בחיי היומיום שלנו אנו משתמשים לעתים קרובות במכשירים חשמליים ואלקטרוניים רבים כגון טלפונים ניידים, מאווררים, מצננים, אורות חשמליים, מזגנים, מחשבים, מכשירים תעשייתיים, מכונות וכן הלאה. כל אלה רכיבים חשמליים ואלקטרוניים או שהתקנים דורשים ספק כוח חשמלי לצורך פעולתם.

יתרונות וחסרונות של אנרגיה סולארית

כדי לספק כוח מספיק ולהגיע לביקוש העומס, ישנן דרכים שונות לייצור חשמל באמצעות מקורות אנרגיה שונים כגון אנרגיה סולארית, אנרגיה תרמית, אנרגיית רוח, אנרגיה גרעינית וכן הלאה. במאמר זה נדון בנושא אנרגיית השמש והיתרונות והחסרונות של מערכת אנרגיה סולארית משמש לייצור חשמל.

אנרגיה סולארית

האור והחום הקורן של השמש רתומים לספק אנרגיה סולארית. נעשה שימוש בטכנולוגיות המתפתחות כגון חשמל תרמי סולארי, אדריכלות סולארית, חימום סולארי ופוטו וולטאיקה סולארית אנרגיה סולארית . בהתבסס על הדרך ללכידת, להמיר ולהפיץ אנרגיה סולארית, טכנולוגיות סולאריות אלה מסווגות לשני סוגים כשמש סולארית פעילה וסולארית. האנרגיה החשמלית שנוצרת מאנרגיית השמש נקראת אנרגיית אנרגיה סולארית.

האנרגיה הסולארית המשמשת ישירות לחימום מים בבריכות שחייה, ברק יום, ייבוש בגדים וכן הלאה, ללא מכשירי ביניים או ממירים נקראת אנרגיה סולארית פסיבית.

אנרגיה סולארית פסיבית

אנרגיית השמש המשמשת בעקיפין לאספקת חשמל למכשירים הצורכים חשמל לאחר עיבוד באמצעות מכשירי הביניים כגון פאנלים סולאריים או תאים פוטו-וולטאיים להמרת אנרגיית השמש לאנרגיה חשמלית מכונה אנרגיה סולארית פעילה.

אנרגיה סולארית פעילה

תהליך הסבת אנרגיה סולארית

אנרגיית השמש מומרת לאנרגיה חשמלית המכונה אנרגיה סולארית, ותהליך המרה זה מתרחש באמצעות שימוש בפאנלים סולאריים, בקר טעינה, סוללה ומהפך.

תהליך המרת אנרגיה סולארית

פנלים סולאריים

פנלים סולאריים

“כיצד ליצור בקר מהירות עבור מנוע ”

הפאנלים הסולאריים או התאים הפוטו-וולטאיים משמשים להמרת אור (אנרגיה סולארית) לזרם חשמלי (DC) באמצעות האפקט הפוטו-וולטאי. ניתן לקרוא למערכת זו בשם מערכת אנרגיה סולארית . פאנלים סולאריים הם מודולים גמישים עשויים סיליקון או סיליקון גבישי מבוסס רקיק.

תאים פוטו וולטאיים מסווגים לשני סוגים: תאים גבישיים פולי ומונו גבישי. כמה תאים פוטו-וולטאיים מחוברים זה לזה ליצירת מודול ומערך של מודולים אלה מכונה פאנל סולארי.

מערכת סוללות

מערכת סוללות

מערכת הסוללה מורכבת מתאים משניים או סוללה חשמלית נטענת. יש שני סוגי סוללות כגון חומצה עופרת וסוללות מחזור עמוק של ג'ל-תא.

הסוללה משמשת לאחסון חשמל בשעות היום, ואילו פאנלים סולאריים מייצרים חשמל וניתן להשתמש בהם בשעות הלילה באמצעות מהפך.

בקר טעינה

בקר הטעינה משמש להפעלה או כיבוי של טעינה וטעינה. הוא משמש בעיקר להגנה על הסוללה מפני טעינת יתר ותנאי טעינה.

בקר טעינה

במהלך היום הבקר מחליף את הסוללה לאחסון חשמל שנוצר מהפאנלים הסולאריים, ובזמן הלילה הוא מספק כוח לעומס באמצעות מהפך.

ממיר מתח

ממיר מתח

ה מהפך משמש להמרת כוח DC לכוח מתח ואז לספק אספקת חשמל לעומסים.

כמו עומסים רבים, בהם אנו משתמשים לעתים קרובות, דורשים מתח זרם חילופין - יש צורך להמיר את זרם החשמל לזרם זרם חילופין. ההספק המאוחסן בסוללה הוא בצורת DC, ניתן להמיר זאת גם לזרם זרם באמצעות מהפך במערכת.

החשיבות של אנרגיה סולארית

ישנם סוגים שונים של מקורות אנרגיה שאיתם אנו יכולים לייצר אנרגיה חשמלית, אך בתהליך זה של ייצור חשמל יש לקחת בחשבון דברים רבים כמו זיהום, עלות, יעילות, אנרגיה מתחדשת או בלתי מתחדשת המשמשת לייצור חשמל וכו '. כאן עלינו לשקול את החשיבות של אנרגיה סולארית לייצור חשמל וכאלה כדי לחסוך במקורות האנרגיה הבלתי מתחדשים כגון פחם, נפט, דלקים מאובנים אחרים וגם.

אנרגיה סולארית משמשת לא רק לייצור חשמל, אלא גם משמשת את הצמחים לייצור כלורופיל ירוק ומזון בצמחים באמצעות פוטוסינתזה - חובה לשרוד הצמחים. פרויקטים של אנרגיה סולארית נדון להלן במאמר זה אנו יכולים להבין את החשיבות של אנרגיית השמש.

יתרונות וחסרונות של אנרגיה סולארית

למרות שיש יתרונות רבים של אנרגיה סולארית, אך ישנם כמה חסרונות של אנרגיה סולארית המפורטים להלן:

יתרונות

אנרגיית השמש היא משאב חופשי ומתחדש לייצור חשמל, אך דורשת אספנים וכמה ציוד אחר להמרת אנרגיית השמש לאנרגיה חשמלית.

תאים סולאריים המשמשים לייצור חשמל אינם גורמים לרעש. ואילו גנרטורים או טורבינות בשיטות אחרות גורמים לזיהום רעש.
זה לא גורם לזיהום רב בהשוואה לשיטות ייצור חשמל אחרות כגון תחנת כוח תרמית, תחנת כוח גרעינית וכו '.

התאים הסולאריים אינם מורכבים מכל חלקים נעים ולכן דורשים מעט תחזוקה להפעלתם.

ניתן להשתמש בו באזורים מרוחקים לייצור ולניצול חשמל באותו יישוב, שם העברת החשמל יקרה מדי.

האנרגיה הסולארית מציעה ביטחון אנרגיה על ידי הימנעות ממערכת החשמל הכללית בה קיימת אפשרות לגניבת חשמל.

באופן כללי, ניתן להניע מחשבונים וכמה מכשירים אלקטרוניים הצריכים צריכת חשמל באמצעות אנרגיה סולארית בצורה יעילה.

האנרגיה הסולארית יכולה לייצר 50% מהכוח הנדרש לבית על ידי התקנת פאנלים סולאריים.

בשימוש ארוך טווח באנרגיה סולארית, ניתן להחזיר את ההשקעה בהקמת אנרגיה סולארית ברמות מקסימליות מכיוון שאנרגיה סולארית היא ללא עלות.

זהו מקור אנרגיה מתחדש אינסופי לנצח בהשוואה למקורות אנרגיה מוגבלים אחרים כגון אנרגיה גרעינית, פחם וכו ', אשר מוערכים שיימשך 30 או 40 שנה.

זה יכול להיחשב כבית ייצור עבודה אם לאחר תחילת ההתקנה או ההקמה של תחנות כוח סולאריות, הוא יציע הזדמנויות עבודה רבות יותר לסטודנטים להנדסה.

יתרונות אנרגיה סולארית

באיור לעיל ניתן לראות את החשמל הסולרי שנוצר מהפאנלים הסולאריים של גג הבית יכול לשמש למטרות ביתיות כמו מכונת כביסה וכו ', ואת הכוח הנותר ניתן למכור לרשת כדי לקבל תשלום עבור ייצוא חשמל.

חסרונות

עלות ההתקנה של פאנלים סולאריים לשימוש באנרגיה סולארית יקרה מאוד, וניתן לכסות את ההשקעות הראשוניות רק לאחר ניצול ארוך טווח (שנים רבות).

ייצור האנרגיה הסולארית תלוי לחלוטין באור השמש שאירע בפאנלים הסולאריים ובתורם תלויים בתנאי האקלים.
ניתן לרתום את האנרגיה הסולארית בפרק זמן מוגבל מכיוון שאור השמש זמין רק בשעות היום ובימי שמש ולכן ניתן לייצר חשמל רק בפרק זמן מוגבל ויש לשמור את הכוח בסוללות לשימוש מאוחר יותר.
הסוללות המשמשות לאחסון אנרגיה סולארית הן יקרות מאוד, עצומות בגודלן ויש להחליפן מדי פעם.
היעילות של מערכת אנרגיה סולארית (המרת אנרגיה סולארית לאנרגיה חשמלית) היא בסביבות 22% ולשיפור זה נדרשים שטחים גדולים לתפוס יותר אור שמש ולהפיק חשמל הולם.

פרויקטים של אנרגיה סולארית

יש הרבה אנרגיה סולארית מבוססת פרויקטים חשמליים ואלקטרוניים כמו פשוט דוד שמש וכמה פרויקטים מפורטים להלן יחד עם מטרותיהם. המודעות המסיבית בקרב אנשים ומוסדות בנוגע ליתרונות וחסרונות האנרגיה הסולארית יזמה אותם להתחיל בתכנון ופיתוח פרויקטים חדשים מתקדמים של אנרגיה סולארית. ה פרויקטים חדשים מתקדמים וחדשניים לִכלוֹל מעקב אחר שמש פאנל סולארי , פטל רחוב סולארי מבוסס פטל, בקר טעינת חשמל סולארי, מערכת מדידת אנרגיה סולארית ורבים אחרים מבוססי שמש פרויקטים של מיקרו-בקר .

פטל רחוב מבוסס פטל פי

המטרה העיקרית של פרויקט זה היא לעצב אורות רחוב מבוססי LED עם בקרת אינטנסיביות אוטומטית באמצעות אנרגיה סולארית או אנרגיה סולארית על ידי תאים פוטו-וולטאיים עם לוח פטל פי . הפאנלים הסולאריים משמשים להמרת אנרגיית השמש לאנרגיה חשמלית ואנרגיה חשמלית זו משמשת לטעינת הסוללות באמצעות מעגל בקרת טעינה.

פטל פי מבוסס רחוב על ידי Edgefxkits.com

עוצמת האור נשלטת כדי לחסוך באנרגיה בזמני צפיפות התנועה הנמוכים (בדרך כלל לילות מאוחרים). ה טכניקת PWM משובץ בלוח ה- Raspberry Pi כפי שמוצג בתרשים הבלוקים כדי לחסוך באנרגיה סולארית על ידי מתן עוצמות שונות בזמנים שונים.

בקר טעינת חשמל סולארי

הכוונה העיקרית של בקר מטען סולארי הפרויקט הוא לאחסן אנרגיה חשמלית בסוללות, המתקבלות על ידי המרת אנרגיית השמש לאנרגיית אנרגיה סולארית או אנרגיה חשמלית באמצעות תאים פוטו-וולטאיים במהלך היום ולנצל את האנרגיה המאוחסנת הזו במהלך הלילה. סט של מגברי op משמשים כמשווים לניטור מתח הלוח וזרם העומס כפי שמוצג בתרשים הבלוקים.

בקר טעינת חשמל סולארי מאת Edgefxkits.com

סוגים שונים של נוריות משמשים לציון מצבים תחת טעינה, עומס יתר ופריקה עמוקה. ה- MOSFET משמש כמתג מוליך למחצה כוח לניתוק העומס בתנאי סוללה חלשים או עומס יתר. אם הסוללה טעונה במלואה, אנרגיית השמש עוברת לעומס הדמה באמצעות טרנזיסטור.

ישנם מדענים, מוסדות, אנשים רבים העוסקים במחקר כדי לשפר את היעילות של מערכת אנרגיה סולארית. אתה יכול לחלוק עוד כמה יתרונות וחסרונות של אנרגיה סולארית שאתה מכיר בסעיף ההערות על מנת לעודד את השימוש באנרגיה סולארית מתחדשת. לקבלת עזרה טכנית נוספת בכל הקשור לפרויקטים מבוססי אנרגיה סולארית, אנא פרסם את שאילתותיך, הערותיך ו רעיונות לאנרגיה סולארית ליישום באמצעות מיקרו-בקר.

נקודות זיכוי: