En el nostre dia a dia, sovint fem servir molts aparells elèctrics i electrònics com ara telèfons mòbils, ventiladors, refrigeradors, llums elèctrics, aparells d’aire condicionat, ordinadors, instruments industrials, màquines, etc. Tots aquests components elèctrics i electrònics o els dispositius requereixen una font d’energia elèctrica per a les seves operacions.
Avantatges i desavantatges de l’energia solar
Per proporcionar energia suficient i assolir la demanda de càrrega, hi ha diferents maneres de generar energia elèctrica mitjançant diferents fonts d’energia, com ara energia solar, energia tèrmica, energia eòlica, energia nuclear, etc. En aquest article, discutirem sobre l'energia solar i els avantatges i desavantatges de sistema d’energia solar s’utilitza per a la generació d’energia elèctrica.
solar Energy
La llum radiant i la calor del Sol s’aprofiten per proporcionar energia solar. Per a això s’utilitzen les tecnologies en evolució, com l’electricitat solar tèrmica, l’arquitectura solar, la calefacció solar i la fotovoltaica solar solar energy . Basades en la manera de capturar, convertir i distribuir l'energia solar, aquestes tecnologies solars es classifiquen en dos tipus com a solar actiu i solar passiu. L'energia elèctrica generada a partir de l'energia solar s'anomena energia d'energia solar.
L’energia solar que s’utilitza directament per escalfar aigua a les piscines, llamps de dia, assecar la roba, etc., sense dispositius intermediaris ni convertidors, s’anomena energia solar passiva.
Energia solar passiva
L'energia solar que s'utilitza indirectament per subministrar energia als dispositius que consumeixen energia després de processar-la mitjançant dispositius intermedis, com ara plaques solars o cèl·lules fotovoltaiques per convertir l'energia solar en energia elèctrica, s'anomena energia solar activa.
Energia solar activa
Procés de conversió d’energia solar
L'energia solar es converteix en energia elèctrica anomenada energia d'energia solar, i aquest procés de conversió es realitza mitjançant l'ús de plaques solars, controlador de càrrega, bateria i inversor.
Procés de conversió d’energia solar
Panells solars
Panells solars
Els panells solars o cèl·lules fotovoltaiques s’utilitzen per a la conversió de la llum (energia solar) en corrent elèctric (CC) mitjançant l’efecte fotovoltaic. Aquest sistema es pot anomenar com Sistema d'energia solar . Els panells solars són mòduls inflexibles fets de silici o silici cristal·lí a base d’hòsties.
Les cèl·lules fotovoltaiques es classifiquen en dos tipus: cèl·lules poli-cristal·lines i mono-cristal·lines. Diverses cèl·lules fotovoltaiques estan interconnectades per formar un mòdul i un conjunt d’aquests mòduls s’anomena panell solar.
Sistema de bateria
Sistema de bateria
El sistema de bateria consisteix en una pila secundària o una bateria elèctrica recarregable. Hi ha dos tipus de bateries com ara les bateries de cicle de plom àcid i gel-cèl·lules.
La bateria s’utilitza per emmagatzemar energia durant el dia, mentre que els panells solars generen energia i es poden utilitzar durant la nit mitjançant un inversor.
Controlador de càrrega
El controlador de càrrega s’utilitza per activar o desactivar la càrrega i la càrrega. S’utilitza principalment per protegir la bateria d’una sobrecàrrega i en condicions de càrrega.
Controlador de càrrega
Durant el dia, el controlador commuta la bateria per emmagatzemar l'energia generada pels panells solars i, durant la nit, subministra energia a la càrrega a través d'un inversor.
Inversor
Inversor
El l’inversor s’utilitza per convertir la potència de CC en alimentació de CA. i, a continuació, proporcionar subministrament de corrent altern a les càrregues.
Com que moltes càrregues, que fem servir amb freqüència, requereixen corrent altern, és necessari convertir el corrent continu en corrent altern. La potència emmagatzemada a la bateria està en forma de CC, això també es pot convertir en corrent altern mitjançant un inversor del sistema.
Importància de l’energia solar
Hi ha diferents tipus de fonts d’energia amb les quals podem generar energia elèctrica, però en aquest procés de generació d’energia elèctrica s'han de tenir en compte moltes coses com la contaminació, el cost, l'eficiència, l'energia renovable o no renovable utilitzada per a la generació d'energia, etc. Aquí hem de tenir en compte la importància de l’energia solar per produir electricitat i tals que per conservar les fonts d’energia no renovables com el carbó, el petroli, altres combustibles fòssils i també.
L’energia solar no només s’utilitza per a la generació d’electricitat, sinó que també l’utilitzen les plantes per a la producció de la clorofil·la verda i els aliments de les plantes mitjançant la fotosíntesi, cosa imprescindible per a la supervivència de les plantes. projectes d’energia solar discutit a continuació en aquest article podem entendre la importància de l’energia solar.
Avantatges i desavantatges de l’energia solar
Tot i que hi ha nombrosos avantatges de l'energia solar, però també hi ha alguns desavantatges de l'energia solar que es detallen a continuació:
Avantatges
L'energia solar és un recurs lliure i renovable per generar electricitat, però requereix col·lectors i alguns altres equips per a la conversió de l'energia solar en energia elèctrica.
- Les cèl·lules solars que s’utilitzen per a la generació d’energia no provoquen soroll. mentre que els generadors o turbines d'altres mètodes causen contaminació acústica.
- No causa molta contaminació en comparació amb altres mètodes de generació d’energia, com ara una central tèrmica, una central nuclear, etc.
- Les cèl·lules solars no consten de cap part mòbil i, per tant, requereixen una mica de manteniment per al seu funcionament.
- Es pot utilitzar en zones remotes per generar i utilitzar energia en aquesta localitat, on la transmissió d'electricitat és massa cara.
- L’energia solar ofereix seguretat energètica evitant el sistema d’energia general en què hi ha la possibilitat de robatori d’energia.
- En general, les calculadores i alguns dispositius electrònics de baix consum es poden energitzar utilitzant l’energia solar de manera eficaç.
- L'energia solar pot produir el 50% de l'energia necessària per allotjar-se instal·lant els panells solars.
- En l’ús a llarg termini de l’energia solar, la inversió en configuració d’energia solar es pot recuperar als nivells màxims, ja que l’energia solar és gratuïta.
- Es tracta d’una font d’energia renovable infinita per sempre en comparació amb altres fonts d’energia limitades com l’energia nuclear, el carbó, etc., que es calcula que duraran 30 o 40 anys.
- Es pot considerar com una casa elèctrica creadora d’ocupació si, un cop iniciada la instal·lació o la construcció de centrals solars, oferirà més oportunitats laborals per a molts estudiants d’enginyeria.
Avantatges de l’energia solar
A la figura anterior es mostra l'energia solar generada a partir dels panells solars del sostre de la casa que es pot utilitzar per a ús domèstic, com ara rentadora, etc., i la resta de l'energia es pot vendre a la xarxa per cobrar l'exportació d'electricitat.
Desavantatges
El cost d’instal·lació dels panells solars per utilitzar l’energia solar és molt car i les inversions inicials només es poden cobrir després d’una utilització a llarg termini (molts anys).
- La generació d’energia solar depèn completament de la incidència de la llum solar dels panells solars i que al seu torn depèn de les condicions climàtiques.
- L'energia solar es pot aprofitar en un període limitat, ja que la llum solar només està disponible durant el dia i els dies assolellats, de manera que només es pot generar energia en un període limitat de temps i cal estalviar energia en bateries per a un ús posterior.
- Les bateries que s’utilitzen per emmagatzemar l’energia solar són molt costoses, de grans dimensions i s’han de canviar de tant en tant.
- L’eficiència del sistema d’energia solar (conversió d’energia solar en energia elèctrica) ronda el 22% i, per millorar-ho, es requereixen grans àrees per captar més llum solar i produir electricitat adequada.
Projectes d’energia solar
Hi ha molta energia solar basada projectes elèctrics i electrònics com un simple escalfador solar d’aigua i a continuació s’enumeren alguns projectes juntament amb els seus objectius. La consciència massiva entre individus i institucions sobre els avantatges i desavantatges de l’energia solar els ha iniciat per començar a dissenyar i desenvolupar nous projectes avançats d’energia solar. El nous projectes avançats i innovadors incloure Panell solar de seguiment solar , Far urbà basat en Raspberry Pi, controlador de càrrega d'energia solar, sistema de mesurament d'energia solar i molts altres basats en l'energia solar projectes de microcontroladors .
Far urbà solar basat en Raspberry Pi
L’objectiu principal d’aquest projecte és dissenyar fanals basats en LED amb control d’intensitat automàtica mitjançant energia solar o energia solar mitjançant cèl·lules fotovoltaiques amb Tauler Raspberry Pi . Els panells solars s’utilitzen per a la conversió de l’energia solar en energia elèctrica i aquesta energia elèctrica s’utilitza per carregar les bateries mitjançant un circuit de control de càrrega.
Far urbà basat en Raspberry Pi per Edgefxkits.com
La intensitat de la llum es controla per estalviar energia durant els temps de baixa densitat de trànsit (generalment a la nit). El Tècnica PWM està incrustat amb la placa Raspberry Pi tal com es mostra al diagrama de blocs per estalviar energia solar proporcionant intensitats diferents en diferents moments.
Controlador de càrrega d'energia solar
La intenció principal del Controlador de càrrega solar El projecte consisteix a emmagatzemar energia elèctrica en bateries, que s’obté convertint l’energia solar en energia solar o energia elèctrica utilitzant cèl·lules fotovoltaiques durant el dia i per utilitzar aquesta energia emmagatzemada durant la nit. Un conjunt de els amplificadors operatius s’utilitzen com a comparadors per controlar la tensió i el corrent de càrrega del panell tal com es mostra al diagrama de blocs.
Controlador de càrrega d'energia solar per Edgefxkits.com
Diferents tipus de LEDs s’utilitzen per indicar condicions de càrrega, sobrecàrrega i descàrrega profunda. El MOSFET s’utilitza com a interruptor semiconductor de potència per tallar la càrrega en condicions de bateria baixa o de sobrecàrrega. Si la bateria està completament carregada, l'energia solar s'elimina fins a la càrrega fictícia mitjançant un transistor.
Hi ha molts científics, institucions i persones que fan investigacions per millorar l'eficiència del sistema d'energia solar. Podeu compartir alguns avantatges i desavantatges de l'energia solar que coneixeu a la secció de comentaris per tal de fomentar l'ús d'energia solar renovable. Per obtenir més ajuda tècnica sobre projectes basats en energia solar i energia solar, envieu les vostres consultes, comentaris i idees de projectes d’energia solar per implementar mitjançant microcontrolador.
Crèdits fotogràfics:
- Panell solar de processindustryforum
- Energia solar per pagesos
- Calefacció solar activa per ciènciaprojectideasforkids
- Procés de conversió d 'energia solar notícies sobre energia alternativa
- cèl·lules fotovoltaiques per nasa
- Sistema de bateria per gstàtic
- Controlador de càrrega per cpssolar
