20 декабря 1879 года Томас Эдисон запатентовал первую в мире электрическую лапочку. Следовательно, раз она называется электрической, значит она использует электрическую энергию для свечения. Традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле, которые при сгорании выделяют в атмосферу углекислый газ, способствующий росту парникового эффекта и глобальному потеплению. Эти источники энергии не возобновляемы, и когда-нибудь они кончатся. Меня это и заинтересовало: поиск и предложение использовать современные, экологически чистые, способы для получения электричества не только в промышленных масштабах, но и например, у себя на даче. Интересно, как обстоит дело с собственными мини-электростанциями. Я видел много роликов в интернете, о том, что люди призывают использовать энергию солнца в частных домах. Видел и лично на соседских домах на даче солнечные панели. И хочу, чтобы все больше людей начали их использовать.
Цель работы: выявить принципиально новые источники электроэнергии. Как применять эти источники в быту и где.
Задачи: Ознакомится с множеством видов альтернативной энергии и принципом их работы (стр.). Ознакомиться с состоянием альтернативной энергетики в России (стр).
Моим продуктом является привлечение публики к проблеме проекта.
Мне интересно, что нужно искать более эффективные и возобновляемые источники энергии.
Даже несмотря на то, что альтернативные источники энергии в России имеются в большом достатке. Данную проблему способна решить господдержка, хотя бы на ранних стадиях проектов, пока они не достигнут окупаемости.
Все это дает повод надеяться, что развитие альтернативной энергетики в России становится тенденцией, а качественное изменение рынка электроэнергии уже начинает происходить. И каждый из нас скоро сможет сделать выбор в пользу возобновляемой энергии и зеленого будущего.
Прежде чем понять, что представляет собой альтернативная энергетика в России, необходимо разобраться с тем, что называется альтернативной энергетикой. Альтернативная энергетика – это комплекс мер и способов, позволяющих получать энергию, используя для этого возобновляемые ресурсы. К возобновляемым источникам энергии относится: Солнечная; Вода; Ветровая; Приливная; Геотермальная и многие другие источники энергии.
Ускоренные темпы развития являются характерной чертой для современной альтернативной энергетики во многих странах мира. Причина заключается в попытке снизить зависимость человечества от невозобновляемых источников энергии. Хорошей демонстрацией текущей зависимости человечества от нефти, газа и других подобных ресурсов стало такое известное событие, как нефтяной кризис 1973 года, который во многом способствовал поиску новых решений в сфере альтернативной энергетики. Что касается положения России, то долгое время она не торопилась вести активные исследования в этой сфере, так как обладает большим количеством невозобновляемых источников энергии. На данный момент Россия обладает опытом в создании электростанций, которые используют в своей работе альтернативные источники энергии. Главной проблемой в этом направлении является отсутствие необходимой поддержки со стороны государства. Виды альтернативной энергетики на данный момент существует большое количество видов альтернативной энергетики.
Самым простым источником альтернативной энергии в быту, я считаю – это солнечные панели. Самое главное чтобы определится с количеством солнечных батарей, надо понимать, на что они способны, сколько энергии может дать одна солнечная панель, чтобы определить нужное количество. А также нужно понимать, что кроме самих панелей понадобятся аккумуляторы, контроллер заряда, и преобразователь напряжения (инвертор).
Расчёт мощности солнечных батарей.
Чтобы рассчитать необходимую мощность солнечных батарей нужно знать, сколько энергии вы потребляете. Например, если ваше потребление энергии составляет 100кВт*ч (киловатт) в час, то соответственно вам нужно, чтобы солнечные панели вырабатывали такое количество энергии.
Сами солнечные батареи вырабатывают солнечную энергию только в светлое время суток. И выдают свою паспортную мощность только при наличии чистого неба и падении солнечных лучей под прямым углом. При падении солнца под углами мощность и выработка электроэнергии заметно падает, и чем острее угол падения солнечных лучей тем падение мощности больше. В пасмурную погоду мощность солнечных батарей падает в 15-20 раз, даже при лёгких облачках и дымке мощность солнечных батарей падает в 2-3 раза, и это всё надо учитывать.
В интернете существует много информации о солнечных панелях, поэтому лучше сосредоточиться на конкретных цифрах, которые позволяют рассчитать среднее количество электроэнергии, вырабатываемое панелями. Важным фактором, который нужно учитывать при установке солнечных панелей на свой участок – это количество солнечной радиации, падающей на них. Например, вы приобрели панели, и на них указана мощность в 250Вт (Ватт). Это значит, что эта панель будет вырабатывать 250Вт энергии при радиации 1000 Вт/м². Разумеется, такие идеальные показатели можно достичь только в идеальных условиях: чистое небо и яркое солнце. Для расчета мощности воспользуемся формулой: S(панели) * эффективность преобразования * солнечная радиация. К примеру: 1.6 м² * 15 % * 1000 Вт/м² = 240 Вт.
Теперь рассмотрим, как рассчитать солнечные батареи? Основной цифрой, необходимой для расчетов, является общее энергопотребление за определенный период. Если панели устанавливаются в электрифицированном загородном доме, то расход электроэнергии можно определить по счетчику. Однако если электроснабжение подключается впервые, необходимо составить список всех имеющихся потребителей с указанием мощности каждого из них.
Например, холодильник потребляет 350 Вт/ч. В сутки он потребит около 1 кВт/ч, а в течение месяца – около 30 кВт/ч. Точно так же нужно подсчитать расход электричества у осветительных, и других приборов. Полученные цифры складываются, и вначале определяется общее суточное энергопотребление. Далее результат умножается на количество дней в месяце, что даст предварительное значение. К примеру, расход электроэнергии составляет 100 кВт/ч. Эта цифра будет относительной, поскольку к ней следует добавить еще 40% на потери в аккумуляторе и при работе инвертора. Таким образом, общий расход электроэнергии в месяц составит 140 кВт/ч. В сутки получается 140:30:7 = 0,67 кВт/ч. Следовательно, необходимы панели с минимальной мощностью 0,7 кВт. Однако их будет достаточно лишь при хорошей погоде в летнее время и частично весной и осенью. Необходимо учесть и пасмурные дни, которые нередко наблюдаются и в летние месяцы. В связи с этим, требуется увеличить количество панелей не менее чем в два раза, в противном случае электроэнергия будет поступать с перебоями.
Максимальный эффект от солнечной системы получается лишь при условии согласованной работы всех составляющих частей и компонентов. В первую очередь нужно правильно рассчитать батареи на основе исходных данных, потому что именно от этих расчетов будет зависеть эффективность работы всей энергетической установки.
Расчет количества солнечных батарей.
Он делается очень просто: общую потребность в электроэнергии делят на мощность панели. Общую потребность можно определить двумя способами:
1. Составить список всех электрических устройств, определить примерную продолжительность работы в течение месяца, рассчитать, сколько электроэнергии каждый из них потребляет в месяц (мощность умножается на число часов), и суммировать все полученные цифры.
2. Взять квитанции по оплате за электроэнергию,
и найти самое большое употребленное за один месяц количество кВт*ч. На всякий случай полученную цифру можно умножить на 1,5.
Предположим, что за месяц 3-4 жители дома используют 300 кВт*ч. Чтобы полностью обеспечить себя своей электрической энергией, нужно иметь 300*12/284,16 = 12,66 панелей SolarWorld 2015. Конечную цифру округляют в большую сторону. Поэтому покупать надо 13 панелей.
Существует еще одна формула, позволяющая рассчитать количество вырабатываемой энергии солнечными панелями. Для этого нужно знать размеры вашей батареи, а также количество мощности, которую она вырабатывает и среднее количество времени, когда на нее распространялась солнечная радиация. Допустим, что у вас есть солнечная батарея размером 2 м² и мощность 185 Вт. Зимой она получает солнечный свет максимум 1-1,5 часа, летом – 3-3,5 часа. Теперь мы можем рассчитать средний показатель электроэнергии, вырабатываемый такой батареей.
Зимой: 185 * 1,5 = 278 Вт*ч.
Летом: 185 * 3,5 = 648 Вт*ч.
Вывод:
Я сам всегда хотел перейти на альтернативные способы энергии, и с появлением солнечных панелей в свободной продаже, я осознал, что настало время реализовывать мои планы в жизнь. Единственная проблема, которую я сейчас наблюдаю – малое количество солнечной радиации в зимний период. Но это меня не останавливает! Думаю, что с ней, в конце концов, можно справиться. Я действительно считаю, что солнечные батареи могут предоставить необходимое количество электроэнергии для обеспечения нормального способа жизни, а значит, что в ближайшем будущем они могут стать отличным способом выработки энергии для среднестатистического человека.
Самым простым источником альтернативной энергии в быту, я считаю – это солнечные панели. Самое главное чтобы определится с количеством солнечных батарей, надо понимать, на что они способны, сколько энергии может дать одна солнечная панель, чтобы определить нужное количество. А также нужно понимать, что кроме самих панелей понадобятся аккумуляторы, контроллер заряда, и преобразователь напряжения (инвертор).
Этот продукт можно использовать для расчета количества панелей в своих целях (формулы).
Расчёт мощности солнечных батарей.
Чтобы рассчитать необходимую мощность солнечных батарей нужно знать, сколько энергии вы потребляете. Например, если ваше потребление энергии составляет 100кВт*ч (киловатт) в час, то соответственно вам нужно, чтобы солнечные панели вырабатывали такое количество энергии.
Сами солнечные батареи вырабатывают солнечную энергию только в светлое время суток. И выдают свою паспортную мощность только при наличии чистого неба и падении солнечных лучей под прямым углом. При падении солнца под углами мощность и выработка электроэнергии заметно падает, и чем острее угол падения солнечных лучей тем падение мощности больше. В пасмурную погоду мощность солнечных батарей падает в 15-20 раз, даже при лёгких облачках и дымке мощность солнечных батарей падает в 2-3 раза, и это всё надо учитывать.
В интернете существует много информации о солнечных панелях, поэтому лучше сосредоточиться на конкретных цифрах, которые позволяют рассчитать среднее количество электроэнергии, вырабатываемое панелями. Важным фактором, который нужно учитывать при установке солнечных панелей на свой участок – это количество солнечной радиации, падающей на них. Например, вы приобрели панели, и на них указана мощность в 250Вт (Ватт). Это значит, что эта панель будет вырабатывать 250Вт энергии при радиации 1000 Вт/м². Разумеется, такие идеальные показатели можно достичь только в идеальных условиях: чистое небо и яркое солнце. Для расчета мощности воспользуемся формулой: S(панели) * эффективность преобразования * солнечная радиация. К примеру: 1.6 м² * 15 % * 1000 Вт/м² = 240 Вт.
Теперь рассмотрим, как рассчитать солнечные батареи? Основной цифрой, необходимой для расчетов, является общее энергопотребление за определенный период. Если панели устанавливаются в электрифицированном загородном доме, то расход электроэнергии можно определить по счетчику. Однако если электроснабжение подключается впервые, необходимо составить список всех имеющихся потребителей с указанием мощности каждого из них.
Например, холодильник потребляет 350 Вт/ч. В сутки он потребит около 1 кВт/ч, а в течение месяца – около 30 кВт/ч. Точно так же нужно подсчитать расход электричества у осветительных, и других приборов. Полученные цифры складываются, и вначале определяется общее суточное энергопотребление. Далее результат умножается на количество дней в месяце, что даст предварительное значение. К примеру, расход электроэнергии составляет 100 кВт/ч. Эта цифра будет относительной, поскольку к ней следует добавить еще 40% на потери в аккумуляторе и при работе инвертора. Таким образом, общий расход электроэнергии в месяц составит 140 кВт/ч. В сутки получается 140:30:7 = 0,67 кВт/ч. Следовательно, необходимы панели с минимальной мощностью 0,7 кВт. Однако их будет достаточно лишь при хорошей погоде в летнее время и частично весной и осенью. Необходимо учесть и пасмурные дни, которые нередко наблюдаются и в летние месяцы. В связи с этим, требуется увеличить количество панелей не менее чем в два раза, в противном случае электроэнергия будет поступать с перебоями.
Максимальный эффект от солнечной системы получается лишь при условии согласованной работы всех составляющих частей и компонентов. В первую очередь нужно правильно рассчитать батареи на основе исходных данных, потому что именно от этих расчетов будет зависеть эффективность работы всей энергетической установки.
Расчет количества солнечных батарей.
Он делается очень просто: общую потребность в электроэнергии делят на мощность панели. Общую потребность можно определить двумя способами:
1. Составить список всех электрических устройств, определить примерную продолжительность работы в течение месяца, рассчитать, сколько электроэнергии каждый из них потребляет в месяц (мощность умножается на число часов), и суммировать все полученные цифры.
2. Взять квитанции по оплате за электроэнергию,
и найти самое большое употребленное за один месяц количество кВт*ч. На всякий случай полученную цифру можно умножить на 1,5.
Предположим, что за месяц 3-4 жители дома используют 300 кВт*ч. Чтобы полностью обеспечить себя своей электрической энергией, нужно иметь 300*12/284,16 = 12,66 панелей SolarWorld 2015. Конечную цифру округляют в большую сторону. Поэтому покупать надо 13 панелей.
Существует еще одна формула, позволяющая рассчитать количество вырабатываемой энергии солнечными панелями. Для этого нужно знать размеры вашей батареи, а также количество мощности, которую она вырабатывает и среднее количество времени, когда на нее распространялась солнечная радиация. Допустим, что у вас есть солнечная батарея размером 2 м² и мощность 185 Вт. Зимой она получает солнечный свет максимум 1-1,5 часа, летом – 3-3,5 часа. Теперь мы можем рассчитать средний показатель электроэнергии, вырабатываемый такой батареей.
Зимой: 185 * 1,5 = 278 Вт*ч.
Летом: 185 * 3,5 = 648 Вт*ч.
Вывод:
Я сам всегда хотел перейти на альтернативные способы энергии, и с появлением солнечных панелей в свободной продаже, я осознал, что настало время реализовывать мои планы в жизнь. Единственная проблема, которую я сейчас наблюдаю – малое количество солнечной радиации в зимний период. Но это меня не останавливает! Думаю, что с ней, в конце концов, можно справиться. Я действительно считаю, что солнечные батареи могут предоставить необходимое количество электроэнергии для обеспечения нормального способа жизни, а значит, что в ближайшем будущем они могут стать отличным способом выработки энергии для среднестатистического человека.