Солнечная энергетика

Обслуживание объектов солнечной энергетики в г.Днепр

Солнечная энергетика включает в себя два типа производства энергии: солнечные батареи для производства электроэнергии и солнечные коллекторы для производства тепловой энергии.

Солнечная энергетика. Солнечные батареи

Основными компонентами солнечных батарей являются солнечные элементы небольшого размера. Их мощность может достигать до 1-2 Ватт. С целью увеличения объемов производства электроэнергии солнечные элементы соединяют в крупные блоки, которые называются солнечными модулями. Солнечные модули, в свою очередь, объединяются в солнечные батареи. Данные сборки также называют фотоэлектрическими модулями.  В зависимости от мощности фотомодулей рассчитывается полная мощность фотоэлектрической системы.
Фотоэлектрическая система – это солнечные модули и компоненты для заряда аккумуляторов и преобразования энергии. 

Солнечная энергетика. Преимущества солнечных батарей

• По сравнению с другими автономными и альтернативными источниками энергии солнечные батареи наиболее эффективны. Для получения достаточного количества энергии необходимо объединить несколько панелей и уже с площади 10 м² можно получить до 1 кВт электроэнергии.
• Продолжительный срок службы.
• Независимость от возможных неполадок, происходящих в компании-поставщике электроэнергии.
• Не нуждаются в постоянном обслуживании, вероятность поломки крайне мала.

Солнечная энергетика. Недостатки солнечных батарей

• Высокая цена увеличивает время окупаемости.
• Непостоянство производства энергии. Так как солнечный свет отсутствует в ночное время, в пасмурные и дождливые дни, солнечная энергия не может служить основным источником электроэнергии.

Солнечная энергетика. Солнечные коллекторы

Существует несколько видов солнечных коллекторов, использующихся для альтернативного производства тепловой энергии.

Преимущества открытых коллекторов:

• возможность достижения высоких значений КПД;
• невысокая масса;
• простота конструкции;
• относительная дешевизна;
• простота монтажа.

Недостатки открытых коллекторов:

• большая зависимость КПД от разности температур;
• уязвимость к отрицательным температурам;
• ограниченное применение (только для бассейнов);
• высокая зависимость от облачности и ветра;
• пониженный срок эксплуатации.

Наиболее распространенными являются трубчатые вакуумные коллекторы. Для них характерен так называемый зеркальный эффект, благодаря которому уменьшается зависимость теплоотдачи коллектора от высоты солнца. Это способствует выравниванию тепловой мощности коллектора как в течение дня, так и в течение всего года, что является их существенным преимуществом.

Преимущества вакуумных коллекторов:

• высокий КПД в течение всего года;
• максимальный КПД в зимний период.

Недостатки вакуумных коллекторов:

• более высокая стоимость;
• больший вес и габаритные размеры в сравнении с другими типами коллекторов;
• пониженная эффективность работы в зимний период в климатических условиях Украины вследствие возможного образования инея и выпадения снега;
• низкая надежность: высокая подверженность градобитию, постепенное исчезновение вакуума в некоторых из трубок.

Являются наиболее распространенным типом солнечных коллекторов. Следует отметить, что в результате длительного совершенствования коллекторы данного типа достигли наиболее оптимальных показателей по эффективности, термину эксплуатации и стоимости.

Так как основная интенсивность солнечного излучения в наземных условиях находится в спектральном интервале 0.4 мкм -1.8мкм, то в качестве прозрачного верхнего слоя используется обычное или закаленное стекло, имеющее коэффициент пропускания в этом спектральном диапазоне до 95% . Расположенное в нижней части коллектора теплопоглощающее покрытие имеет коэффициент поглощения солнечного излучения до 90%. Нагреваясь, покрытие излучает тепловую энергию, основная мощность которого находится в инфракрасном диапазоне. Данный спектр излучения уже практически не пропускается стеклом.Таким образом, достигается аккумуляция солнечной энергии внутри коллектора. Передача теплоты к теплоносителю осуществляется при помощи конструктивных элементов, выполненных, как правило, из алюминия или меди. Отвод теплоты осуществляется теплоносителем – водой или раствором незамерзающей жидкости.

Важной характеристикой солнечных коллекторов является производство горячей воды с 1 кв. м поверхности. Для Украины в летний солнечный день производительность плоских коллекторов может достигать 50 л воды, нагретой до 50 – 60 оС с 1 кв. м в день.

Преимущества плоских солнечных коллекторов:

• высокая эффективность;
• относительная простота конструкции;
• надежность;
• возможность эффективной эксплуатации на протяжении всего года;
• длительный срок эксплуатации.

Недостатки плоских солнечных коллекторов:

• более низкий КПД в сравнении с вакуумными коллекторами в периоды с низким уровнем солнечного излучения и в холодную часть года.

Плоский солнечный коллектор является технически достаточно простым устройством. Наиболее высокотехнологичный элемент в его конструкции – поглощающее покрытие.  Для повышения эффективности работы коллектора необходимо, чтобы покрытие поглощало возможно большую часть энергии падающих солнечных лучей. А при нагреве излучало как можно меньшую часть поглощенной энергии в инфракрасном спектре. 

 

Форма обратной связи. (Задайте вопрос, оставьте свои координаты, отправьте сообщение – и мы свяжемся с Вами в ближайшее время.)