Johdanto

Energialähteitä

Kasvavan kehityksen myötä syntyy myöhempi energiantarve ihmisen jokaiselle osalle. Tärkein energialähde on luonto, joka tarjoaa useita lähteitä, kuten fossiilisia polttoaineita. Luonnonvarat voidaan luokitella uusiutumattomiin ja uusiutuviin energialähteisiin.

Uusiutumattomia energialähteitä, kuten hiiltä, öljyä, maakaasua, käytetään enimmäkseen, mutta niitä ei voida täydentää. Myös tekijät, kuten ilmaston lämpeneminen, jatkuva polttoaineen nousu, estävät näiden energialähteiden käyttöä.

Tästä lähtien ainoa tapa on käyttää uusiutuvia energialähteitä, joita voidaan täydentää ja korvata. Esimerkkejä ovat tuulienergia, aurinkoenergia, lämpöenergia.

“miten DC -generaattorit toimivat ”

Tästä aurinkoenergia on ensisijaisin.

Katso live-projekti Auringon seuranta aurinkopaneeli

Aurinko energian lähteenä

Ydinfuusio auringon aktiivisessa ytimessä tuottaa sisäisen lämpötilan 10 ° C⁷K ja sisäinen säteilyvirta, jonka spektrijakauma on epätasainen. Tämä sisäinen säteily absorboituu ulkoisiin passiivisiin kerroksiin, jotka kuumennetaan noin 5800 K: seen. Tämä säteily tuottaa valoenergiaa fotonien muodossa, jotka kuljettavat paljon energiaa ja vauhtia. Nämä fotonit voivat joko taipua tai absorboitua matkansa aikana auringosta maahan.

Maa saa aurinkosäteilytehoa noin 1,73 * 10¹⁴KW. Tämä jatkuvasti vastaanotettu teho integroituu kokonaisenergiaan 5,46 * 10^{kaksikymmentäyksi}MJ vuodessa. Siksi aurinkoenergia on tärkein energialähde, jota tarvitaan ihmiskunnan kasvavien vaatimusten huomioon ottamiseksi.

Kerääjän tyypin perusteella on kolme eri tapaa kerätä tämä energia:

Litteät keräilijät ovat nykyään yleisimmin käytetty keräintyyppi. Ne ovat aurinkopaneeliryhmiä, jotka on järjestetty yksinkertaiseksi tasoksi.
Keskittyvät keräilijät ovat olennaisesti tasomaisia keräilijöitä, joissa on optiset laitteet, jotka on järjestetty maksimoimaan kollektorin fokusiin putoava säteily. Näitä käytetään tällä hetkellä vain muutamilla hajallaan olevilla alueilla. Aurinkouunit ovat esimerkkejä tämän tyyppisistä kerääjistä.
Passiiviset keräilijät eroavat täysin kahdesta muusta keräilijästä. Passiiviset keräilijät absorboivat säteilyä ja muuttavat sen luonnolliseksi lämmöksi ilman, että niitä suunnitellaan ja rakennetaan niin.

Aurinkopaneelit

Näistä tasolevyistä keräilijöitä käytetään eniten. Esimerkki on aurinkopaneeli.

Aurinkopaneeli on matriisiin järjestetty aurinkokennokokonaisuus. Nämä paneelit voivat kerätä virtaa välillä 10-300 W.

Aurinkokenno on kaksikerroksinen puolijohde, jota käytetään absorboimaan säteilyä. Se toimii aurinkosähköperiaatteella, mikä merkitsee jännitteen tuottamista tulevan valon kautta. Kun valo putoaa kerroksiin, se kiihdyttää elektroneja ja saa ne hyppäämään kerroksesta toiseen muodostaen sähkövarauksen.

Kuvalähde - etap - etap

Tyypillinen aurinkoenergian vastaanottojärjestelmä koostuu seuraavista osista

Aurinkopaneeli - kerätä voimaa.
Invertteri - Muuntaa vastaanotettu tasavirta vaihtovirraksi.
Akku - Vastaanotetun tasavirran tallentaminen.

Aurinkopaneelien asennus

Yksi suurimmista rajoituksista aurinkopaneelien käytössä on tapa, jolla ne asennetaan vastaanottamaan maksimaalinen valoenergia auringolta.

Aurinkopaneelin tehoon tai tehokkuuteen vaikuttavat tekijät ovat seuraavat:

Suunta: Jos sijainti on pohjoinen pallonpuolisko, paneelien tulee olla etelään päin ja eteläisen pallonpuoliskon kanssa.
Kallistus tai suunta : Aurinkopaneelien kallistuksen on oltava yhtä suuri kuin niiden sijainnin leveysaste. Kun maankierron kallistuma muuttuu, aurinkopaneeleja on säädettävä maksimaalisen valon saamiseksi.
Pinnan tyyppi : Leveämpi pinta on enimmäkseen edullinen, koska se saa maksimaalisen määrän auringonvaloa.

Jotta paneelit voidaan asentaa tehokkaasti, jotta ne saavat riittävästi auringonvaloa, käytetään Trackers-nimisiä laitteita, jotka osoittavat paneelit maahan.

On olemassa kahdenlaisia seurantalaitteita:

a. Passiivinen seuranta :

Passiiviset seurantalaitteet käyttävät järjestelmää, jossa neste liikkuu, kun aurinko lämmittää sitä, ja sitä käytetään paneelin siirtämiseen palaamalla automaattisesti oikeaan asentoon aamulla. Se koostuu kahdesta putkisäiliöstä, jotka on sijoitettu aurinkopaneelin sivuille siten, että jos paneelia ei ole kohdistettu aurinkoon, säiliöiden neste kuumenee epätasaisesti aiheuttaen paine-eron. Tämä paine-ero puolestaan saa nesteen liikkumaan kohti säiliötä alhaisissa lämpötiloissa. Siten nestetason vaihdellessa kahden säiliön välillä painonmuutos saa painovoiman pyörittämään seurantalaitetta yhdessä auringon suunnan kanssa. Ne ovat halvempia, eivät vaadi sähkölaitteita ja vaativat vähemmän huoltoa. Tavanomaiset valonsensorimekanismit eivät kuitenkaan välttämättä ole tarkkoja pilvisenä päivänä, eivätkä ne myöskään ole tehokkaita.

b. Aktiivinen seuranta :

Aktiivinen seuranta koostuu yleensä moottoreista, kuten servomoottori tai a Askelmoottori kiertääksesi paneelia. Ihannetapauksessa aurinkosäteily osuu paneeliin 90 ° kulmassa. Moottori pitää paneelin siinä kulmassa vastaanottamaan maksimaalisen säteilyn. Moottorin ohjaus voidaan suorittaa kahdella tavalla. Yksi tapa on käyttää elektronista järjestelmää laskemaan auringon tähtitieteellinen sijainti tietyssä paikassa ja kiertämään vastaavasti aurinkopaneelia suunnassa, joka on kohtisuorassa aurinkoon ennalta määrätyin aikavälein. Toinen ohjausobjekti käyttää anturijärjestelyä taivaan kirkkauden havaitsemiseksi ja vastaavasti paneelin kiertämiseksi suorassa kulmassa auringon suuntaan nähden.

Edellä mainitun menetelmän soveltaminen

Aurinkopaneelien asennussovellus

Askelmoottoria ohjataan mikro-ohjain 8051 , releohjaimen IC ULN2003A kautta. Se koostuu akselillaan olevasta pienitehoisesta paneelista ja tarjoaa 0–180⁰ kierrosta 5 sekunnin välein. Tämä askelmoottorin kierto vastaa maan kiertymistä auringon ympäri, mikä aiheuttaa 180⁰ muutosta maan suuntaan aurinkoon. Askelmoottori on ohjelmoitu tarjoamaan 90 ° kierros suurimman osan ajasta.