираются под крышей Вашего загородного дома! Как хорошо когда все счастливые, весёлые! И ведь это просто отлично, если в доме светло, чисто, тепло! В этом то мы и готовы Вам помочь! Даже если Ваш коттедж находиться на далеком необитаемом острове и чиновники обещают его электрифицировать к приходу нового Миссии. Или у Вас есть выделенный на участок один киловатт, и Вы каждый раз обдумываете, как его лучше использовать. Мы решим Вашу проблему! Мы установим на Вашем участке солнечную электростанцию, и у Вас всегда будет столько электричества, сколько Вы захотите! Солнце не против – мы спрашивали! Автономная солнечная энергосистема "На выходные в Летний домик" Автономная солнечная энергосистема "Жилой дом, 6 кВт" Автономная солнечная энергосистема "Владивосток, Жилой дом, 10кВт" Автономная солнечная энергосистема "Жилой дом, 6 кВт"Местоположение: г. Сестрорецк, Ленинградская областьОбъект: жилой домМесяцы использования: круглый год, март-сентябрь (лучшие месяцы)Время использования: ежедневно, круглосуточноРежим: автономныйМесто установки солнечных модулей: на крыше дома, наклон 45 0, ориентация на юг Энергия, выдаваемая данной солнечной станцией в Ленинградской области (20 модулей, 26 м2):
Комплект солнечной электростанции включает: 1) Солнечные модули:
Срок эксплуатации:Солнечные модули - более 30 летКонтроллер заряда и инвертор - более 12 летАккумуляторы - до 15 лет Срок поставки оборудования для солнечной станции - в течение 35 рабочих дней.По вопросам стоимости системы Вы можете задать вопрос по E-Mailteploplen.com Виды солнечной энергосистемыСовременный технический прогресс привел к тому, что появилась реальная возможность собирать и хранить электрическую энергию, чтобы использовать ее для различных нужд. Появилось такое понятие, как солнечная энергосистема, виды которой достаточно разнообразны. Вырабатывание энергии производится до тех пор, пока светит солнце. Поэтому, имея одну из таких систем, можно получить неиссякаемый источник энергии. Виды энергосистемВ первую очередь, это фотоэлектрические солнечные батареи, с помощью которых солнечная энергия непосредственно преобразуется в электрический ток. Другим вариантом являются солнечные коллекторы, передающие тепловую энергию солнца в воду, делая ее пригодной для различных бытовых целей. Небольшие ячейки солнечных батарей соединяются между собой в общие панели, которые могут иметь самые разные размеры. Их размещение производится таким образом, чтобы обеспечивался наибольший доступ солнечных лучей, для получения как можно большего количества энергии. Это зависит от времени года и от места расположения объекта. Преимущества солнечных энергосистемПосле того, как окупятся первоначальные финансовые вложения, последующая электроэнергия становится совершенно бесплатной. Чем больше энергии будет использовано, тем короче срок окупаемости установки. При желании, все излишки электроэнергии могут быть реализованы соседям. В отличие от других энергоносителей, солнечные энергетические системы абсолютно не подлежат росту цен. Экономия будет продолжаться в течение длительного времени, поскольку панели отличаются высокой устойчивостью и могут работать от 20 до 30 лет. Нельзя сбрасывать со счетов и экологическую чистоту данных систем. Они не производят вредных выбросов в атмосферу и способствуют снижению парникового эффекта. Солнечные системы нередко используются совместно с основными традиционными источниками электроэнергии, а могут функционировать абсолютно самостоятельно. Следует отметить и низкие расходы по эксплуатации, поскольку многие системы способны работать без обслуживания в течение очень длительного времени. Заслуживает внимания их бесшумная работа, отсутствие движущихся частей. При необходимости, в систему можно всегда добавить дополнительные панели. В качестве недостатков нужно отметить невозможность производства электрической энергии в ночное время. Кроме того, требуются значительные площади для установки эффективного количества солнечных панелей. Солнечная электростанция своими рукамиelectric-220.ru СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА - ООО"АСАД"СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА
Солнечная энергетика представляет собой одно из перспективных направлений возобновляемой энергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения с целью получения энергии для отопления, электроснабжения и горячего водоснабжения. СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА ЭТО ВЫГОДНО! Использование солнечной энергии позволяет: 1. значительно снизить затраты на другие энергоносители, что особенно актуально сегодня, в связи с постоянным ростом тарифов на ЖКХ; 2. обеспечить непрерывную подачу электроэнергии и сохранить устойчивое напряжение в электросети на протяжении всего дня; 3. решить проблему недостаточного горячего водоснабжения; 4. снабжать электроэнергией , теплом и горячей водой объекты в труднодоступных местах, где отсутствует или затруднен доступ к центральным коммуникационным сетям. На сегодня солнечные лучи используются двумя способами: 1. Преобразование энергии солнечного излучения в электрическую (солнечные панели). 2. Преобразование солнечной энергии в тепло (солнечные коллекторы). Наши специалисты помогут Вам правильно подобрать необходимое оборудование, а так же спроектировать и установить солнечную энергосистему или систему отопления и горячего водоснабжения в соответствии с вашими требованиями и конкретными условиями эксплуатации. СОЛНЕЧНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО Монокристал- лические солнечные панели (батареи) Поликристал- лические солнечные панели (батареи)Готовые комплекты солнечных электро- станций с АКБГотовые комплекты солнечных электро- станций без АКБ (сетевые)Инверторы
Контроллеры Аккумулятор- ные батареи (АКБ)
СОЛНЕЧНОЕ ОТОПЛЕНИЕ И ГВС Плоские солнечные коллекторы Вакуумные солнечные коллекторы Готовые комплекты ГВС и отоплениеСолнечные коллекторы для бассейнаРасширительные баки для солнечных системНасосные группы для солнечных системКонтроллеры для солнечных систем отопления и ГВСБаки-аккумуляторы для солнечных системАксессуарыТрубы и фитинги
ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ
asad16.ru Солнечные электростанции | Блог SolarSoulСолнечные электростанции преобразующие тепловую энергию наряду с фотоэлектрическими станциями производят электроэнергию в промышленных масштабах. Принцип работы солнечной тепловой электростанции и фотоэлектрической различны. Солнечные батареи, из которых состоит фотоэлектрическая станция, напрямую преобразовывают солнечную энергию в электричество. А тепловые электростанции имеют промежуточную стадию. Сначала солнечная энергия преобразовывается в тепло и передает его рабочей жидкости (теплоносителю) преобразовывая жидкость в пар. Затем пар подается на парогенератор, где уже происходит процесс получения электроэнергии схожий с другими тепловыми электростанциями ТЭЦ, АЭС и т.д.  Если сравнивать эти два вида преобразования солнечной энергии в электричество, то оба этих способа имеют ряд преимуществ и недостатков.
Солнечные фотоэлектрические станции
Преимущества: — себестоимость оборудования ниже и имеет мировую динамику снижения цен на солнечные батареи; — простота и быстрота установки; — более высокая надежность оборудования;
Недостатки: — производство фотоэлементов связано с вредной для атмосферы химической промышленностью; — в процессе эксплуатации падает эффективность; — невозможность аккумулировать энергию;
Солнечные тепловые электростанции
Преимущества: — высокая эффективность (КПД в пределах 30-40%) — способность аккумулировать тепло, что позволяет работать станции почти круглосуточно;
Недостатки: — более высокая себестоимость; — сложные процессы эксплуатации, которые снижают надежность оборудования;
В мировой солнечной промышленности нет четкого ответа, какие же типы электростанций более востребованы. Многие инвесторы вкладывают ресурсы в оба направления. Множество особенностей этих станций создают более привлекательные условия для реализации проектов в определенных регионах Мира по отношению друг к другу.
Общий основной принцип работы солнечных электростанций основан на принципе концентрации солнечной энергии на теплоприемник. В теплоприемнике концентрированное излучение преобразовывается в тепловую энергию при температурах от 200 до 1000 °С (В зависимости от системы). Как и в обычных тепловых электростанциях, эта тепловая энергия может быть преобразована в электричество с помощью паровой или газовой турбины. Это энергия также может быть использована для других промышленных процессов, таких как опреснение воды, охлаждения или, в ближайшем будущем, производство водорода.
Bсе солнечные электростанции оснащены следящими системами, которые позволяют концентрировать солнечное излучение на протяжении всего дня в одном направлении.
Солнечные электростанции: основные типы
Существует четыре основных типа солнечных тепловых электростанций. Их можно разделить на два подтипа: системы с линейным концентратором, такие как параболические желоба и концентраторы Фринеля. И системы с точечной фокусировкой: станции башенного типа и параболоидные концентраторы.
Солнечные электростанции с параболическими концентраторами состоят из многочисленных расположенных параллельно рядов концентраторов, которые являются параболическими отражателями. Эти отражатели концентрируют солнечное излучение вдоль теплоприёмной трубки. В данной трубке циркулирует теплоноситель на основе масла, разогреваясь до 400 °C. Разогретая жидкость поступает на теплообменный аппарат, где вода преобразовывается в пар при температуре около 390 °C. Этот пар поступает на парогенератор, где происходит процесс преобразования электроэнергии так же, как обычных электростанциях.
Концентраторы Фринеля имеют отражатели с слегка изогнутой формой. Эти отражатели так же фокусируют излучение на трубчатый абсорбер, оснащенный дополнительным отражателем. Вода нагревается и испаряется непосредственно в трубке теплоприемника. Это способствует повышению эффективности станции по сравнению с параболическими концентраторами за счет снижения себестоимости, однако среднегодовая выработка электричества у станций такого типа меньше. В солнечных электростанциях башенного типа, солнечное излучение концентрируется на центральный теплоприемник при помощи огромного количество плоских отражателей (зеркал), которые в течение светового дня автоматически изменяют угол установки. Это позволяет достичь значительно более высокую концентрацию по сравнению с системами с линейными концентраторами. При этом температура на теплоприемнике превышает 1000°С. Такие температуры значительно увеличивают эффективность работы станции. По данной типу конструкции была построена в 1985 году в Крыму солнечная станция СЭС 5. Более подробно о станции можно прочитать тут.
Параболоидные концентраторы еще их называют электростанциями тарельчатого типа напоминают по форме тарелку. Солнечное излучение концентрируется на приемник, к которому подключен «двигатель Стирлинга». Двигатель может преобразовывать тепловую энергию непосредственно в механическую работу или электричество. Такие системы могут достичь КПД более 30%.Хотя эти системы предназначены для работы в автономном режиме, они так же имеют возможность объединения нескольких систем в одну солнечную электростанцию. Поделиться "Солнечные тепловые электростанции" Рекомендуемые статьиsolarsoul.net Солнечная энергетика - ЭкоЭнергияОпросный лист по солнечным системам Опросный лист по гелиосистемам
Солнечная энергетика, пожалуй, одно из наиболее динамично развивающихся направлений в мире. Интересное замечание: если покрыть хотя бы 0.7% земной поверхности солнечными батареями, КПД которых составляет всего 10% (напомним, что в среднем КПД современных батарей около 15%), то полученная энергия обеспечит потребности всего человечества более чем на 100%: 20ТВт против потребляемых 14ТВт. Солнечная энергетика - направление альтернативной энергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Солнечная энергетика использует неисчерпаемый источник энергии и является "экологически чистой", то есть не производящей вредных отходов во время активной фазы использования. Производство энергии с помощью солнечных электростанций хорошо согласовывается с концепцией распределённого производства энергии.
ФОТОВОЛЬТАИКА - получение электроэнергии с помощью фотоэлементов. ГЕЛИОТЕРМАЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИКА - один из способов практического использования возобновляемого источника энергии - солнечной энергии, применяемый для преобразования солнечной радиации в тепло воды или легкокипящего жидкого теплоносителя. Гелиотермальная энергетика применяется как для промышленного получения электроэнергии, так и для нагрева воды для бытового применения.
Немаловажным моментом является тот факт, что сырьем для изготовления солнечных батарей является один из самых часто встречающихся элементов – кремний. В земной коре кремний - второй элемент после кислорода (29,5% по массе). По мнению многих ученых, кремний - это "нефть двадцать первого века": в течение 30 лет один килограмм кремния в фотоэлектрической станции вырабатывает столько электричества, сколько 75 тонн нефти на тепловой электростанции.
Ввиду расположения России (между 41 и 82 градусами северной широты) уровень солнечной радиации существенно варьируется: от 810 кВт-час/кв.м. в год в отдаленных северных районах до 1400 кВт-час/кв.м. в год в южных районах. На уровень солнечной радиации оказывают влияние и большие сезонные колебания: на широте 55 градусов солнечная радиация в январе составляет 1,69 кВт-час/кв.м., а в июле – 11,41 кВт-час/кв.м. в день. Потенциал солнечной энергии наиболее велик на юго-западе (Северный Кавказ, район Черного и Каспийского морей), в Южной Сибири и на Дальнем Востоке. Наиболее перспективные регионы в плане использования солнечной энергетики: Калмыкия, Ставропольский край, Ростовская область, Краснодарский край, Волгоградская область, Астраханская область и другие регионы на юго-западе, Алтай, Приморье, Читинская область, Бурятия и другие регионы на юго-востоке. Причем некоторые районы Западной и Восточной Сибири и Дальнего Востока превосходит уровень солнечной радиации южных регионов. Так, например, в Иркутске (52 градуса северной широты) уровень солнечной радиации достигает 1340 кВТ-час/кв.м., тогда как в Республике Якутия-Саха (62 градуса северной широты) данный показатель равен 1290 кВт-час/кв.м. В настоящее время Россия обладает передовыми технологиями по преобразованию солнечной энергии в электрическую. Есть ряд предприятий и организаций, которые разработали и совершенствуют технологии фотоэлектрических преобразователей: как на кремниевых, так и на многопереходных структурах. Есть ряд разработок использования концентрирующих систем для солнечных электростанций. Законодательная база в сфере поддержки развития солнечной энергетики в России находится в зачаточном состоянии. Однако первые шаги уже сделаны: - 3 июля 2008г.: Постановление Правительства №426 "О квалификации генерирующего объекта, функционирующего на основе использования возобновляемых источников энергии"; - 8 января 2009г.: Распоряжение Правительства РФ N 1-р "Об Основных направлениях государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2020 г." Были утверждены целевые показатели по увеличению к 2015 и 2020 годам доли ВИЭ в общем уровне российского энергобаланса до 2,5% и 4,5% соответственно. По разным оценкам, на данный момент в России суммарный объем введенных мощностей солнечной генерации составляет не более 5 МВт, большая часть из которых приходится на домохозяйства. Самым крупным промышленным объектом в российской солнечной энергетике является введенная в 2010 году солнечная электростанция в Белгородской области мощностью 100 кВт (для сравнения, самая крупнейшая солнечная электростанция в мире располагается в Канаде мощностью 80000 кВт). В настоящий момент в России реализуется два проекта: строительство солнечных парков в Ставропольском крае (мощность - 12 МВТ), и в Республике Дагестан (10 МВт). Несмотря на отсутствие поддержки возобновляемой энергетики, ряд компаний реализует мелкие проекты в сфере солнечной энергетики. К примеру, "Сахаэнерго" установило маленькую станцию в Якутии мощностью 10 кВт. Существуют маленькие установки в Москве: в Леонтьевском переулке и на Мичуринском проспекте подъезды и дворы нескольких домов освещаются с помощью солнечных модулей, что сократило расходы на освещение на 25%. На Тимирязевской улице солнечные батареи установлены на крыше одной из автобусных остановок, которые обеспечивают работу справочно-информационной транспортной системы и Wi-Fi. Развитие солнечной энергетики в России обусловлено рядом факторов:1) климатические условия: данный фактор влияет не только на год достижения сетевого паритета, но и на выбор той технологии солнечной установки, которая наилучшим образом подходит для конкретного региона; 2) государственная поддержка: наличие законодательно установленных экономических стимулов солнечной энергетики оказывает решающее значение на ее развитие. Среди видов государственной поддержки, успешно применяющихся в ряде стран Европы и США, можно выделить: льготный тариф для солнечные электростанции, субсидии на строительство солнечных электростанций, различные варианты налоговых льгот, компенсация части расходов по обслуживанию кредитов на приобретение солнечных установок; 3) стоимость СФЭУ (солнечные фотоэлектрические установки): сегодня солнечные электростанции являются одной из наиболее дорогих используемых технологий производства электроэнергии. Однако по мере снижения стоимости 1 кВт*ч выработанной электроэнергии солнечная энергетика становится конкурентоспособной. От снижения стоимости 1Вт установленной мощности СФЭУ (~3000$ в 2010 году) зависит спрос на СФЭУ. Снижение стоимости достигается за счет повышения КПД, снижения технологических затрат и снижения рентабельности производства (влияние конкуренции). Потенциал снижения стоимости 1 кВт мощности зависит от технологии и лежит в диапазоне от 5% до 15% в год; 4) экологические нормы: на рынок солнечной энергетики положительно может повлиять ужесточение экологических норм (ограничений и штрафов) вследствие возможного пересмотра Киотского протокола. Совершенствование механизмов продажи квот на выбросы может дать новый экономический стимул для рынка СФЭУ; 5) баланс спроса и предложения электроэнергии: реализация существующих амбициозных планов по строительству и реконструкции генерирующих и электросетевых мощностей компаний, выделившихся из РАО "ЕЭС России" в ходе реформы отрасли, существенно увеличит предложение электроэнергии и может усилить давление на цену на оптовом рынке. Однако выбытие старых мощностей и одновременное повышение спроса повлечет за собой увеличение цены; 6) наличие проблем с технологическим присоединением: задержки с выполнением заявок на технологическое присоединение к централизованной системе электроснабжения являются стимулом к переходу к альтернативным источникам энергии, в том числе к СФЭУ. Такие задержки определяются как объективной нехваткой мощностей, так и неэффективностью организации технологического присоединения сетевыми компаниями или недостатком финансирования технологического присоединения из тарифа; 7) инициативы местных властей: региональные и муниципальные органы управления могут реализовывать собственные программы по развитию солнечной энергетики или, более широко, возобновляемых/нетрадиционных источников энергии. Сегодня такие программы уже реализуются в Красноярском и Краснодарском краях, Республике Бурятия и др.; 8) развитие собственного производства: российское производство СФЭУ может оказать положительное влияние на развитие российского потребления солнечной энергетики. Во-первых, благодаря собственному производству усиливается общая осведомленность населения о наличии солнечных технологий и их популярность. Во-вторых, снижается стоимость СФЭУ для конечных потребителей за счет снижения промежуточных звеньев дистрибьюторской цепи и за счет снижения транспортной составляющей. Скачать: Опросный лист по солнечным системам Скачать: Опросный лист по гелиосистемам Подробнее:ecolener.ru | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
Солнце – как уже было сказано ранее, неисчерпаемый, экологически безопасный и дешевый источник энергии. Как заявляют эксперты, количество солнечной энергии, которая поступает на поверхность Земли в течение недели, превышает энергию всех мировых запасов нефти, газа, угля и урана. По мнению академика Ж.И. Алферова, "человечество имеет надежный естественный термоядерный реактор – Солнце. Оно является звездой класса "Ж-2", очень средней, каких в Галактике до 150 миллиардов. Но это – наша звезда, и она посылает на Землю огромные мощности, преобразование которых позволяет удовлетворять практически любые энергетические запросы человечества на многие сотни лет". Причем, солнечная энергетика является "чистой" и не оказывает отрицательного влияния на экологию планеты.
По данным Института Энергетической стратегии, теоретический потенциал солнечной энергетики в России составляет более 2300 млрд. тонн условного топлива, экономический потенциал – 12,5 млн. т.у.т. Потенциал солнечной энергии, поступающей на территорию России в течение трех дней, превышает энергию всего годового производства электроэнергии в нашей стране.
