Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Солнечная электростанция на дом площадью 200 м² своими руками — Техника на vc.ru

Частенько в сети проскакивают сообщения о борьбе за экологию, развитие альтернативных источников энергии. Иногда даже проводят репортажи о том, как в заброшенной деревне сделали солнечную электростанцию, чтобы местные жители могли пользоваться благами цивилизации не два-три часа в сутки, пока работает генератор, а постоянно.

{"id":75752,"url":"https:\/\/vc.ru\/tech\/75752-solnechnaya-elektrostanciya-na-dom-ploshchadyu-200-m2-svoimi-rukami","title":"\u0421\u043e\u043b\u043d\u0435\u0447\u043d\u0430\u044f \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u043e\u0441\u0442\u0430\u043d\u0446\u0438\u044f \u043d\u0430 \u0434\u043e\u043c \u043f\u043b\u043e\u0449\u0430\u0434\u044c\u044e 200 \u043c\u00b2 \u0441\u0432\u043e\u0438\u043c\u0438 \u0440\u0443\u043a\u0430\u043c\u0438","services":{"facebook":{"url":"https:\/\/www.facebook.com\/sharer\/sharer.php?u=https:\/\/vc.ru\/tech\/75752-solnechnaya-elektrostanciya-na-dom-ploshchadyu-200-m2-svoimi-rukami","short_name":"FB","title":"Facebook","width":600,"height":450},"vkontakte":{"url":"https:\/\/vk.com\/share.php?url=https:\/\/vc.ru\/tech\/75752-solnechnaya-elektrostanciya-na-dom-ploshchadyu-200-m2-svoimi-rukami&title=\u0421\u043e\u043b\u043d\u0435\u0447\u043d\u0430\u044f \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u043e\u0441\u0442\u0430\u043d\u0446\u0438\u044f \u043d\u0430 \u0434\u043e\u043c \u043f\u043b\u043e\u0449\u0430\u0434\u044c\u044e 200 \u043c\u00b2 \u0441\u0432\u043e\u0438\u043c\u0438 \u0440\u0443\u043a\u0430\u043c\u0438","short_name":"VK","title":"\u0412\u041a\u043e\u043d\u0442\u0430\u043a\u0442\u0435","width":600,"height":450},"twitter":{"url":"https:\/\/twitter.com\/intent\/tweet?url=https:\/\/vc.ru\/tech\/75752-solnechnaya-elektrostanciya-na-dom-ploshchadyu-200-m2-svoimi-rukami&text=\u0421\u043e\u043b\u043d\u0435\u0447\u043d\u0430\u044f \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u043e\u0441\u0442\u0430\u043d\u0446\u0438\u044f \u043d\u0430 \u0434\u043e\u043c \u043f\u043b\u043e\u0449\u0430\u0434\u044c\u044e 200 \u043c\u00b2 \u0441\u0432\u043e\u0438\u043c\u0438 \u0440\u0443\u043a\u0430\u043c\u0438","short_name":"TW","title":"Twitter","width":600,"height":450},"telegram":{"url":"tg:\/\/msg_url?url=https:\/\/vc.ru\/tech\/75752-solnechnaya-elektrostanciya-na-dom-ploshchadyu-200-m2-svoimi-rukami&text=\u0421\u043e\u043b\u043d\u0435\u0447\u043d\u0430\u044f \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u043e\u0441\u0442\u0430\u043d\u0446\u0438\u044f \u043d\u0430 \u0434\u043e\u043c \u043f\u043b\u043e\u0449\u0430\u0434\u044c\u044e 200 \u043c\u00b2 \u0441\u0432\u043e\u0438\u043c\u0438 \u0440\u0443\u043a\u0430\u043c\u0438","short_name":"TG","title":"Telegram","width":600,"height":450},"odnoklassniki":{"url":"http:\/\/connect.ok.ru\/dk?st.cmd=WidgetSharePreview&service=odnoklassniki&st.shareUrl=https:\/\/vc.ru\/tech\/75752-solnechnaya-elektrostanciya-na-dom-ploshchadyu-200-m2-svoimi-rukami","short_name":"OK","title":"\u041e\u0434\u043d\u043e\u043a\u043b\u0430\u0441\u0441\u043d\u0438\u043a\u0438","width":600,"height":450},"email":{"url":"mailto:?subject=\u0421\u043e\u043b\u043d\u0435\u0447\u043d\u0430\u044f \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u043e\u0441\u0442\u0430\u043d\u0446\u0438\u044f \u043d\u0430 \u0434\u043e\u043c \u043f\u043b\u043e\u0449\u0430\u0434\u044c\u044e 200 \u043c\u00b2 \u0441\u0432\u043e\u0438\u043c\u0438 \u0440\u0443\u043a\u0430\u043c\u0438&body=https:\/\/vc.ru\/tech\/75752-solnechnaya-elektrostanciya-na-dom-ploshchadyu-200-m2-svoimi-rukami","short_name":"Email","title":"\u041e\u0442\u043f\u0440\u0430\u0432\u0438\u0442\u044c \u043d\u0430 \u043f\u043e\u0447\u0442\u0443","width":600,"height":450}},"isFavorited":false}

75 738 просмотров

Но это всё как-то далеко от нашей жизни, поэтому я решил на своём примере показать и рассказать, как устроена и как работает солнечная электростанция для частного дома.

Расскажу обо всех этапах: от идеи до включения всех приборов, а также поделюсь опытом эксплуатации. Статья получится немаленькая, поэтому кто не любит много букв, может посмотреть ролик. Там я постарался рассказать то же самое, но будет видно, как я всё это сам собираю.

Исходные данные: частный дом площадью около 200 м² подключён к электросетям. Трёхфазный ввод, суммарной мощностью 15 кВт. В доме стандартный набор электроприборов: холодильник, телевизоры, компьютеры, стиральные и посудомоечные машинки и так далее.

Стабильностью электросеть не отличается: зафиксированный мною рекорд — отключение шесть дней подряд на период от двух до восьми часов.

Что хочется получить: забыть о перебоях электроэнергии и пользоваться электричеством, невзирая ни на что.

Какие могут быть бонусы: максимально использовать энергию солнца, чтобы дом приоритетно питался солнечной энергией, а недостаток добирал из сети. Как бонус — после принятия закона о продаже частными лицами электроэнергии в сеть начать компенсировать часть своих затрат, продавая излишки выработки в общую электросеть.

С чего начать

Всегда есть минимум два пути для решения любой задачи: учиться самому или поручить решение задачи кому-то другому. Первый вариант предполагает изучение теоретических материалов, чтение форумов, общение с владельцами солнечных электростанций, борьбу с внутренне жабой и, наконец, покупку оборудования, а после — установку.

Второй вариант: позвонить в специализированную фирму, где зададут много вопросов, подберут и продадут нужное оборудование, а могут и установить за отдельные деньги.

Я решил совместить эти два способа. Отчасти потому, что мне это интересно, а отчасти для того, чтобы не напороться на продавцов, которым надо просто заработать, продав не совсем то, что мне нужно. Теперь пришло время теории, чтобы понять, как я делал выбор.

На фото пример «освоения» денег на строительстве солнечной электростанции. Обратите внимание, солнечные панели установлены за деревом — так свет на них не попадает, и они просто не работают.

Типы солнечных электростанций

Сразу отмечу, что говорить я буду не о промышленных решениях и не о сверхмощных системах, а об обычной потребительской солнечной электростанции для небольшого дома. Я не олигарх, чтобы разбрасываться деньгами, но я придерживаюсь принципа достаточной разумности.

То есть я не хочу греть бассейн «солнечным» электричеством или заряжать электромобиль, которого у меня нет, но я хочу, чтобы в моём доме все приборы постоянно работали, без оглядки на электросети.

Теперь расскажу про типы солнечных электростанций для частного дома. По большому счёту, их всего три, но бывают вариации. Расположу по росту стоимости каждой системы.

Сетевая солнечная электростанция — этот тип электростанции сочетает в себе невысокую стоимость и максимальную простоту эксплуатации. Состоит всего из двух элементов: солнечных панелей и сетевого инвертора. Электричество от солнечных панелей напрямую преобразуется в 220 В или 380 В в доме и потребляется домашними энергосистемами.

Но есть существенный недостаток: для работы ССЭ необходима опорная сеть. В случае отключения внешней электросети солнечные батареи превратятся в «тыкву» и перестанут выдавать электричество, так как для функционирования сетевого инвертора нужна опорная сеть, то есть само наличие электричества.

Кроме того, со сложившейся инфраструктурой электросети работа сетевого инвертора не очень выгодна. Пример: у вас солнечная электростанция на 3 кВт, а дом потребляет 1 кВт. Излишки будут «перетекать» в сеть, а обычные счётчики считают энергию «по модулю», то есть отданную в сеть энергию счётчик посчитает как потреблённую, и за неё ещё придётся заплатить.

Тут логично подходит вопрос: куда девать лишнюю энергию и как этого избежать? Переходим ко второму типу солнечных электростанций.

Гибридная солнечная электростанция — этот тип электростанции сочетает в себе достоинства сетевой и автономной электростанций. Состоит из четырёх элементов: солнечные панели, солнечный контроллер, аккумуляторы и гибридный инвертор.

Основа всего — гибридный инвертор, который способен в потребляемую от внешней сети энергию подмешивать энергию, выработанную солнечными панелями. Более того, хорошие инверторы имеют возможность настройки приоритизации потребляемой энергии.

В идеале дом должен потреблять сначала энергию от солнечных панелей и только при её недостатке — добирать из внешней сети. В случае исчезновения внешней сети инвертор переходит в автономную работу и пользуется энергией от солнечных панелей и энергией, запасённой в аккумуляторах.

Таким образом, даже если электроэнергию отключат на продолжительное время и будет пасмурный день (или электричество отключат ночью), в доме всё будет функционировать. Но что делать, если электричества нет вообще, а жить как-то надо? Тут я перехожу к третьему типу электростанции.

Автономная солнечная электростанция — этот тип электростанции позволяет жить полностью независимо от внешних электросетей. Она может включать в себя больше четырёх стандартных элементов: солнечные панели, солнечный контроллер, АКБ, инвертор.

Дополнительно к этому, а иногда вместо солнечных панелей, может быть установлена гидроэлектростанция малой мощности, ветряная электростанция, генератор (дизельный, газовый или бензиновый). Как правило, на таких объектах присутствует генератор, поскольку может не быть солнца и ветра, а запас энергии в аккумуляторах не бесконечен — в этом случае генератор запускается и обеспечивает энергией весь объект, попутно заряжая АКБ.

Такая электростанция легко трансформируется в гибридную при подключении внешней электросети, если инвертор обладает этими функциями. Основное отличие автономного инвертора от гибридного — это то, что он не умеет подмешивать энергию от солнечных панелей к энергии из внешней сети.

При этом гибридный инвертор, наоборот, умеет работать в качестве автономного, если внешняя сеть будет отключена. Как правило, гибридные инверторы соразмерны по цене с полностью автономными, а если и отличаются, то несущественно.

Что такое солнечный контроллер

Во всех типах солнечных электростанций присутствует солнечный контроллер. Даже в сетевой солнечной электростанции он есть, просто входит в состав сетевого инвертора. Да и многие гибридные инверторы выпускаются с солнечными контроллерами на борту.

Что же это такое и для чего он нужен? Буду говорить о гибридной и автономной солнечных электростанциях, поскольку это как раз мой случай, а с устройством сетевого инвертора могу ознакомить детальнее в комментариях, если будут вопросы.

Солнечный контроллер — это устройство, которое полученную от солнечных панелей энергию преобразует в перевариваемую инвертором энергию. Например, солнечные панели изготавливаются с напряжением кратно 12 В. И АКБ изготавливаются кратно 12 В, так уж повелось.

Простые системы на 1–2 кВт мощности работают от 12 В. Производительные системы на 2–3 кВт уже функционируют от 24 В, а мощные системы на 4–5 кВт и более работают на 48 В. Сейчас я буду рассматривать только «домашние» системы, потому что знаю, что есть инверторы, работающие на напряжениях в несколько сотен вольт, но для дома это уже опасно.

Итак, допустим, у нас есть система на 48 В и солнечные панели на 36 В (панель собрана кратно 3 х 12 В). Как получить искомые 48 В для работы инвертора? Конечно, к инвертору подключаются АКБ на 48 В, а к этим аккумуляторам подключается солнечный контроллер с одной стороны и солнечные панели с другой.

Солнечные панели собираются на заведомо большее напряжение, чтобы суметь зарядить АКБ. Солнечный контроллер, получая заведомо большее напряжение с солнечных панелей, трансформирует это напряжение до нужной величины и передаёт в АКБ. Это упрощённо.

Есть контроллеры, которые могут со 150–200 В от солнечных панелей понижать до 12 В аккумуляторов, но тут протекают очень большие токи, и контроллер работает с худшим КПД. Идеальный случай, когда напряжение с солнечных панелей вдвое больше напряжения на АКБ.

Солнечных контроллеров существует два типа: PWM (ШИМ — широтно-импульсная модуляция) и MPPT (Maximum Power Point Tracking — отслеживание точки максимальной мощности).

Принципиальная разница между ними в том, что ШИМ-контроллер может работать только со сборками панелей, не превышающими напряжения АКБ. MPPT-контроллер может работать с заметным превышением напряжения относительно АКБ. Кроме того, MPPT-контроллеры обладают заметно большим КПД, но и стоят дороже.

Как выбрать солнечные панели

На первый взгляд, все солнечные панели одинаковы: ячейки солнечных элементов соединены между собой шинками, а на задней стороне есть два провода: плюс и минус.

Но есть в этом деле масса нюансов. Солнечные панели бывают из разных элементов: аморфных, поликристаллических, монокристаллических. Я не буду агитировать за тот или иной тип элементов. Скажу просто, что сам предпочитаю монокристаллические солнечные панели.

Но и это не всё. Каждая солнечная батарея — это четырёхслойный пирог: стекло, прозрачная EVA-плёнка, солнечный элемент, герметизирующая плёнка. И вот тут каждый этап крайне важен.

Стекло подходит не любое, а со специальной фактурой, которое снижает отражение света и преломляет падающий под углом свет таким образом, чтобы элементы были максимально освещены, ведь от количества света зависит количество выработанной энергии.

От прозрачности EVA-плёнки зависит, сколько энергии попадёт на элемент и сколько энергии выработает панель. Если плёнка окажется бракованной и со временем помутнеет, то и выработка заметно упадёт.

Далее идут сами элементы, и они распределяются по типам в зависимости от качества: Grade A, B, C, D и далее. Конечно, лучше иметь элементы качества А и хорошую пайку, ведь при плохом контакте элемент будет греться и быстрее выйдет из строя.

Ну и финишная плёнка должна также быть качественной и обеспечивать хорошую герметизацию. В случае разгерметизации панелей очень быстро на элементы попадёт влага, начнётся коррозия, и панель выйдет из строя.

Как правильно выбрать солнечную панель? Основной производитель для нашей страны — это Китай, хотя на рынке присутствуют и Российские производители. Есть масса OEM-заводов, которые наклеят любой заказанный шильдик и отправят панели заказчику.

А есть заводы, которые обеспечивают полный цикл производства и способны проконтролировать качество продукции на всех этапах производства. Как узнать о таких заводах и брендах? Есть пара авторитетных лабораторий, которые проводят независимые испытания солнечных панелей и открыто публикуют результаты этих испытаний.

Перед покупкой вы можете вбить название и модель солнечной панели и узнать, насколько солнечная панель соответствует заявленным характеристикам. Первая лаборатория — это Калифорнийская энергетическая комиссия, а вторая лаборатория европейская — TUV.

Если производителя панелей в этих списках нет, то стоит задуматься о качестве. Это не значит, что панель плохая. Просто бренд может быть OEM, а завод-производитель выпускает и другие панели. В любом случае присутствие в списках этих лабораторий уже свидетельствует о том, что вы покупаете солнечные батареи не у производителя-однодневки.

Мой выбор солнечной электростанции

Перед покупкой стоит очертить круг задач, которые ставятся перед солнечной электростанцией, чтобы не заплатить за ненужное и не переплатить за неиспользуемое. Тут я перейду к практике, как и что делал я сам.

Цель и исходные: в деревне периодически отключают электроэнергию на период от получаса до восьми часов. Возможны отключения как раз в месяц, так и подряд несколько дней. Задача: обеспечить дом электроснабжением в круглосуточном режиме с некоторым ограничением потребления на период отключения внешней сети.

При этом основные системы безопасности и жизнеобеспечения должны функционировать, то есть: должны работать насосная станция, система видеонаблюдения и сигнализации, роутер, сервер и вся сетевая инфраструктура, освещение и компьютеры, холодильник.

Вторично: телевизоры, развлекательные системы, электроинструмент (газонокосилка, триммер, насос для полива огорода). Можно отключить: бойлер, электрочайник, утюг и прочие греющие и много потребляющие устройства, работа которых сиюминутно не важна. Чайник можно вскипятить на газовой плите, а погладить позже.

Как правило, солнечную электростанцию можно купить в одном месте. Продавцы солнечных панелей продают всё сопутствующее оборудование, поэтому я начал поиск, отталкиваясь от солнечных батарей.

Один из солидных брендов — TopRay Solar. О нём есть хорошие отзывы и реальный опыт эксплуатации в России, в частности, в Краснодарском крае, где знают толк в солнце. В РФ есть официальный дистрибьютор и дилеры по регионам, на вышеозначенных сайтах с лабораториями для проверки солнечных панелей этот бренд присутствует, и далеко не на последних местах, то есть можно брать.

Кроме того, фирма-продавец солнечных панелей TopRay также занимается собственным производством контроллеров и электроники для дорожной инфраструктуры: системы управления трафиком, светодиодные светофоры, мигающие знаки, солнечные контроллеры и прочее. Ради любопытства даже напросился на их производство — вполне технологично и даже есть девушки, которые знают, с какой стороны подходить к паяльнику. Бывает же!

Со своим списком хотелок я обратился к ним и попросил собрать мне пару комплектаций: подороже и подешевле для моего дома. Мне задали ряд уточняющих вопросов насчёт резервируемой мощности, наличия потребителей, максимальной и постоянной потребляемой мощности.

Последнее вообще оказалось для меня неожиданным: дом в режиме энергосбережения, когда работают только системы видеонаблюдения, охраны, связь с инетом и сетевая инфраструктура, потребляет 300–350 Вт. То есть даже если дома никто не пользуется электричеством, на внутренние нужды уходит до 215 кВт⋅ч в месяц.

Вот тут и задумаешься над проведением энергетического аудита. И начнёшь выключать из розеток зарядки, телевизоры и приставки, которые в режиме ожидания потребляют по чуть-чуть, а набегает прилично.

Не буду томить, остановился я на более дешёвой системе, так как зачастую до половины суммы за электростанцию может занимать стоимость аккумуляторов. Список оборудования получился следующим:

Дополнительно мне предложили купить профессиональную систему крепления солнечных панелей на крышу, но я, посмотрев фотографии, решил обойтись самодельными креплениями и тоже сэкономить.

Но я решил собирать систему сам и не жалел сил и времени, а монтажники работают с этими системами постоянно и гарантируют быстрый и качественный результат. Так что решайте сами: с заводскими креплениями работать гораздо приятнее и проще, а моё решение просто дешевле.

Что даёт солнечная электростанция

Этот комплект может выдать до 5 кВт мощности в автономном режиме — именно такой мощности я выбрал однофазный инвертор. Если докупить такой же инвертор и модуль сопряжения к нему, то можно нарастить мощность до 5 кВт + 5 кВт = 10 кВт на фазу. Или можно сделать трёхфазную систему, но я пока довольствуюсь и этим.

Инвертор высокочастотный, а потому достаточно лёгкий (около 15 кг) и занимает немного места — легко монтируется на стену. В него уже встроено 2 MPPT-контроллера мощностью 2,5 кВт каждый, то есть я могу добавить ещё столько же панелей без покупки дополнительного оборудования.

Солнечных панелей у меня на 2520 Вт по шильдику, но из-за неоптимального угла установки они выдают меньше — максимум я видел 2400 Вт. Оптимальный угол — это перпендикулярно солнцу, что в наших широтах составляет примерно 45 градусов к горизонту. У меня панели установлены под 30 градусов.

Сборка АКБ составляет 100 А⋅ч 48 В, то есть запасено 4,8 кВт⋅ч, но забирать энергию полностью крайне нежелательно, поскольку тогда их ресурс заметно сокращается. Желательно разряжать такие АКБ не более чем на 50%. Это литий-железофосфатные или литий-титанатные можно заряжать и разряжать глубоко и большими токами, а свинцово-кислотные, будь то жидкостные, гелевые или AGM, лучше не насиловать.

Итак, у меня есть половина ёмкости, а это 2,4 кВт⋅ч, то есть около восьми часов в полностью автономном режиме без солнца. Этого хватит на ночь работы всех систем, и ещё останется половина ёмкости АКБ на аварийный режим.

Утром уже встанет солнце и начнёт заряжать АКБ, параллельно обеспечивая дом энергией. То есть дом может функционировать и автономно в таком режиме, если снизить энергопотребление и погода будет хорошей. Для полной автономии можно было бы добавить ещё аккумуляторов и генератор. Ведь зимой солнца совсем мало, и без генератора будет не обойтись.

Начинаю собирать

Перед покупкой и сборкой необходимо просчитать всю систему, чтобы не ошибиться с расположением всех систем и прокладкой кабелей. От солнечных панелей до инвертора у меня около 25–30 метров, и я заранее проложил два гибких провода сечением 6 мм², так как по ним будет передаваться напряжение до 100 В и ток 25–30 А.

Такой запас по сечению был выбран, чтобы минимизировать потери на проводе и максимально доставить энергию до приборов. Сами солнечные панели я монтировал на самодельные направляющие из алюминиевых уголков и притягивал их самодельными же креплениями.

Чтобы панель не сползала вниз, на алюминиевом уголке напротив каждой панели смотрит вверх пара 30 мм болтов, они — своеобразный «крючок» для панелей. После монтажа их не видно, но они продолжают нести нагрузку.

Солнечные панели были собраны в три блока по три панели в каждом. В блоках панели подключаются последовательно — так напряжение удалось поднять до 115 В без нагрузки и снизить ток, а значит, можно выбрать провода меньшего сечения.

Блоки между собой подключены параллельно специальными коннекторами, обеспечивающими хороший контакт и герметичность соединения — называются MC4. Их же я использовал для подключения проводов к солнечному контроллеру, так как они обеспечивают надёжный контакт и быстрое замыкание и размыкание цепи для обслуживания.

Далее переходим к монтажу в доме. АКБ предварительно заряжены «умной» автомобильной зарядкой, чтобы выровнять напряжение, и подключены последовательно для обеспечения напряжения 48В. Далее они подключены к инвертору кабелем с сечением 25 мм².

Кстати, во время первого подключения АКБ к инвертору будет заметная искра на контактах. Если вы не спутали полярность, то всё нормально — в инверторе установлены довольно ёмкие конденсаторы, и они начинают заряжаться в момент подключения к аккумуляторам.

Максимальная мощность инвертора — 5000 Вт, а значит, ток, который может проходить по проводу от АКБ, будет составлять 100–110 А. Выбранного кабеля хватает для безопасной эксплуатации. После подключения АКБ можно подключать внешнюю сеть и нагрузку дома. К клеммным колодкам цепляются провода: фаза, ноль, заземление. Тут всё просто и наглядно, но если для вас починить розетку небезопасно, то подключение этой системы лучше доверить опытным электромонтажникам.

Ну и последним элементом подключаю солнечные панели: тут тоже надо быть внимательным и не перепутать полярность. При мощности в 2,5 кВт и неправильном подключении солнечный контроллер сгорит моментально. Да что там говорить: при такой мощности от солнечных панелей можно заниматься сваркой напрямую, без сварочного инвертора.

Здоровья это солнечным панелям не добавит, но мощь солнца действительно велика. Так как я дополнительно использую разъемы MC4, перепутать полярность просто невозможно при первоначальном правильном монтаже.

Всё подключено, один щелчок выключателя — и инвертор переходит в режим настройки: тут надо выставить тип АКБ, режим работы, зарядные токи и прочее. Для этого есть вполне понятная инструкция, и если вы можете справиться с настройкой роутера, то настройка инвертора тоже не будет очень сложной. Надо только знать параметры АКБ и правильно их настроить, чтобы они прослужили как можно дольше. После этого, хм. После этого наступает самое интересное.

Эксплуатация гибридной солнечной электростанции

После запуска солнечной электростанции я и моя семья пересмотрели многие привычки. Например, если раньше стирка или посудомоечная машина запускались после 23 часов, когда работал ночной тариф в электросетях, то теперь эти энергозатратные работы перенесены на день, потому что стиралка потребляет 500–2100 Вт во время работы, посудомоечная машина потребляет 400–2100 Вт.

Почему такой разброс? Потому что насосы и моторы потребляют немного, а вот нагреватели воды крайне прожорливы. Гладить оказалось тоже «выгоднее» и приятнее днём: в комнате гораздо светлее, а энергия солнца полностью покрывает потребление утюга.

На скриншоте продемонстрирован график выработки энергии солнечной электростанцией. Хорошо виден утренний пик, когда работала стиральная машинка и потребляла много энергии — эта энергия была выработана солнечными панелями.

Первые дни я по несколько раз подходил к инвертору, чтобы взглянуть на экран выработки и потребления. После поставил утилиту на домашний сервер, который в реальном времени отображает режим работы инвертора и все параметры электросети. К примеру, на скриншоте видно, что дом потребляет больше 2 кВт энергии (пункт AC output active power) и вся эта энергия заимствуется от солнечных батарей (пункт PV1 input power).

То есть инвертор, работая в гибридном режиме с приоритетом питания от солнца, полностью покрывает энергопотребление приборов за счёт солнца. Это ли не счастье? Каждый день в таблице появлялся новый столбик выработки энергии, и это не могло не радовать. А когда во всей деревне отключили электричество, я узнал об этом только по писку инвертора, который оповещал о работе в автономном режиме. Для всего дома это означало только одно: живём, как прежде, пока соседи ходят за водой с вёдрами.

Но есть в наличии дома солнечной электростанции и нюансы:

1. Я начал замечать, что птицы любят солнечные панели и, пролетая над ними, не могут сдержаться от счастья наличия технологичного оборудования в деревне. То есть иногда всё же солнечные панели надо мыть от следов и пыли. Думаю, что при установке под 45 градусов все следы просто смывались бы дождями.

Выработка от нескольких птичьих следов вообще не падает, но если затенена часть панели, то падение выработки становится ощутимым. Это я заметил, когда солнце пошло к закату и тень от крыши начала накрывать панели одну за другой. То есть лучше располагать панели вдали от всех конструкций, способных их затенить. Но даже вечером, при рассеянном свете, панели выдавали несколько сотен ватт.

2. При большой мощности солнечных панелей и подкачке от 700 Ватт и более инвертор включает вентиляторы активнее, и их становится слышно, если дверь в техническое помещение открыта. Тут либо закрывать дверь, либо крепить инвертор на стену через демпфирующие прокладки. В принципе ничего неожиданного: любая электроника греется при работе. Просто надо учитывать, что инвертор не стоит вешать там, где он может мешать звуком своей работы.

3. Фирменное приложение умеет отправлять оповещения по электронной почте или в SMS, если произошло какое-либо событие: включение и отключение внешней сети, разряд АКБ и подобное. Вот только приложение работает по незащищённому 25 порту SMTP, а все современные почтовые сервисы вроде Gmail или Mail.ru работают по защищённому порту 465. То есть сейчас фактически оповещения по почте не приходят, а хотелось бы.

Не сказать, что эти пункты как-то огорчают, ведь всегда надо стремиться к совершенству, но имеющаяся энергонезависимость того стоит.

Заключение

Полагаю, что это не последний мой рассказ о собственной солнечной электростанции. Опыт эксплуатации в различных режимах и в разное время года однозначно будет отличаться, но я точно знаю, что даже если в Новый год отключат электричество, в моём доме будет светло. По результатам эксплуатации установленной солнечной электростанции могу отметить, что оно того стоило.

Несколько отключений внешней сети прошли незаметно. О нескольких я узнал только по звонкам соседей с вопросом «У тебя тоже нет света?». Бегущие числа выработки электричества безмерно радуют, а возможность убрать от компа UPS, зная, что даже при отключении электроэнергии всё продолжит работать, — это приятно.

А когда у нас наконец-то примут закон о возможности продажи электроэнергии частными лицами в сеть, я первый подам заявку на эту функцию, ведь в инверторе достаточно изменить один пункт и всю выработанную, но не потребленную домом энергию, я буду продавать в сеть и получать за это деньги.

В общем, это оказалось довольно просто, эффективно и удобно. Готов ответить на ваши вопросы и выдержать натиск критиков, убеждающих всех, что в наших широтах солнечная электростанция — это игрушка.

Как собрать солнечную электростанцию для дома своими руками

Собственное электроснабжение выручит как в условиях отсутствия централизованной сети (в удаленных и труднодоступных регионах, на даче, в походе), так и при построении более экологичного подхода к потреблению природных ресурсов.

Автономная солнечная электростанция для дома своими руками

Собрать собственную гелиостанцию несложно, она содержит всего четыре составных элемента:

  • солнечные панели;
  • аккумулятор заряда;
  • контроллер;
  • инвертор.

Все их легко найти и заказать через интернет-магазины. А вот как сделать солнечную электростанцию своими руками, чтобы создать полноценную автономную систему энергоснабжения дома? Для начала необходимо собрать информацию о ваших потребностях, возможностях местности, где будет работать гелиостанция, и произвести все необходимые расчеты для подбора составных элементов.

Как рассчитать количество гелиопанелей

Выбор гелиостанции начинается с поиска информации по инсоляции в вашей местности — количеству солнечной энергии, которое попадает на земную поверхность (измеряется в ваттах на кв. метр). Эти данные можно найти в специальных метеосправочниках или интернете. Обычно инсоляцию указывают отдельно для каждого месяца, потому что уровень сильно зависит от сезона. Если вы планируете пользоваться гелиостанцией круглый год, то ориентироваться нужно по месяцам с самыми низкими показателями.

Далее нужно подсчитать ваши потребности в электроэнергии на каждый месяц. Помните, что для автономной системы электроснабжения роль играет не только эффективность накопления энергии, но и экономное ее использование. Меньшие потребности позволят значительно сэкономить при покупке гелиопанелей и создании бюджетной версии солнечной электростанции своими руками.

Сравните ваши потребности в электричестве с уровнем инсоляции в вашей местности и вы узнаете площадь гелиопанелей, которая необходима для вашей гелиостанции. Учтите, что КПД панелей составляет всего 12-14%. Всегда ориентируйтесь на самый низкий показатель.

Таким образом, если уровень инсоляции в самый неблагоприятный месяц в вашей местности равен 20 кВт-час/м², то при КПД равном 12% одна панель площадью 0.7м² будет вырабатывать 1.68 кВт-час. Ваша энергопотребность, например, составляет 80 кВт-час/месяц. Значит, в самый несолнечный месяц удовлетворить эту потребность смогут 48 панелей (80/1,68). Подробнее о том, как выбирать солнечные батареи, вы можете почитать в нашей предыдущей статье. А тут можно узнать, как сделать свечи в домашних условиях.

Как установить гелиопанель

Для наилучшего КПД устанавливать гелиопанель нужно так, чтобы лучи солнца падали на нее под углом 90 градусов. Поскольку солнце постоянно перемещается по небу, то здесь есть два решения:

  • Динамичная установка. Используйте сервопривод, чтобы гелиопанель поворачивалась по мере того, как солнце перемещается по небосводу. Сервопривод позволит собрать на 50% больше энергии, чем статичная установка.
  • Стационарная установка. Чтобы извлечь максимальную пользу из неподвижного положения гелиопанели, необходимо найти тот угол установки, при котором панель соберет максимально возможное количество лучей солнца. Для круглогодичной работы этот угол рассчитывается по формуле +15 градусов к широте местности. Для летних месяцев это -15 градусов к широте местности.

Как подобрать контроллер заряда

Еще один способ, как самому собрать солнечную электростанцию, чтобы заставить ее работать эффективно, это использовать контроллер заряда, который позволяет отслеживать точки максимальной мощности (англ. MPPT). Такой контроллер может накапливать энергию даже во время низкой освещенности и продолжает подавать ее на аккумулятор в оптимальном режиме.

Как выбрать аккумулятор

Итак, от солнечных панелей энергия поступает на аккумулятор. Это позволяет накапливать энергию, чтобы использовать ее даже при отсутствии солнечного света. Кроме того, аккумуляторы сглаживают неравномерное поступление энергии, например, при сильном ветре или облачности.

Чтобы правильно выбрать и установить аккумулятор для домашней солнечной электростанции своими руками, необходимо учесть два параметра:

  • Очень важно, чтобы ток зарядки (от панелей) не превышал 10% от уровня номинальной емкости для кислотных аккумуляторов и 30% — для щелочных устройств.
  • Конструкция инвертора с напряжением на низкой стороне.

Учитывайте показатели саморазряда аккумуляторов (не всегда указываются производителями). Например, кислотные устройства во избежание поломки подзаряжают каждые полгода.

Как выбрать инвертор

Описание параметров и обязательных функций идеального инвертора:

  • сигнал синусоидальный с искажениями не выше трех процентов;
  • при подключении нагрузки амплитуда напряжения изменяется не более чем на десять процентов;
  • двойное преобразование тока — постоянного и переменного;
  • аналоговая часть преобразования переменного тока с хорошим трансформатором;
  • защита от короткого замыкания;
  • запас по перегрузке.

При моделировании электросистемы вашего дома сгруппируйте нагрузки так, чтобы разные их виды получали питание от разных инверторов.

Другие схемы солнечных электростанций своими руками

Гелиостанции — это работающий альтернативный способ энергоснабжения дома. Но не во всех регионах инсоляция достаточна для окупаемости гелиооборудования и для полноценного обеспечения электроэнергией. Иногда стоит обратить внимание на гибридные солнечные электростанции, которые тоже можно построить своими руками, но где кроме солнечных батарей могут быть ветряки, а также дизельные или даже бензиновые генераторы.

Если же вы хотите лишь попробовать «приручить» гелиоэнергию, но не готовы полностью изменить электроснабжение своего дома, сделайте мини солнечную электростанцию своими руками. Она будет состоять из нескольких солнечных панелей, аккумулятора и контроллера. Это все поместится в чемодане, но обеспечит вас энергией при внезапном отключении электричества, поездке на дачу или на природу. Расчеты и подбор компонентов происходят по тому же принципу, что и для полноценной домашней станции.

как подключить своими руками, схема, комплект, отзыв и опыт эксплуатации автономной станции на солнечных батареях

В 2017 году я установил на участке одну солнечную батарею мощностью 260Вт для выработки электроэнергии. В июне выработка панели составила 34кВт электроэнергии, что в 4.5 раза превысило её нормативную мощность.

Далее я расскажу о том, как работает солнечная электростанция, из каких элементов состоит, кому подойдет и как её подключить. Кроме того, поделюсь реальной статистикой выработки одной панели.

Кому подойдет домашняя солнечная электростанция

  1. Тем, у кого на участке нет электричества. Солнечные батареи смогут автономно обеспечивать объект электроэнергией. В качестве альтернативы также можно рассматривать ветряк (для которого должна быть соответствующая роза ветров) или дизельный генератор (который не очень удобен в эксплуатации и неэкономичен).
  2. Также солнечную станцию можно рассматривать как инвестицию, чтобы на фоне постоянно растущих тарифов в будущем меньше платить за электроэнергию. К тому же срок службы батарей очень большой, а солнце светит всегда.
  3. И последний вариант — всем, кто хочет заработать. В Украине существует закон о зеленом тарифе, согласно которому государство выкупает выработанную электроэнергию с помощью альтернативных источников энергии по особой цене.

Как устроена солнечная батарея

Солнечная батарея (или ФЭМ – фотоэлектрический модуль) работает за счет кремниевых элементов, которые преобразовывают световую энергию в электрическую (в отличие от солнечных коллекторов, которые работают за счет солнечного тепла).

Сзади у панели есть выход двух кабелей, которые подключатся на инвертор или аккумулятор, в зависимости от схемы использования (об этом далее подробнее).

Как подключить, если на участке нет электричества

Если участок не подключен к сети, то главная задача — накапливать электроэнергию, чтобы использовать её в будущем по мере необходимости.

Какое оборудование понадобится:

  • Солнечные батареи.
  • Аккумулятор для накопления заряда.
  • Контролер заряда (чтобы контролировать ток заряда аккумулятора).
  • Преобразователь в 220В. По умолчанию солнечная панель выдает 12В, 24В, тогда как большинство электроприборов подключаются к 220В. Если вы используете приборы, работающие от 12В, то преобразователь не понадобится.
  • Оборудование для фиксации и крепежа самой батареи.

Самый простой вариант, «своими руками»

Самый примитивный, но рабочий вариант «для дачи»: солнечная батарея + аккумулятор, которые соединяются между собой клеммами. В таком виде станция уже готова к эксплуатации и её можно даже не ставить на крышу, а просто установить на землю. Электроэнергия будет накапливаться на аккумуляторе, от которого можно зарядить телефон, подключить освещение и т.д.

Такую станцию очень легко собрать своими руками. Достаточно просто купить аккумулятор (подойдет даже обычный автомобильный), солнечная батарея, провода и клеммы. Если вы приезжаете на дачу только по выходным, то станция может быть переносной, так как легко разбирается и прячется (или увозится с собой).

Более сложная реализация

Схема для повседневной эксплуатации и разводкой по розеткам. Солнечные батареи устанавливают на крышу (или отдельную металлическую конструкцию), а кабель от них прокладывают к аккумулятору, от которого электричество через преобразователь поступает на розетки.

По мере необходимости станцию легко масштабировать, подключая дополнительные батареи и аккумуляторы.

Как подключить, если на участке есть электричество

Если участок подключен к сети, то установка солнечной электростанции сделает дом более энергонезависимым, позволит сократить затраты на электроэнергию и даже заработать на этом благодаря зеленому тарифу.

В этой схеме подключения отсутствует аккумулятор, так как не нужно накапливать электроэнергию (но если вы хотите иметь резервный источник питания на случай выключения света, то аккумулятор необходим).

Для подключения такой станции нужна только солнечная батарея (или несколько), которая через сетевой инвертор подключается в розетку. В таком виде станция уже готова к работе. Батарея вырабатывает электричество и вы сразу же его потребляете для внутренних нужд: работы холодильника, освещения, чайника и т.п.

Например, выработка станции в сутки — 1кВт электроэнергии, а здание суммарно потребляет 5кВт. По факту из сети вы берёте лишь 4кВт. Но если станция вырабатывает в сутки 5кВт, а вы реально потребляете только 2кВт, то остаток (3кВт) сгорает. В этом случае можно подключить зеленый тариф и продавать разницу государству по более высокой цене, либо же поставить аккумулятор и накапливать избыток на него.

Сейчас существуют компании которые подключают зеленый тариф «под ключ». Начиная от подбора и установки станции, до заключения договора с ОБЛЭНЕРГО.

Реальная выработка солнечной электростанции для дома

Выработка зависит от мощности и угла наклона панелей, интенсивности солнца и продолжительности светового дня.

Между собой батареи отличаются площадью, что отражается на их мощности. Это может быть 10Вт, 100Вт, 150Вт, 260Вт и так далее. Однако реальная выработка панели обычно выше её номинальной мощности, так как необходимо учитывать коэффициент интенсивности солнца. В южных регионах солнце светит сильнее и дольше, а в северных слабее и меньше, поэтому одна и та же панель вырабатывает разное количество электроэнергии.

Пример из практики

Это график выработки электроэнергии одной панелью мощностью 260Вт за июнь 2018 года. Суммарная выработка станции за месяц — 34,89 кВт. Из расчета, что номинальная месячная мощность батареи — 7,8кВт (260Вт Х 30 дней), её фактическая мощность оказалась в 4.5 раза выше (поправочный коэффициент). Летом он больше, зимой – меньше или вообще отсутствует.

Из графика видно, что выработка непостоянна и присутствуют резкие спады – это пасмурные дни, когда световой день короче, а солнечная активность очень слабая. Худшая производительность была зафиксирована 17.06 — около 0.4кВт, а максимальная 25.06 — около 1.4кВт.

А вот так выглядит выработка солнечной батареи по часам в течение дня:

Выработка начинается ближе к 9 утра, достигает пика к 13:00, затем постепенно снижается и прекращается около 19:00. В течение дня есть небольшие провалы — когда солнце было закрыто облаками.
Примерно с 13:00 до 15:00 выработка электроэнергии была нестабильна из-за облачности. Но и это не сильно сказалось на итоговой производительности станции — 1.32кВт.
В течение дня было множество провалов, что и отразилось на итоговой выработке станции — 0.98кВт.    
А это пасмурный дождливый день, когда солнечная активность очень слабая и выработка в течение дня составила 0.45кВт.

Из этого можно сделать вывод, что целиком полагаться на солнечную электроэнергию сложно. Производительность станции сильно зависит от интенсивности солнца и даже летом она может быть непостоянна из-за пасмурной погоды.

Угол наклона солнечной батареи

Панель вырабатывает максимум электроэнергии тогда, когда солнечные лучи падают на неё под прямым углом. В этом случае лучи практически не отражаются и потери энергии минимальны. Но так как солнце в течения дня постоянно движется и меняет высоту, то поддерживать постоянным угол падения в 90° сложно.

Для этого существуют специальные механизмы, которые поворачивают панель вслед за солнцем в течение дня и изменяют угол её наклона, что дает максимально возможную выработку электроэнергии. Однако для домашней станции они нецелесообразным: при малой мощности станции дополнительные 5-15% электричества не покроют затраты на их установку.

Поэтому рекомендуется универсальное положение солнечной панели: для северного полушария направление на юг (которое охватывает максимальную траекторию движения солнца) и угол наклона в 30 ° на лето и 60 ° на зиму. Либо же средний вариант в 45 °, если панель работает круглый год.

Как рассчитать мощность электростанции на солнечных батареях

Оттолкнуться нужно от того, сколько электроэнергии вам нужно для нормального функционирования здания. Самый простой способ — выписать все эл. приборы, которые вы планируете использовать, время их работы и потребляемую мощность.

Пример:

  • Холодильник: 100Вт – 24ч – 2400Вт
  • Освещение: 100Вт – 5ч – 500Вт
  • Чайник: 15мин – 1,5кВт – 0,03кВт
  • Стиральная машина:
  • Ноутбук:
  • ...
  • Итого: 3кВт

3кВт — это мощность, которую должна производить солнечная электростанция для нормальной жизнедеятельности здания. Т.е. понадобится 12 панелей мощностью по 260Вт. На практике их производительность будет выше (при коэффициенте солнечной активности 4.5 суточная выработка станции составит 14кВт), однако мы отталкиваемся от самого пессимистичного сценария, при котором каждый день — пасмурный. Также учитывайте: если вы не подключены к зеленому тарифу или не запасаете энергию на аккумулятор, то избыток будет сгорать.

Если вы устанавливаете солнечную электростанцию для заработка на зеленом тарифе,  то начать можно с любой мощности и постепенно её наращивать.

Заключение

Солнечные электростанции для дома решают две основные задачи:

  • могут обеспечивать электроэнергией участок, который не подключен к сети. В самом простом варианте вам понадобится только панель, аккумулятор и контролер заряда, которые уже способны генерировать электроэнергию. Также возможна более сложная реализация, когда станция генерирует электричество и через инвертор передает его в розетки. В этой схеме дополнительно необходим преобразователь из 12В в 220В.
  • служить инвестицией и источником дохода. В Украине существует  закон о зеленом тарифе, согласно которому государство готово покупать у населения электроэнергию, выработанную на альтернативных источников энергии, по более высокому тарифу. Другими словами: каждый может установить в доме солнечную электростанцию и продавать электроэнергию государству.

Производительность станции зависит от мощности панели и коэффициента интенсивности солнца. Для южных регионов, где солнце светит долго и интенсивно, выработка панелей может быть в 4.5 — 5 раз больше номинала. Зимой коэффициент практически отсутствует.

При пасмурных днях даже летом выработка сильно падает. Поэтому целиком полагаться на солнечную энергию не стоит (особенно если у вас автономное энергообеспечение объекта) и не лишним будет иметь резервный источник, например — дизельный генератор.

Солнечная электростанция для дома | Каталог самоделок

Установить на крыше солнечные фотоэлементы, которые за день зарядят аккумуляторы, а вечером пользоваться дармовой энергией — это путь к полной независимости от государственного электроснабжения, цен на газ и так далее.

Простейшая схема солнечной станции

Преимуществ у домашней солнечной электростанции предостаточно:

  1. Простота установки и подключения. Не надо строить высокую башню, как для ветровой электростанции, бетонировать фундамент.
  2. Для строительства не нужны большие площади. Многие укладывают светоактивные листы на крышу частного дома.
  3. Простой и нематериалозатратный монтаж сильно сокращает денежные расходы.
  4. Возможно, по мере накопления средств, добавлять к имеющимся панелям новые, увеличивая мощность установки в целом, чего нельзя сделать для ветровой станции.
  5. Отсутствуют вращающиеся части, которые нужно смазывать, подтягивать. Профилактический осмотр солнечных элементов специалисты рекомендуют проводить раз в 1–2 года.
  6. Может эксплуатироваться без капитального ремонта до 25 лет.
  7. Все компоненты электроустановки подвозятся к месту установки в собранном виде.
  8. Солнечные станции бесшумны, безопасны для людей, не мешают птицам. Они самые экологически безопасные среди зелёных технологий.

 

Перейдем к недостаткам:

  1. Ограничено применение в некоторых регионах количеством солнечных дней.
  2. Имеют низкий КПД и слабую мощность, особенно в хмурые зимние дни, по сравнению с другими источниками энергии.

 

Подбор PV-элементов

 

Черные фотоэлектрические панели, photovoltaic PV-элементы, те, которые в диковинку видеть на крышах российских домов, сплошь покрывают любые строения в Японии. А японцы очень практичны и не будут городить то, от чего мало проку. Главная задача — правильно выбрать тип солнечного элемента.

 

В продаже представлены четыре типа фотоэлектрических элементов:

  1. монокристаллические;
  2. поликристаллические;
  3. аморфные;
  4. тонкоплёночные.

 

  • Монокристаллические делают из отполированного листа кремния. Примерно 1 кВт энергии от таких изделий можно получить с площади 7 квадратных метров.
  • Поликристаллические кремниевые менее производительные, чем первые. Чтобы получить 1 кВт уже потребуется занять площадь более 8 кв. метров.
  • Аморфные наиболее экономичны при изготовлении: аморфный кремний наносится тонким слоем на подложку и расходуется гораздо меньше. Эти батареи имеют самую низкую мощность и относительно дешевы.
  • Тонкопленочные имеют наибольший КПД в 25 процентов, по сравнению с показателем 12–17 у первых трёх типов. Могут вырабатывать энергию при слабом освещении, даже зимой в облачную погоду. Производят такие пленки на нескольких американских заводах для промышленного использования. Стоят они очень дорого.

 

Оптимальным вариантом для южной полосы: Одесса – Ростов на Дону – Астрахань – побережье северное Каспийского моря являются монокристаллические элементы. Можно собрать эффективную солнечную установку мощностью до 500 кВт/час за месяц.

 

Другие компоненты солнечной электростанции

 

  1. Инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный. Фотоэлектрические элементы вырабатывают постоянный ток низкого напряжения, а большинство бытовых приборов работает на переменном высоком напряжении.
  2. Аккумуляторы, сохраняющие энергию для ночного времени.
  3. Контроллер – зарядное устройство, не допускающее перезарядки аккумуляторов и защищающее от утечки обратного тока на PV-элементы ночью.
  4. Автоматическое реле, которое при полной разрядке аккумуляторов переключает питание домашних приборов к общей сети.
  5. Электросчетчик, остается для контроля потребленной энергии.

 

Цена солнечной установки

 

Покупать солнечную электростанцию под ключ, к примеру, СЭС-5 удобно тем, что специалисты компании-производителя сами всё привезут, соберут, подключат, проверят и гарантию дадут.

СЭС-5, производитель Термо Технологии, Украина

Стоимость СЭС-5, вместе с монтажом составляет 8250, 9100 долларов. Такая система замечательна тем, что излишки выработанной энергии можно продать в общую сеть по зеленому тарифу. Установка состоит из 25 фотоэлектрических элементов, средней производительностью за месяц – 521 кВт/час. Есть установки равной мощности по цене 15000 долларов. Если в вашем доме все бытовые приборы расходуют за сутки около 10 кВт/час, то этой электростанции вполне достаточно, чтобы всё светилось, крутилось. Кроме отопления, конечно.

 

Обогрев дома зимой такая электростанция не потянет. Надо увеличить количество солнечных элементов и аккумуляторов как минимум вдвое, соответственно и цена возрастет вдвое.

 

Если же комплектовать домашнюю электростанцию самостоятельно, то собранная установка обойдется в 8032 доллара. Из расчета, если каждый компонент будет стоить:

  • PV-элементы Yabang Solar YBP 250-60 (250 Вт, 24 В), 20 штук — 4250 долларов;
  • контроллер (зарядное устройство) — 25 долларов;
  • аккумуляторы SIAP PzS 4 APH 420 (2 В, 420 А), 24 шт. — 3624 доллара;
  • инвертор — 69 долларов;
  • автоматическое реле — 33 доллара;
  • электросчетчик — 31 доллар.

 

Итого: если умудрится самому собрать и подключить солнечную электростанцию для дома, то можно сэкономить лишь 218 долларов.

 

Автор: Виталий Петрович, Украина Лисичанск.

 


 

Монтаж солнечных батарей своими руками

Солнечная электростанция средней мощности является лучшим решением для энергоснабжения загородного дома или дачи, с летней эксплуатацией, и в отсутствии сети. Если сравнить стоимость и расход топлива на бензиновый/дизельный генераторы с единовременными затратами на солнечные батареи, то период окупаемости солнечной электростанции не превысит двух дачных сезонов. К тому же генератор не очень экологичен и издаёт большие шумы, что никак не вяжется с загородным отдыхом.

Как произвести монтаж солнечных батарей своими руками?

В нашей практике чуть более половины новоиспеченных владельцев автономных электростанций решаются самостоятельно устанавливать оборудования. Большинство делают это из экономии, остальные испытывают неподдельный интерес к электротехнике. И действительно монтаж солнечных батарей крайне прост, ведь большинство комплектов содержат простые схемы, а коммутирующие провода и перемычки можно заказать с учётом собственных пожеланий по длине.  Крепление солнечной панели происходит в отверстия в алюминиевом корпусе, поэтому основой рамы под солнечные панели может быть алюминиевый уголок или п-образный профили или даже временная деревянная конструкция.

Устанавливая солнечные батареи своими руками владелец будущей электростанции должен помнить:

  • при монтаже панелей на крышу дома, располагать их нужно как можно ближе к верхнему козырьку, что бы панели не задерживали сходящий снег;
  • ориентированы панели должны быть строго на юг, ну или в максимально южном направлении;
  • для максимальной выработки в летний период панели необходимо устанавливать под углом 50-60°. Горизонтальное расположение панелей снизит выработку в летний период. Вертикальное расположение – увеличит зимой, но опять таки снизит в летние месяцы.

Расчёт необходимого количества солнечных батарей

Расчёт солнечных батарей должен быть произведён на основании потребностей дома в суточной электроэнергии. Если данных о расходе электричества за прошлые периоды нет, то для точного расчета необходимо произвести детальную калькуляцию потребления каждого прибора. 

Произвести расчёт суточного потребления и рассчитать необходимый солнечный массив поможет бесплатный сервис on-line калькулятор. Для удобства пользователей сервис имеет подсказку внизу страницы. Еще проще – прислать запрос на расчёт нашим специалистам, через форму обратной связи, заполнив опросный лист на сайте.

Пример установки солнечных батарей, произведенной клиентом самостоятельно:

Посмотреть другие проекты..

 

Солнечная электростанция на дом 200 м2 своими руками

Частенько в сети проскакивают сообщения о борьбе за экологию, развитие альтернативных источников энергии. Иногда даже проводят репортажи о том, как в заброшенной деревне сделали солнечную электростанцию, чтобы местные жители могли пользоваться благами цивилизации не 2-3 часа в сутки, пока работает генератор, а постоянно. Но это всё как-то далеко от нашей жизни, поэтому я решил на своем примере показать и рассказать, как устроена и как работает солнечная электростанция для частного дома. Расскажу обо всех этапах: от идеи до включения всех приборов, а также поделюсь опытом эксплуатации. Статья получится немаленькая, поэтому кто не любит много букв могут посмотреть ролик. Там я постарался рассказать то же самое, но будет видно, как я все это сам собираю.

Исходные данные: частный дом площадью около 200 м2 подключен к электросетям. Трехфазный ввод, суммарной мощностью 15 кВт. В доме стандартный набор электроприборов: холодильник, телевизоры, компьютеры, стиральные и посудомоечные машинки и так далее. Стабильностью электросеть не отличается: зафиксированный мною рекорд — отключение 6 дней подряд на период от 2 до 8 часов.

Что хочется получить: забыть о перебоях электроэнергии и пользоваться электричеством, невзирая ни на что.

Какие могут быть бонусы: Максимально использовать энергию солнца, чтобы дом приоритетно питался солнечной энергией, а недостаток добирал из сети. Как бонус, после принятия закона о продаже частными лицами электроэнергии в сеть, начать компенсировать часть своих затрат, продавая излишки выработки в общую электросеть.

С чего начать?


Всегда есть минимум два пути для решения любой задачи: учиться самому или поручить решение задачи кому-то другому. Первый вариант предполагает изучение теоретических материалов, чтение форумов, общение с владельцами солнечных электростанций, борьбу с внутренне жабой и, наконец, покупку оборудования, а после — установку. Второй вариант: позвонить в специализированную фирму, где зададут много вопросов, подберут и продадут нужное оборудование, а могут и установить за отдельные деньги. Я решил совместить эти два способа. Отчасти потому что мне это интересно, а отчасти для того, чтобы не напороться на продавцов, которым надо просто заработать, продав не совсем то, что мне нужно. Теперь пришло время теории, чтобы понять, как я делал выбор.

На фото пример «освоения» денег на строительство солнечной электростанции. Обратите внимание, солнечные панели установлены ЗА деревом – таким образом, свет на них не попадает, и они просто не работают.

Типы солнечных электростанций


Сразу отмечу, что говорить я буду не о промышленных решениях и не о сверхмощных системах, а об обычной потребительской солнечной электростанции для небольшого дома. Я не олигарх, чтобы разбрасываться деньгами, но я придерживаюсь принципа достаточной разумности. То есть я не хочу греть бассейн «солнечным» электричеством или заряжать электромобиль, которого у меня нет, но я хочу, чтобы в моем доме все приборы постоянно работали, без оглядки на электросети.

Теперь расскажу про типы солнечных электростанций для частного дома. По большому счету, их всего три, но бывают вариации. Расположу, по росту стоимости каждой системы.

Сетевая Солнечная Электростанция — этот тип электростанции сочетает в себе невысокую стоимость и максимальную простоту эксплуатации. Состоит всего из двух элементов: солнечных панелей и сетевого инвертора. Электричество от солнечных панелей напрямую преобразуется в 220В/380В в доме и потребляется домашними энергосистемами. Но есть существенный недостаток: для работы ССЭ необходима опорная сеть. В случае отключения внешней электросети, солнечные батареи превратятся в «тыкву» и перестанут выдавать электричество, так как для функционирования сетевого инвертора нужна опорная сеть, то есть само наличие электричества. Кроме того, со сложившейся инфраструктурой электросети, работа сетевого инвертора не очень выгодна. Пример: у вас солнечная электростанция на 3 кВт, а дом потребляет 1 кВт. Излишки будут «перетекать» в сеть, а обычные счетчики считают энергию «по модулю», то есть отданную в сеть энергию счетчик посчитает, как потребленную, и за нее еще придется заплатить. Тут логично подходит вопрос: куда девать лишнюю энергию и как этого избежать? Переходим ко второму типу солнечных электростанций.

Гибридная Солнечная Электростанция – этот тип электростанции сочетает в себе достоинства сетевой и автономной электростанции. Состоит из 4 элементов: солнечные панели, солнечный контроллер, аккумуляторы и гибридный инвертор. Основа всего – это гибридный инвертор, который способен в потребляемую от внешней сети энергии подмешивать энергию, выработанную солнечными панелями. Более того, хорошие инверторы имеют возможность настройки приоритезации потребляемой энергии. В идеале, дом должен потреблять сначала энергию от солнечных панелей и только при ее недостатке, добирать из внешней сети. В случае исчезновения внешней сети инвертор переходит в автономную работу и пользуется энергией от солнечных панелей и энергией, запасенной в аккумуляторах. Таким образом, даже если электроэнергию отключат на продолжительное время и будет пасмурный день (или электричество отключат ночью), в доме всё будет функционировать. Но что делать, если электричества нет вообще, а жить как-то надо? Тут я перехожу к третьему типу электростанции.

Автономная Солнечная Электростанция – этот тип электростанции позволяет жить полностью независимо от внешних электросетей. Она может включать в себя больше 4 стандартных элементов: солнечные панели, солнечный контроллер, АКБ, инвертор.

Дополнительно к этому, а иногда вместо солнечных панелей, может быть установлена ГидроЭлектроСтанция малой мощности, ветряная электростанция, генератор (дизельный, газовый или бензиновый). Как правило, на таких объектах присутствует генератор, поскольку может не быть солнца и ветра, а запас энергии в аккумуляторах не бесконечен – в этом случае генератор запускается и обеспечивает энергией весь объект, попутно заряжая АКБ. Такая электростанция легко трансформируется в гибридную, при подключении внешней электросети, если инвертор обладает этими функциями. Основное отличие автономного инвертора от гибридного – это то, что он не умеет подмешивать энергию от солнечных панелей к энергии из внешней сети. При этом гибридный инвертор, наоборот, умеет работать в качестве автономного, если внешняя сеть будет отключена. Как правило, гибридные инверторы соразмерны по цене с полностью автономными, а если и отличаются, то несущественно.

Что такое солнечный контроллер?


Во всех типах солнечных электростанций присутствует солнечный контроллер. Даже в сетевой солнечной электростанции он есть, просто входит в состав сетевого инвертора. Да и многие гибридные инверторы выпускаются с солнечными контроллерами на борту. Что же это такое и для чего он нужен? Буду говорить о гибридной и автономной солнечной электростанции, поскольку это как раз мой случай, а с устройством сетевого инвертора могу ознакомить детальнее в комментариях, если будут запросы в комментариях.

Солнечный контроллер – это устройство, которое полученную от солнечных панелей энергию преобразует в перевариваемую инвертором энергию. Например, солнечные панели изготавливаются с напряжением кратно 12В. И АКБ изготавливаются кратно 12В, так уж повелось. Простые системы на 1-2 кВт мощности работают от 12В. Производительные системы на 2-3 кВт уже функционируют от 24В, а мощные системы на 4-5 кВт и более работают на 48В. Сейчас я буду рассматривать только «домашние» системы, потому что знаю, что есть инверторы, работающие на напряжениях в несколько сотен вольт, но для дома это уже опасно.

Итак, допустим у нас есть система на 48В и солнечные панели на 36В (панель собрана кратно 3х12В). Как получить искомые 48В для работы инвертора? Конечно, к инвертору подключаются АКБ на 48В, а к этим аккумуляторам подключается солнечный контроллер с одной стороны и солнечные панели с другой. Солнечные панели собираются на заведомо большее напряжение, чтобы суметь зарядить АКБ. Солнечный контроллер, получая заведомо большее напряжение с солнечных панелей, трансформирует это напряжение до нужной величины и передает в АКБ. Это упрощенно. Есть контроллеры, которые могут со 150-200 В от солнечных панелей понижать до 12 В аккумуляторов, но тут протекают очень большие токи и контроллер работает с худшим КПД. Идеальный случай, когда напряжение с солнечных панелей вдвое больше напряжения на АКБ.

Солнечных контроллеров существует два типа: PWM (ШИМ – Широтно-Импульсная Модуляция) и MPPT (Maximum Power Point Tracking – отслеживание точки максимальной мощности). Принципиальная разница между ними в том, что ШИМ-контроллер может работать только со сборками панелей, не превышающими напряжения АКБ. MPPT – контроллер может работать с заметным превышением напряжения относительно АКБ. Кроме того, MPPT-контроллеры обладают заметно бОльшим КПД, но и стоят дороже.

Как выбрать солнечные панели?


На первый взгляд, все солнечные панели одинаковы: ячейки солнечных элементов соединены между собой шинками, а на задней стороне есть два провода: плюс и минус. Но есть в этом деле масса нюансов. Солнечные панели бывают из разных элементов: аморфных, поликристаллических, монокристаллических. Я не буду агитировать за тот или иной тип элементов. Скажу просто, что сам предпочитаю монокристаллические солнечные панели. Но и это не всё. Каждая солнечная батарея – это четырехслойный пирог: стекло, прозрачная EVA-пленка, солнечный элемент, герметизирующая пленка. И вот тут каждый этап крайне важен. Стекло подходит не любое, а со специальной фактурой, которое снижает отражение света и преломляет падающий под углом свет таким образом, чтобы элементы были максимально освещены, ведь от количества света зависит количество выработанной энергии. От прозрачности EVA-пленки зависит, сколько энергии попадет на элемент и сколько энергии выработает панель. Если пленка окажется бракованной и со временем помутнеет, то и выработка заметно упадет.

Далее идут сами элементы, и они распределяются по типам, в зависимости от качества: Grade A, B, C, D и далее. Конечно, лучше иметь элементы качества А и хорошую пайку, ведь при плохом контакте, элемент будет греться и быстрее выйдет из строя. Ну и финишная пленка должна также быть качественной и обеспечивать хорошую герметизацию. В случае разгерметизации панелей, очень быстро на элементы попадет влага, начнется коррозия и панель также выйдет из строя.

Как правильно выбрать солнечную панель? Основной производитель для нашей страны – это Китай, хотя на рынке присутствуют и Российские производители. Есть масса OEM-заводов, которые наклеят любой заказанный шильдик и отправят панели заказчику. А есть заводы, которые обеспечивают полный цикл производства и способны проконтролировать качество продукции на всех этапах производства. Как узнать о таких заводах и брендах? Есть пара авторитетных лабораторий, которые проводят независимые испытания солнечных панелей и открыто публикуют результаты этих испытаний. Перед покупкой вы можете вбить название и модель солнечной панели и узнать, насколько солнечная панель соответствует заявленным характеристикам. Первая лаборатория – это Калифорнийская Энергетическая Комиссия, а вторая лаборатория Европейская – TUV. Если производителя панелей в этих списках нет, то стоит задуматься о качестве. Это не значит, что панель плохая. Просто бренд может быть OEM, а завод-производитель выпускает и другие панели. В любом случае, присутствие в списках этих лабораторий уже свидетельствует о том, что вы покупаете солнечные батареи не у производителя-однодневки.

Мой выбор солнечной электростанции


Перед покупкой стоит очертить круг задач, которые ставятся перед солнечной электростанцией, чтобы не заплатить за ненужное и не переплатить за неиспользуемое. Тут я перейду к практике, как и что делал я сам. Для начала, цель и исходные: в деревне периодически отключают электроэнергию на период от получаса до 8 часов. Возможны отключения как раз в месяц, так и подряд несколько дней. Задача: обеспечить дом электроснабжением в круглосуточном режиме с некоторым ограничением потребления на период отключения внешней сети. При этом, основные системы безопасности и жизнеобеспечения должны функционировать, то есть: должны работать насосная станция, система видеонаблюдения и сигнализации, роутер, сервер и вся сетевая инфраструктура, освещение и компьютеры, холодильник. Вторично: телевизоры, развлекательные системы, электроинструмент (газонокосилка, триммер, насос для полива огорода). Можно отключить: бойлер, электрочайник, утюг и прочие греющие и много потребляющие устройства, работа которых сиюминутно не важна. Чайник можно вскипятить на газовой плите, а погладить позже.

Как правило, солнечную электростанцию можно купить в одном месте. Продавцы солнечных панелей также продают всё сопутствующее оборудование, поэтому я начал поиск отталкиваясь от солнечных батарей. Один из солидных брендов – TopRay Solar. О них есть хорошие отзывы и реальный опыт эксплуатации в России, в частности, в Краснодарском крае, где знают толк в солнце. В РФ есть официальный дистрибьютор и дилеры по регионам, на вышеозначенных сайтах с лабораториями для проверки солнечных панелей этот бренд присутствует и далеко не на последних местах, то есть можно брать. Кроме того, фирма-продавец солнечных панелей TopRay, также занимается собственным производством контроллеров и электроники для дорожной инфраструктуры: системы управления трафиком, светодиодные светофоры, мигающие знаки, солнечные контроллеры и прочее. Ради любопытства даже напросился на их производство – вполне технологично и даже есть девушки, которые знают, с какой стороны подходить к паяльнику. Бывает же!

Со своим списком хотелок я обратился к ним и попросил собрать мне пару комплектаций: подороже и подешевле для моего дома. Мне задали ряд уточняющих вопросов насчет резервируемой мощности, наличия потребителей, максимальной и постоянной потребляемой мощности. Последнее вообще оказалось для меня неожиданным: дом в режиме энергосбережения, когда работают только системы видеонаблюдения, охраны, связь с инетом и сетевая инфраструктура, потребляет 300-350 Вт. То есть даже если дома никто не пользуется электричеством, на внутренние нужды уходит до 215 кВт*ч в месяц. Вот тут и задумаешься над проведением энергетического аудита. И начнешь выключать из розеток зарядки, телевизоры и приставки, которые в режиме ожидания потребляют по чуть-чуть, а набегает прилично.
Не буду томить, остановился я на более дешевой системе, так как зачастую до половины суммы за электростанцию может занимать стоимость аккумуляторов. Список оборудования получился следующим:

  1. Солнечная батарея TopRay Solar 280 Вт Моно – 9 шт
  2. Однофазный Гибридный инвертор на 5 кВт InfiniSolar V-5K-48 – 1 шт
  3. Аккумулятор AGM Парус HML-12-100 – 4 шт

Дополнительно, мне было предложено приобрести профессиональную систему крепления солнечных панелей на крышу, но я, посмотрев фотографии, решил обойтись самодельными креплениями и тоже сэкономить. Но я решил собирать систему сам и не жалел сил и времени, а монтажники работают с этими системами постоянно и гарантируют быстрый и качественный результат. Так что решайте сами: с заводскими креплениями работать гораздо приятнее и проще, а моё решение просто дешевле.

Что даёт солнечная электростанция?


Этот комплект может выдать до 5 кВт мощности в автономном режиме – именно такой мощности я выбрал однофазный инвертор. Если докупить такой же инвертор и модуль сопряжения к нему, то можно нарастить мощность до 5кВт+5кВт=10 кВт на фазу. Или можно сделать трехфазную систему, но я пока довольствуюсь и этим. Инвертор высокочастотный, а потому достаточно легкий (порядка 15 кг) и занимает немного места – легко монтируется на стену. В него уже встроено 2 MPPT-контроллера мощностью 2,5 кВт каждый, то есть я могу добавить еще столько же панелей без покупки дополнительного оборудования.

Солнечных панелей у меня на 2520 Вт по шильдику, но из-за неоптимального угла установки они выдают меньше – максимум я видел 2400 Вт. Оптимальный угол – это перпендикулярно солнцу, что в наших широтах составляет примерно 45 градусов к горизонту. У меня панели установлены под 30 градусов.

Сборка АКБ составляет 100А*ч 48В, то есть запасено 4,8 кВт*ч, но забирать энергию полностью крайне нежелательно, поскольку тогда их ресурс заметно сокращается. Желательно разряжать такие АКБ не более, чем на 50%. Это литий-железофосфатные или литий-титанатные можно заряжать и разряжать глубоко и большими токами, а свинцово-кислотные, будь то жидкостные, гелевые или AGM лучше не насиловать. Итак, у меня есть половина емкости, а это 2,4 кВт*ч, то есть порядка 8 часов в полностью автономном режиме без солнца. Этого хватит на ночь работы всех систем и еще останется половина емкости АКБ на аварийный режим. Утром уже встанет солнце и начнет заряжать АКБ, параллельно обеспечивая дом энергией. То есть дом может функционировать и автономно в таком режиме, если снизить энергопотребление и погода будет хорошей. Для полной автономии можно было бы добавить еще аккумуляторов и генератор. Ведь зимой солнца совсем мало и без генератора будет не обойтись.

Начинаю собирать


Перед покупкой и сборкой необходимо просчитать всю систему, чтобы не ошибиться с расположением всех систем и прокладкой кабелей. От солнечных панелей до инвертора у меня порядка 25-30 метров и я заранее проложил два гибких провода сечением 6 кв.мм, так как по ним будет передаваться напряжение до 100В и ток 25-30А. Такой запас по сечению был выбран, чтобы минимизировать потери на проводе и максимально доставить энергию до приборов. Сами солнечные панели я монтировал на самодельные направляющие из алюминиевых уголков и притягивал их самодельными же креплениями. Чтобы панель не сползала вниз, на алюминиевом уголке напротив каждой панели смотрит вверх пара 30мм болтов, и они являются своеобразным «крючком» для панелей. После монтажа их не видно, но они продолжают нести нагрузку.

Солнечные панели были собраны в три блока по 3 панели в каждом. В блоках панели подключаются последовательно — так напряжение удалось поднять до 115В без нагрузки и снизить ток, а значит можно выбрать провода меньшего сечения. Блоки между собой подключены параллельно специальными коннекторами, обеспечивающими хороший контакт и герметичность соединения – называются MC4. Их же я использовал для подключения проводов к солнечному контроллеру, так как они обеспечивают надежный контакт и быстрое замыкание\размыкание цепи для обслуживания.

Далее переходим к монтажу в доме. АКБ предварительно заряжены «умной» автомобильной зарядкой, чтобы выровнять напряжение и подключены последовательно для обеспечения напряжения 48В. Далее, они подключены к инвертору кабелем с сечением 25 мм кв. Кстати, во время первого подключения АКБ к инвертору будет заметная искра на контактах. Если вы не спутали полярность, то всё нормально – в инверторе установлены довольно емкие конденсаторы и они начинают заряжаться в момент подключения к аккумуляторам. Максимальная мощность инвертора – 5000 Вт, а значит ток, который может проходить по проводу от АКБ будет составлять 100-110А. Выбранного кабеля хватает для безопасной эксплуатации. После подключения АКБ, можно подключать внешнюю сеть и нагрузку дома. К клеммным колодкам цепляются провода: фаза, ноль, заземление. Тут всё просто и наглядно, но если для вас починить розетку небезопасно, то подключение этой системы лучше доверить опытным электромонтажникам. Ну и последним элементом подключаю солнечные панели: тут тоже надо быть внимательным и не перепутать полярность. При мощности в 2,5 кВт и неправильном подключении, солнечный контроллер сгорит моментально. Да что там говорить: при такой мощности, от солнечных панелей можно заниматься сваркой напрямую, без сварочного инвертора. Здоровья это солнечным панелям не добавит, но мощь солнца действительно велика. Так как я дополнительно использую разъемы MC4, перепутать полярность просто невозможно при первоначальном правильном монтаже.

Всё подключено, один щелчок выключателя и инвертор переходит в режим настройки: тут надо выставить тип АКБ, режим работы, зарядные токи и прочее. Для этого есть вполне понятная инструкция и если вы можете справиться с настройкой роутера, то настройка инвертора тоже не будет очень сложной. Надо только знать параметры АКБ и правильно их настроить, чтобы они прослужили как можно дольше. После этого, хм… После этого наступает самое интересное.

Эксплуатация гибридной солнечной электростанции


После запуска солнечной электростанции, я и моя семья пересмотрели многие привычки. Например, если раньше стирка или посудомоечная машина запускались после 23 часов, когда работал ночной тариф в электросетях, то теперь эти энергозатратные работы перенесены на день, потому что стиралка потребляет 500-2100 Вт во время работы, посудомоечная машина потребляет 400-2100 Вт. Почему такой разброс? Потому что насосы и моторы потребляют немного, а вот нагреватели воды крайне прожорливы. Гладить оказалось тоже «выгоднее» и приятнее днем: в комнате гораздо светлее, а энергия солнца полностью покрывает потребление утюга. На скриншоте продемонстрирован график выработки энергии солнечной электростанцией. Хорошо виден утренний пик, когда работала стиральная машинка и потребляла много энергии – эта энергия была выработана солнечными панелями.

Первые дни я по несколько раз подходил к инвертору, взглянуть на экран выработки и потребления. После поставил утилиту на домашний сервер, который в реальном времени отображает режим работы инвертора и все параметры электросети. К примеру, на скриншоте видно, что дом потребляет больше 2 кВт энергии (пункт AC output active power) и вся эта энергия заимствуется от солнечных батарей (пункт PV1 input power). То есть инвертор, работая в гибридном режиме с приоритетом питания от солнца, полностью покрывает энергопотребление приборов за счет солнца. Это ли не счастье? Каждый день в таблице появлялся новый столбик выработки энергии и это не могло не радовать. А когда во всей деревне отключили электричество, я узнал об этом только по писку инвертора, который оповещал о работе в автономном режиме. Для всего дома это означало только одно: живем как прежде, пока соседи ходят за водой с ведрами.

Но есть в наличии дома солнечной электростанции и нюансы:

  1. Я начал замечать, что птицы любят солнечные панели и, пролетая над ними, не могут сдержаться от счастья наличия технологичного оборудования в деревне. То есть иногда всё же солнечные панели надо мыть от следов и пыли. Думаю, что при установке под 45 градусов, все следы просто смывались бы дождями. Выработка от нескольких птичьих следов вообще не падает, но если затенена часть панели, то падение выработки становится ощутимым. Это я заметил, когда солнце пошло к закату и тень от крыши начала накрывать панели одну за другой. То есть лучше располагать панели вдали от всех конструкций, способных их затенить. Но даже вечером, при рассеянном свете, панели выдавали несколько сотен ватт.
  2. При большой мощности солнечных панелей и подкачке от 700 Ватт и более, инвертор включает вентиляторы активнее и их становится слышно, если дверь в техническое помещение открыта. Тут либо закрывать дверь, либо крепить инвертор на стену через демпфирующие прокладки. В принципе, ничего неожиданного: любая электроника греется при работе. Просто надо учитывать, что инвертор не стоит вешать там, где он может мешать звуком своей работы.
  3. Фирменное приложение умеет отправлять оповещения по электронной почте или в SMS, если произошло какое-либо событие: включение/отключение внешней сети, разряд АКБ и подобное. Вот только приложение работает по незащищенному 25 порту SMTP, а все современные почтовые сервисы, вроде gmail.com или mail.ru работают по защищенному порту 465. То есть сейчас, фактически, оповещения по почте не приходят, а хотелось бы.

Не сказать, что эти пункты как-то огорчают, ведь всегда надо стремиться к совершенству, но имеющаяся энергонезависимость того стоит.

Заключение


Полагаю, что это не последний мой рассказ о собственной солнечной электростанции. Опыт эксплуатации в различных режимах и в разное время года однозначно будет отличаться, но я точно знаю, что даже если в Новый Год отключат электричество, в моём доме будет светло. По результатам эксплуатации установленной солнечной электростанции могу отметить, что оно того стоило. Несколько отключений внешней сети прошли незаметно. О нескольких я узнал только по звонкам соседей с вопросом «У тебя тоже нет света?». Бегущие цифры выработки электричества безмерно радуют, а возможность убрать от компа UPS зная, что даже при отключении электроэнергии всё продолжит работать – это приятно. Ну а когда у нас наконец-то примут закон о возможности продажи электроэнергии частными лицами в сеть, я первый подам заявку на эту функцию, ведь в инверторе достаточно изменить один пункт и всю выработанную, но не потребленную домом энергию, я буду продавать в сеть и получать за это деньги. В общем, это оказалось довольно просто, эффективно и удобно. Готов ответить на ваши вопросы и выдержать натиск критиков, убеждающих всех, что в наших широтах солнечная электростанция – это игрушка.

Портативная солнечная электростанция своими руками

Это вполне полноценная солнечная электростанция в миниатюре. Вещь крайне полезная в условиях похода, отдыха на природе и везде где нет электричества и есть солнечный свет. С помощью нее можно накачать надувной матрас или лодку, принять душ или помыть автомобиль, заряжать любые гаджеты и устройства, подключить освещение. Мощности встроенного аккумулятора хватит на все.

Собрать подобную полезную вещицу под силу каждому, тут не понадобятся больших знаний электроники.

Понадобится


1. Аккумуляторная батарея 12А 7А/Ч можно купить в магазинах с электрикой или на АлиЭкспресс.
2. Корпус, пластиковый бокс 85 мм x 230 мм x 150 мм можно купить в магазинах с электрикой или на АлиЭкспресс.
3. Солнечная панель 18 В - АлиЭкспресс.
4. Контроллер зарядки - АлиЭкспресс.
5. Выключатель - АлиЭкспресс.
6. Кнопка - АлиЭкспресс.
7. Провода для подключения.
8. Светодиодная линейка - АлиЭкспресс.
9. Панель 3 в 1: прикуриватель, USB розетка, вольтметр - АлиЭкспресс.
10. Диммер - АлиЭкспресс.

Изготовление солнечной электростанции



В боксе просверлим три отверстия под прикуриватель, двойные USB розетки и вольтметр.

Установим их и закрепим винтами. Также просверлим отверстие рядом с вольтметром и установим кнопку без фиксации. Она нужна для того, чтобы включать вольтметр, когда нужно определить примерное состояние батареи.

Далее по центру сверлим небольшое отверстие в которое будут продеты провода от солнечной панели.

Солнечную панель будем крепить на двухсторонний скотч. Приклеиваем его. Припаиваем провода к панели.

Устанавливаем панель.

Сбоку сверлим отверстие и устанавливаем выключатель, который будет полностью отключать панель. Он нужен для того, чтобы аккумулятор не разражался в момент бездействия электростанции.

С противоположного бока приклеиваем светодиодную линейку.

Чтобы регулировать силу ее свечение будет задействован диммер.

Разбираем его из родного корпуса. Устанавливаем переменный резистор.

Для удобства переноски прикрепим ручку из полоски алюминия.

Сборка всей схемы


В этом устройстве применен самый простой контроллер заряда. На нем значками нарисовано куда подключается батарея, панель и нагрузка. Такой контроллер защитит батарею от полного разряда или перезарядки.

К аккумулятору подключаем через переключатель. Саму батарею прикрепим к корпусу по средством двухстороннего скотча или как в моем случае с помощью специальной клеевой резины.


От контроллера подается выход на все потребители.


И подключается солнечная панель.


Свет идет через диммер.


Готовое устройство перед закрытием крышки.

С боку дополнительно сделаны вывода батареи, чтобы можно было заряжать аккумулятор от стороннего зарядника. Ведь даже если нет солнца, то его вполне можно использовать как повер банк.

Солнечная электростанция в работе



Проверяем напряжение.


Что мы имеем в итоге


  • Два выхода USB для одновременной зарядки двух устройств.
  • Розетку прикуривателя с выходом 12 В.
  • Регулируемый по яркости источник света.

Наличие в своем составе кислотного аккумулятора это все же плюс по сравнению с литий-ионными батареями, так как он не боится минусовых температур.
Устройство очень полезное, особенно на случай зомби апокалипсиса))
В планх собрать более мощное. Всем пока!
Original article in English

DIY OFF GRID СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА: 12 шагов (с изображениями)

Первым компонентом, который мы собираемся подключить, является контроллер заряда. Внизу контроллера заряда в моем контроллере заряда есть 3 знака. Первый слева предназначен для подключения солнечной панели, имеющей положительный (+) и отрицательный (-) знак. Второй со знаком плюса (+) и минус (-) предназначен для подключения батареи, а последний - для прямого подключения нагрузки постоянного тока, например, ламп постоянного тока.

В соответствии с руководством по контроллеру заряда всегда сначала подключайте контроллер заряда к аккумулятору, потому что это позволяет ему откалибровать систему на 12 В или 24 В.Подключите красный (+) и черный (-) провода от аккумуляторной батареи к контроллеру заряда.

Примечание: Сначала подключите черный / отрицательный провод от аккумулятора к отрицательной клемме контроллера заряда, затем подключите положительный провод.

После подключения аккумулятора к контроллеру заряда вы можете увидеть, что светодиодный индикатор контроллера заряда загорается, показывая уровень заряда аккумулятора.

После подключения этого инвертора клемма для зарядки аккумулятора подключается к соответствующим положительным и отрицательным клеммам аккумулятора.

Теперь вам нужно подключить солнечную панель к контроллеру заряда. На задней стороне солнечной панели есть небольшая распределительная коробка с 2 подключенными проводами с положительным (+) и отрицательным (-) знаком. Клеммные провода обычно меньше по длине. Для подключения провода к контроллеру заряда вам понадобится специальный разъем, известный как разъем MC4. Смотрите картинку. После подключения солнечной панели к контроллеру заряда при наличии солнечного света загорится зеленый светодиодный индикатор.

Примечание: Всегда подключайте солнечную панель к контроллеру заряда, повернув панель в сторону от солнца, или вы можете накрыть панель темным материалом, чтобы избежать внезапного высокого напряжения, идущего от солнечной панели к контроллеру заряда, которое может повредить его.

БЕЗОПАСНОСТЬ:

Важно отметить, что мы имеем дело с постоянным током. Таким образом, положительный (+) должен быть подключен к положительному (+), а отрицательный (-) с отрицательным (-) от солнечной панели к контроллеру заряда.Если он перепутается, оборудование может взорваться и загореться. Так что при подключении этих проводов нужно быть предельно осторожным. Рекомендуется использовать 2 цветных провода, т.е. красный и черный цвета для положительного (+) и отрицательного (-). Если у вас нет красно-черного провода, вы можете намотать красный и черный отводы на клеммы.

Наконец подключите нагрузку постоянного тока или светильник постоянного тока.

Дополнительная защита:

Хотя контроллер заряда и инвертор имеют встроенные предохранители для защиты, вы можете разместить переключатели и предохранители в следующих местах для дополнительной защиты и изоляции.

1. Между солнечной панелью и контроллером заряда

2. Между контроллером заряда и батареей

3. Между батареей и инвертором

Измерение и регистрация данных:

Если вам интересно узнать, как много энергии вырабатывается вашей солнечной панелью или сколько энергии потребляется приборами, которые вы должны использовать для счетчиков энергии.

Кроме того, вы можете контролировать различные параметры в автономной солнечной системе с помощью удаленной регистрации данных.

Для счетчика электроэнергии на базе DIY вы можете увидеть мои инструкции на СЧЕТЧИКЕ ЭНЕРГИИ, который имеет возможность как измерения, так и регистрации данных.

После того, как все подключено, автономная солнечная система готова к использованию.

Полные инструкции для самостоятельного солнечного генератора

По состоянию на 2017 год солнечная энергия является самым дешевым источником энергии в мире и одним из немногих редких альтернативных источников, которые не вызывают загрязнения или негативного воздействия на окружающую среду.

Пользователи солнечной энергии во всем мире ежегодно экономят на планете 75 миллионов баррелей сырой нефти, что является огромным шагом на пути к тому, чтобы наша планета снова стала зеленой.

Но солнечная энергия не только экологически чистая и дешевая, но и невероятно удобна - вы можете получить к ней доступ везде и использовать ее в любое время, даже ночью.

Самодельный солнечный генератор - это автономная портативная мини-электростанция, которую вы можете использовать для питания и зарядки своих гаджетов и даже небольших бытовых приборов, при этом она будет на 100% независимой от сети.

Прочтите и узнайте, как сделать его самостоятельно.

Детали и компоненты

Во-первых, вам нужно найти все необходимые детали и компоненты, которые входят в ваш солнечный генератор.

Прочный корпус - Вам необходим водонепроницаемый, атмосферостойкий и, прежде всего, прочный корпус, в котором будут находиться все жизненно важные детали.

Отличным выбором является кейс Pelican 1620, который оснащен несколькими прочными ручками, а также парой вращающихся колес.

Еще один способ сделать солнечные генераторы портативными - это использовать большой ящик для инструментов DeWalt.

Преобразователь солнечной энергии переменного тока - С помощью инвертора солнечной энергии вы преобразуете постоянное напряжение, которое хранится в вашей батарее, в переменное напряжение, используемое бытовой техникой.

Этот инвертор Renogy с чистой синусоидой мощностью 2000 Вт имеет импульсную мощность 4000 Вт и оснащен защитой от перегрузки как для входа постоянного, так и переменного тока.

Получите скидку 10%

Код использования: RENOGYSOLAR10

Солнечная панель - Солнечная панель поглощает солнечную энергию и передает ее аккумулятору. Ваша панель будет одним из наиболее уязвимых элементов генератора, поэтому она также должна быть качественной и прочной.

Я рекомендую эту прочную, но легкую солнечную панель Jackery SolarSaga 100 Вт. Он легко складывается, поэтому вы можете упаковать его в дорогу и развернуть вместе с генератором в любом месте, где вы решите разбить палатку.

Аккумулятор - Вашему генератору требуется аккумулятор для хранения солнечной энергии. Батареи бывают всех форм и размеров, но лучший вариант - литий-ионный или свинцово-кислотный аккумулятор глубокого разряда. Вот преимущества обоих типов:

  • Высокоэффективный - до 98%
  • Компактный и легкий
  • Может частично заряжаться без долгосрочной потери емкости
  • Обычно предоставляется 10-летняя гарантия

Получите 10 Скидка%

Код использования: RENOGYSOLAR10

2.Свинцово-кислотный продукт глубокого цикла

  • Проверенная технология
  • Срок службы до 15 лет
  • Легко перерабатывается
  • Может работать намного дольше при низком заряде

Скидка 10%

Код использования: RENOGYSOLAR10

Контроллер заряда солнечной батареи - Этот компонент предотвращает перезарядку аккумулятора, регулируя уровни напряжения и тока, поступающие от солнечной панели. [1]

Если вы собираете портативный солнечный генератор, выбирайте контроллер солнечного заряда с влагонепроницаемым покрытием.

Получите скидку 10%

Код использования: RENOGYSOLAR10

Специалист по обслуживанию батареи - Специалист по обслуживанию батареи - это небольшое зарядное устройство, которое снабжает вашу батарею небольшим количеством электроэнергии, когда она остается неактивной в течение длительного времени.

Вы должны использовать его, чтобы продлить срок службы батареи.

Получите скидку 10%

Код использования: RENOGYSOLAR10

Вход питания переменного тока - Это внешний вход на жестком корпусе.

Выберите разъем питания, который не требует модификации кабеля или ручной проводки и поставляется с 18-дюймовым удлинителем.

Светодиодный прожектор - Установите в свой генератор мощные и надежные светодиодные прожекторы, чтобы вы могли использовать его в качестве источника света вокруг кемпинга, лодки и т. Д. Или во время отключения электроэнергии дома.

Рассмотрим комплект для солнечных батарей - Если вы не уверены, будут ли совместимы различные компоненты солнечного генератора, вы можете воспользоваться ярлыком и получить стартовый комплект для солнечных батарей Renogy 200 Вт.

В комплект входят две солнечные панели по 100 Вт, один контроллер заряда 30 А и комплект солнечного адаптера вместе со всеми необходимыми кабелями и разъемами.

Панели, входящие в этот комплект, имеют нержавеющие алюминиевые рамы, поэтому вы можете использовать их на открытом воздухе в течение длительного времени.

Получите скидку 10%

Используйте код: RENOGYSOLAR10

Вот полезное видео, которое расскажет вам о каждой из этих частей и компонентов.

Инструменты

Для сборки солнечного генератора вам понадобится несколько основных инструментов, в том числе:

  1. Автоматический инструмент для зачистки проводов с резаком
  2. Набор отверток Phillips, плоских и Torx
  3. 111-240V пистолет для горячего клея
  4. Аккумуляторная дрель со сверлами и насадками для заточки
  5. Универсальный нож
  6. Напильники

Ступени

Шаг 1.Рассчитайте свои потребности в энергии

Если вам нужен генератор для питания ваших устройств и случайного электроприбора [2] на лодке или автофургоне, или во время отключения электроэнергии в вашем доме, ознакомьтесь с этим списком типичных значений мощности для некоторых из наиболее распространенные устройства:

  • Потолочный вентилятор: 10-50 Вт
  • DVD-плеер: 15 Вт
  • CB Радио: 5 Вт
  • Модем: 7 Вт
  • Ноутбук: 25-100 Вт
  • Дрель (1/4 дюйма) 250 Вт
  • Тостер Духовка 1200 Вт
  • Плеер Blu-ray: 15 Вт
  • Зарядка планшета: 8 Вт
  • Спутниковая антенна: 30 Вт
  • Телевизор - ЖК-дисплей: 150 Вт
  • Светодиодная лампа (эквивалент 40 Вт): 10 Вт
  • ЖК-монитор: 100 Вт
  • Зарядка смартфона: 6 Вт
  • Кофеварка 1000 Вт
  • Холодильник (16 кубических футов) 1200 Вт

Шаг 2.Тестирование оборудования

Сначала необходимо протестировать панель и контроллер заряда.

  1. Вставьте два соединительных шнура, идущие от панели, в соответствующие (+) и (-) гнезда на контроллере заряда.
  2. Теперь подключите контроллер к батарее.
  3. Когда вы подключаете отрицательный кабель, на контроллере должен загореться зеленый свет, показывая, что аккумулятор заряжен.
  4. Переверните панель к окну, чтобы убедиться, что на нее попадает солнечный свет, и на контроллере заряда должен загореться еще один зеленый индикатор, показывая, что панель заряжает аккумулятор.

Далее нужно протестировать инвертор.

  1. Подсоедините красный и черный кабель, поставляемый с инвертором, к клемме инвертора, а другой конец кабеля подсоедините к батарее.
  2. Убедитесь, что вы сначала подключили положительный кабель.
  3. Чтобы проверить инвертор, включите его и подключите бытовой прибор с приличной нагрузкой, например вентилятор.

Еще один компонент, который необходимо протестировать, - это устройство для обслуживания батарей.

  1. Отсоедините аккумулятор от контроллера и подсоедините вспомогательные кабели к соответствующим полюсам аккумулятора.
  2. Опять же, сначала обязательно подключите положительный полюс.

В то же время вы можете проверить свой контактор для поверхностного монтажа.

  1. Вставьте удлинитель в розетку.
  2. Если все в порядке, на обслуживающем устройстве должны загореться зеленый и красный индикаторы.
  3. Через несколько секунд должен остаться только красный, показывая, что требуется зарядка.

Если вы предпочитаете смотреть видео, вот одно, которое покажет вам, как протестировать каждый из ваших компонентов:

Шаг 3.Сборка генератора

Здесь вы устанавливаете все оборудование и выполняете некоторые из первых подключений вашей системы.

Отметьте и вырежьте отверстия

Вы можете использовать малярную ленту, чтобы сделать начальные отметки. Таким образом, вы можете отрегулировать их, не оставляя следов на корпусе.

Измерьте фактический размер каждого отверстия и проведите линии на корпусе. Если сомневаетесь, всегда обрезайте меньше, а затем подпилите или обрежьте отверстие больше, если это необходимо.

Для прямой резки используйте вибрирующий многофункциональный инструмент с погружным режущим лезвием.Для круглых отверстий вы можете переключаться между сверлами и коронками.

Для обрезки и регулировки отверстий используйте вращающееся режущее лезвие с пневматическим шлифовальным станком.
Если вы предпочитаете ручные инструменты, вы можете добиться того же с помощью канцелярского ножа или напильника.

Крепление внешних компонентов

После того, как вы прорежете отверстия, проверьте, подходит ли светодиодный прожектор, и выровняйте края черным силиконовым герметиком, чтобы сохранить внутреннюю часть коробки водонепроницаемой. Как только силикон начнет затвердевать, аккуратно вставьте лампу в отверстие.

Зарядный порт 120 В переменного тока снабжен резиновым уплотнением, поэтому для этого не нужно использовать силикон.

Повторите процесс для компонентов с другой стороны жесткого футляра.

Для панели дистанционного управления инвертора вам понадобится силиконовый герметик. Закрепите панель саморезами.

Используйте более толстые крепежные болты № 10-24 для крепления водонепроницаемой крышки и выпускного отверстия GFCI. Пока не прикручивайте их, потому что сначала вам нужно все подключить.

Если пиковая мощность инвертора солнечной энергии превышает 4000 Вт, необходимо использовать провод 12 калибра для розетки GFCI.Всегда дайте себе на 4-5 дюймов провода больше, чем вам нужно.

Теперь вам нужно разметить и вырезать отверстия для подключения солнечной панели и сильноточного разъема на 350А. Быстроразъемный соединитель на 350 А является дополнительной функцией, но он позволяет использовать батарею с перемычками или последовательно подключать больше батарей и увеличивать мощность генератора.

Наконец, необходимо установить второй светодиодный прожектор на крышку солнечного генератора. Выполните ту же процедуру, что и для первого, но подождите, пока вы сначала установите все внутренние компоненты.

Крепление аккумулятора

Поскольку аккумуляторы являются самыми тяжелыми компонентами, поместите его в угол, ближайший к колесам корпуса. Батарею можно ориентировать в любом направлении, но убедитесь, что она хорошо поддерживается в тех направлениях, в которых, вероятно, будет использоваться футляр.

Просверлите два отверстия для болтов крепления аккумулятора, как показано на видео ниже, но не фиксируйте его на месте, пока все компоненты не будут готовы к установке.

Крепление инвертора солнечной энергии

Вам необходимо разместить синусоидальный инвертор переменного тока так, чтобы его выходы находились рядом с водонепроницаемой розеткой GFCI, а кабели на 12 В - в пределах досягаемости аккумулятора.

Отметьте нижние гостиницы для инвертора и установите оборудование, используя крепежные болты № 10-24 с шайбами, пружинными шайбами ​​и гайками.

Наконец, подключите кабель от розетки GFCI к одному из выводов инвертора, а другой конец кабеля дистанционного управления инвертором - к задней части панели удаленного переключателя.

Установите контроллер заряда и приспособление для обслуживания батареи переменного тока

Лучшее место для специалиста по обслуживанию батареи переменного тока - на задней стене системы, рядом со светодиодным индикатором, который вы установили первым.Затем вы можете подключить шнур питания к удлинителю водонепроницаемой розетки 120 В переменного тока, которую вы установили ранее на внешней стороне корпуса.

После того, как вы установили все внешние и внутренние компоненты, вам необходимо соединить их вместе. В этом обучающем видео ниже показана подробная процедура подключения портативных солнечных генераторов, подобных описанной здесь системе.

О чем следует помнить, если вы используете литиевую батарею, изготовленную по индивидуальному заказу.

Если у вас достаточно опыта в области электроники своими руками, вы можете изготовить литиевую батарею для своей системы.Следует помнить о нескольких вещах:

Низкотемпературная система отключения или нагрева - Литиевые батареи нельзя заряжать при температуре ниже 32 ° F (0 ° C) без непоправимого повреждения. [3] Если вы используете литиевую батарею, найдите контроллер зарядки от солнечной батареи с функцией отключения по низкой температуре.

Контроллер заряда MPPT с возможностью редактирования профиля заряда - Каждой батарее требуется разное максимальное напряжение. Запрограммируйте параметры профиля заряда MPPT для конкретного типа батареи, которую вы планируете использовать.

Солнечный генератор своими руками - это автономная портативная мини-электростанция, которая может позволить вам быть на 100% независимым от сети.

Система защиты от чрезмерного разряда - Если вы чрезмерно разрядите литиевую батарею, вы измените ее химический состав и навсегда повредите ее.

Защита от высоких температур - Если вы планируете использовать аккумулятор в высокотемпературной среде, вам потребуется система охлаждения аккумулятора.

Балансировка ячеек - Если вы регулярно заряжаете и разряжаете от 100% до 0%, ваши элементы выйдут из равновесия, поэтому вам необходимо использовать ручной балансировщик ячеек RC.

Герметичные батареи - Литиевые батареи сжимаются и расширяются во время разрядки и зарядки. Так что, если вы не компенсируете это пенопластом, вы не должны горшок их.

Зачем строить собственный солнечный генератор «сделай сам»

Экологичнее, чем топливные генераторы

При нулевых выбросах солнечные генераторы гораздо более экологически приемлемы, чем те, которые работают на ископаемом топливе. Когда вы наслаждаетесь свежим воздухом, последнее, что вам нужно, - это дизельный генератор, загрязняющий все вокруг.

Чтобы посмотреть обзор портативного солнечного генератора, нажмите здесь.

Безопаснее, чем газовые генераторы

Солнечные генераторы намного безопаснее использовать в помещении и на открытом воздухе, чем те, которые работают на ископаемом топливе, которое может протекать или вызывать пожар.

Отсутствие текущих затрат

После того, как вы инвестируете в компоненты и инструменты, ваши расходы закончены. На их компоненты обычно предоставляется гарантия сроком более 20 лет. [4]

Накопление электроэнергии дает множество преимуществ.Это позволяет потребителям использовать электроэнергию, когда они хотят ее использовать. Это увеличивает количество энергии, которую мы можем использовать от ветра и солнца, которые являются хорошими источниками с низким содержанием углерода.

Чарльз Барнхарт, научный сотрудник Стэнфордского университета, Глобальный проект по климату и энергетике

Вы можете легко их отремонтировать

В отличие от генераторов на ископаемом топливе, в которых используются сложные двигатели внутреннего сгорания, солнечные генераторы легко ремонтировать сами по себе.

Мощнее готовых

Не все готовые генераторы обладают такой мощностью, как солнечный генератор Кадьяк.Если вам нужно больше энергии, чем среднестатистическому владельцу дома на колесах, то вам подойдет создание собственных генераторов.

Сделай сам дарит вам гордость за свои достижения

Создавая свой солнечный генератор, вы не только сможете узнать много нового о технологиях, но и ощутить свою значимость. Вы можете включить своего супруга и детей и сделать это семейным проектом.

Меньше, чем готовые

Если вы приобретаете их по отдельности, рекомендуемые здесь компоненты будут стоить намного меньше, чем полная готовая система генератора, подобная этой.

Посмотреть отзывы о готовых солнечных генераторах:

FAQ

Может ли солнечный генератор питать дом?

Нет, солнечный генератор не может привести в действие весь дом. Солнечные генераторы не обладают достаточной мощностью, чтобы обеспечить электроэнергией весь дом. Вы можете использовать его для своей лодки, дома на колесах или кемпинга, а в чрезвычайной ситуации - просто частью вашего дома, пока не будет восстановлено электроснабжение.

Какой размер солнечного генератора мне нужен?

Размер вашего солнечного генератора зависит от ваших потребностей в электроэнергии.Вы можете рассчитать это, проверив номинальную мощность различных инструментов и устройств, которые вы можете заряжать или заряжать с помощью солнечного генератора.

Как долго работают генераторы на солнечных батареях?

Солнечные генераторы служат от 20 до 30 лет. На компоненты солнечного генератора своими руками обычно распространяется двухлетняя гарантия.

Нужен ли мне генератор, если у меня есть солнечные батареи?

Да, вам нужен генератор, даже если у вас есть солнечные батареи. Однако никогда не следует использовать их вместе одновременно.Ваши солнечные панели всегда подключены к сети, но в случае отключения электроэнергии генератор может обеспечивать аварийное питание, например, для освещения.

Тихие ли солнечные генераторы?

Да, солнечные генераторы работают очень тихо. В отличие от генераторов на ископаемом топливе, в системе солнечного генератора не используется двигатель, и единственный шум, который вы можете услышать, - это жужжание, исходящее от инвертора. Это делает солнечные генераторы идеальными для активного отдыха, когда вы не хотите беспокоить других людей.

На что способен солнечный генератор?

Солнечный генератор может приводить в действие электронные устройства, такие как смартфоны, ноутбуки, портативные телевизоры, небольшие приложения и фонари. Они не подходят для более мощной бытовой техники, такой как стиральные машины, плиты и холодильники.

А солнечные генераторы хороши?

Да, солнечные генераторы - хороший выбор, если вам не требуется много электроэнергии в доме или вам нужно приводить в действие лодку, жилой автофургон или каюту.

Заключение

Конечно, вы можете пойти и купить готовый солнечный генератор, соответствующий вашим потребностям. Однако, если у вас есть все инструменты и вы немного знаете о проводке, вы можете построить ее самостоятельно и пользоваться ее многочисленными преимуществами.

Самодельный генератор стоит намного дешевле заводского, не говоря уже о том, что вы можете выбрать множество деталей по индивидуальному заказу.

Весь смысл создания солнечного генератора с нуля заключается в том, чтобы оставаться самодостаточным и доказывать себе, что вы можете использовать свои навыки и ум, чтобы стать независимым от сети.

Так почему бы вам не построить его самому сейчас?

  1. https://www.solarpowerworldonline.com/2019/12/how-to-select-a-solar-charge-controller/
  2. https://www.treehugger.com/how-build-solar -generator-wheels-video-4854838
  3. https://electrek.co/2020/02/21/journal-of-energy-storage-studies-ev-owners-manuals-compiles-best-practices-for- батареи /
  4. https://www.solarreviews.com/blog/what-equipment-do-you-need-for-a-solar-power-system

DIY солнечных панелей Объяснение плюсов и минусов

Время чтения: 5 минут

Солнечная энергия - модная вещь в 2020 году, и многие предприимчивые домовладельцы начинают интересоваться «солнечными панелями своими руками» - концепцией создания системы солнечных панелей самостоятельно.Конечно, солнечная установка требует значительных усилий, и есть правильный и неправильный сценарий для самостоятельных солнечных проектов.

Использование солнечной энергии имеет серьезные финансовые преимущества: она снижает ежемесячные затраты на электроэнергию и может даже повысить стоимость вашего дома. Такие льготы, как федеральный налоговый кредит для солнечной энергии, могут снизить ваши чистые затраты на 26 процентов или более, но солнечная энергия по-прежнему является значительным вложением, а цена может вызвать шок. Чтобы сэкономить деньги, неудивительно, что многие домовладельцы рассматривают возможность самостоятельного изготовления.Ниже мы разберем основные плюсы и минусы, которые вам нужно знать о солнечной энергии самостоятельно, прежде чем принимать решение, а также о процессе использования солнечной энергии своими руками.

Узнайте, сколько будут стоить солнечные панели в вашем районе в 2021 г.

Основные выводы о солнечной энергии своими руками

  • Установка системы «сделай сам» возможна и обычно обходится дешевле, чем наем установщика солнечной энергии
  • Использование самостоятельной установки требует гораздо больше работы со стороны домовладельца
  • Вы можете сравнить конкурентоспособные, полные предложения по солнечной энергии от установщиков на EnergySage Marketplace

5-этапный процесс создания солнечных панелей своими руками

  1. Спроектируйте и установите размер вашей системы в соответствии с потребностями в энергии
  2. Покупка ваше солнечное оборудование (солнечные панели, инверторы, стеллажи)
  3. Установите стеллажи или крепления для панелей
  4. Подключите солнечные панели к вашему стеллажному оборудованию
  5. Установите солнечный инвертор

Установка солнечных панелей своими руками может быть дешевле , но ваши возможности ограничены

По данным EnergySage Solar Marketplace, средняя гр. Стоимость перехода на солнечную энергию для домовладельцев (то есть ваши затраты до применения льгот и скидок) составляет 16 860 долларов.Из этой суммы затраты на проектирование и установку составляют около десяти процентов от общей суммы счета - эти десять процентов - это то, что самодельные солнечные панели по сути сэкономят вам, поскольку вам все равно придется покупать оборудование самостоятельно. Тем не менее, все еще заманчиво задуматься о создании собственной установки солнечных панелей, чтобы сэкономить деньги и полностью контролировать свой проект.

Ваша солнечная энергетическая система должна продолжать вырабатывать электроэнергию в течение 25–35 лет, поэтому очень важно учитывать как первоначальные затраты, так и относительную финансовую выгоду для всех ваших вариантов использования солнечной энергии.Если вы покупаете домашний комплект солнечных батарей, например, те, что продаются в Costco или Home Depot, он может быть дешевле в расчете на ватт, но вы не получите такое же качественное оборудование, которое могут вам предложить установщики солнечных батарей. По большей части, установщики солнечных батарей покупают у дистрибьюторов оборудования, которое не продается широкой публике, - и они часто получают более низкие цены, потому что могут покупать оптом.

Pro: создавайте собственные солнечные электростанции для небольших автономных проектов.

Большинство домашних солнечных комплектов предназначены для автономного использования, что означает, что вы не можете использовать их и оставаться подключенными к электросети.Если вы средний домовладелец, отключение от сети, вероятно, не в ваших интересах - возможность доступа к электроэнергии, вырабатываемой коммунальными предприятиями, важна, если ваша солнечная энергетическая система не производит достаточно электроэнергии для удовлетворения ваших потребностей в любое время. день круглый год.

Однако домашние комплекты солнечных батарей могут быть хорошим решением, если вы не пытаетесь обеспечить электроэнергией весь дом. Дома на колесах, лодки и все более популярные крошечные дома - все это возможности для самостоятельного изучения солнечной энергии, потому что они уже автономны и мобильны.

По аналогичной теме, проекты DIY на солнечной энергии могут быть полезны, если у вас есть большая собственность и вы хотите обеспечить электроэнергией отдаленную территорию, например сарай или сарай для инструментов, или хотите легко установить уличное освещение. В таких случаях ваши потребности в электроэнергии будут относительно низкими, поэтому покупка небольшого домашнего солнечного комплекта и установка его самостоятельно вполне осуществима.

Если вы хотите установить солнечный проект своими руками, заранее сравните несколько вариантов. Grape Solar - крупный производитель (среди некоторых других), который предлагает несколько различных продуктов DIY как для сетевых, так и для автономных систем, дополнительную информацию о которых вы можете найти ниже.

Опции для самостоятельной работы на солнечной энергии
906 906 906 906 905
Продукт Размер системы (ватт) Стоимость системы долларов за ватт Ссылка продавца
Grape Солнечная система с сетью 906 906 PV10 906 906 10 942 $ $ 2,06 Home Depot
Grape Солнечная фотоэлектрическая система с привязкой к сети 3180 $ 6909 2,17 $ Home Depot
906 Солнечная система 906 Grape 906 Солнечная система 9 238 долл. США долл. США 4.02 Amazon
Renogy Solar Premium Kit 800 2300 $ 2,88 $ Amazon
WindyNation Off-Grid Комплект солнечных панелей 400 400 ECO-WORTHY Grid Tie Solar Panel Kit 1,200 1,992 $ $ 1,66 Amazon

Против: установка солнечной энергии сложна, домашняя солнечная энергия требует обучения и опыта

Когда вы решите собрать солнечные панели своими руками , помните, что вы получаете то, за что платите.Домашний комплект солнечных батарей может быть менее дорогим, но установщики солнечных батарей предлагают огромную ценность за относительно небольшие дополнительные расходы (помните эту цифру в десять процентов?). Когда дело доходит до установки дорогостоящей электрической системы на вашем участке, поиск человека, который знает, что он делает, в конечном итоге может сэкономить вам как время, так и деньги.

Некоторые из лучших установщиков солнечных батарей работают в этом бизнесе десятилетиями - опыт, который невозможно воспроизвести никакими онлайн-исследованиями или руководствами по ремонту.Каждый штат требует, чтобы установщики имели лицензию и квалификацию для установки солнечных батарей, а независимые сертификаты, такие как профессиональная сертификация Североамериканского совета сертифицированных специалистов по энергетике (NABCEP), должны гарантировать, что компания, с которой вы решите работать, глубоко понимает этот процесс. .

Ваш установщик солнечной энергии также поможет вам заполнить и подать разрешения и заявки, которые вам необходимо подать для запуска и запуска вашей солнечной энергетической системы.Это особенно важно, потому что ваше коммунальное предприятие не позволит вам подключить вашу систему к сети без разрешения сертифицированного электрика.

Благодаря опыту вашего установщика солнечных батарей, они также будут хорошо понимать финансовые стимулы для использования солнечной энергии, доступные в вашем районе, и, возможно, даже смогут помочь вам сэкономить больше денег, найдя стимул, который вы, возможно, упустили. Наконец, важно отметить, что многие производители оборудования будут соблюдать свои гарантии только в том случае, если квалифицированный установщик установит их оборудование.Многие установщики также предлагают дополнительную гарантию на свою работу.

Все еще сомневаетесь, подходит ли вам солнечная энергия своими руками? Посмотрите наше видео, в котором излагаются наиболее частые вопросы, которые возникают при самостоятельных солнечных проектах:

Есть и другие (лучшие) способы сэкономить деньги на солнечной установке

Конечно, при создании такой Важное решение для вашего дома, вы захотите найти вариант солнечной энергии, который принесет вам наибольшую финансовую выгоду.Однако использование солнечной энергии своими руками - не единственный способ сэкономить деньги при использовании солнечной энергии.

Три совета для покупателей солнечных батарей

1. Домовладельцы, которые получают несколько предложений, экономят 10% или более

Как и в случае любой дорогой покупки, покупка установки солнечной панели требует большого исследования и рассмотрения, включая тщательный анализ компании в вашем районе. В недавнем отчете Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) Министерства энергетики США рекомендовалось, чтобы потребители сравнивали как можно больше вариантов солнечной энергии, чтобы не платить завышенные цены, предлагаемые крупными установщиками в солнечной отрасли.

Чтобы найти более мелких подрядчиков, которые обычно предлагают более низкие цены, вам потребуется сеть установщиков, например EnergySage. Вы можете получить бесплатные предложения от проверенных установщиков, проживающих в вашем регионе, когда зарегистрируете свою собственность на нашем рынке солнечных батарей - домовладельцы, получившие 3 или более предложений, могут рассчитывать сэкономить от 5000 до 10000 долларов на установке солнечных панелей.

2. Крупнейшие установщики обычно не предлагают лучшую цену

Мантра «больше - не всегда лучше» - одна из основных причин, по которой мы настоятельно рекомендуем домовладельцам рассматривать все варианты солнечных батарей, а не только бренды, достаточно крупные, чтобы платить за самую рекламу. Недавний отчет правительства США показал, что крупные установщики на 2000-5000 долларов дороже, чем небольшие солнечные компании . Если у вас есть предложения от некоторых крупных установщиков солнечной энергии, обязательно сравните эти предложения с предложениями местных установщиков, чтобы убедиться, что вы не переплачиваете за солнечную батарею.

3. Не менее важно сравнивать все варианты оборудования.

Специалисты по установке в национальном масштабе не просто предлагают более высокие цены - у них также, как правило, меньше вариантов солнечного оборудования, что может существенно повлиять на производство электроэнергии вашей системой.Собирая разнообразные предложения по солнечной энергии, вы можете сравнить затраты и экономию на основе различных пакетов оборудования, доступных вам.

При поиске лучших солнечных панелей на рынке следует учитывать несколько факторов. Хотя одни панели будут иметь более высокий рейтинг эффективности, чем другие, инвестирование в самое современное солнечное оборудование не всегда приводит к более высокой экономии. Единственный способ найти «золотую середину» для вашей собственности - это оценить расценки с различным оборудованием и предложениями финансирования.

Для любого домовладельца, только начинающего покупать солнечную батарею и желающего получить приблизительную оценку установки, можно попробовать наш солнечный калькулятор, который предлагает предварительную стоимость и оценку долгосрочной экономии в зависимости от вашего местоположения и типа крыши. Для тех, кто хочет получить расценки от местных подрядчиков сегодня, посетите нашу платформу сравнения расценок.

Примечание: этот пост содержит партнерские ссылки. Мы ссылаемся только на продукты, которые мы считаем отличными.

Этот пост изначально был опубликован в «Новостях Матери-Земли».

Основные солнечные элементы

Узнайте, сколько будут стоить солнечные панели в вашем районе в 2021 году

Может ли работать «Домашняя электростанция»?

Массачусетс, Массачусетс (TS Newswire) - 07 ноября 2020 г.

Easy DIY Power Plan - это новая самостоятельная программа для тех, кто хочет стать энергонезависимым путем строительства собственных миниатюрных домашних электростанций. Система, созданная 45-летним учителем географии по имени Райан Тейлор, утверждает, что предоставляет все детали и инструкции, необходимые для создания простого домашнего генератора, способного сэкономить до 2650 долларов в год на счетах за электроэнергию дома.Желающие могут получить Easy DIY Power Plan по специальной сниженной цене на официальном сайте здесь.

Не секрет, что многие люди возмущаются необходимостью оплачивать огромные счета за электроэнергию каждый месяц, особенно когда электрические компании часто не выполняют поставку из-за сбоев линий электропередач и отключений, которые могут оставить их платежеспособных клиентов в неведении - иногда на несколько дней. . Эти разочарования побудили многих американцев изучить альтернативные варианты, такие как солнечные батареи и домашние генераторы, как способ защитить свои семьи.Однако эти альтернативы могут иметь свои собственные препятствия.

Эти продолжающиеся разочарования в электрической компании, по-видимому, и заставили Тейлора искать альтернативный источник энергии и в конечном итоге разработать свой Easy DIY Power Plan. И хотя некоторым может быть трудно поверить, что такое маленькое и простое устройство способно генерировать столько энергии, Тейлор, по-видимому, собрал огромное количество последователей, которые, как говорят, экономят в среднем 1600 долларов в год на счетах за электричество, в то время как защищая свои семьи от неожиданных отключений электроэнергии.

Что такое Easy DIY Power Plan?

DIY Power Plan - это цифровая программа, которая показывает клиентам, как построить свою миниатюрную электростанцию ​​из простых деталей, которые можно легко приобрести в Home Depot или любом магазине товаров для дома за 106 долларов. Это устройство для выработки энергии основано на принципе бесконечной мощности - тот же принцип, что и в электромобилях, позволяющий им постоянно заряжаться, когда они не ускоряются.

Программу можно загрузить на любой компьютер, планшет или смартфон, что позволяет легко держать ее под рукой независимо от того, где вы решите построить свою систему, и оттуда.Его также можно распечатать, если вы предпочитаете работать с бумажной копией. Внутри вы найдете чертежи, полный список материалов, полные полноцветные пошаговые инструкции по сборке, а также инструкции о том, как подключить вашу систему easy power к любому устройству.

Тейлор утверждает, что из 87 435 клиентов только у десяти были какие-либо проблемы с настройкой и полной эксплуатацией генератора, что показывает, насколько очевидно просто начать работу. Система поставляется с Бонусным пакетом для экономии денег и личным адресом электронной почты Taylors для неограниченной пожизненной поддержки.На продукт также распространяется 60-дневная гарантия возврата денег без каких-либо вопросов.

Специально: Скидка на Easy DIY Power Plan - Нажмите здесь, чтобы заказать сейчас (ограниченное по времени предложение!)

Преимущества использования Easy DIY Power Plan

Easy DIY Power Plan - уникальное решение для людей, которые хотят избавиться от своей зависимости на крупных электроэнергетических компаниях и обезопасить себя от перебоев в подаче электроэнергии без необходимости инвестировать в дорогие солнечные панели или домашний генератор.

Хотя генераторы могут быть полезны в случае возникновения чрезвычайных ситуаций, они не являются дешевым вариантом даже без учета стоимости бензина, необходимого для их работы.Так что вряд ли они помогут сэкономить деньги или являются жизнеспособным вариантом для длительного использования. Это не говоря уже о логистике хранения большого количества легковоспламеняющегося топлива. Точно так же, хотя солнечная энергия не лишена своих преимуществ, солнечные панели чрезвычайно дороги в установке и могут быть ненадежным вариантом для тех, кто живет в районах, где отсутствует постоянное солнечное освещение.

Easy DIY Power Plan, с другой стороны, полностью безопасен, не выделяет опасных паров и не создает риска взрывной реакции.Его чрезвычайно легко настроить и подключить к любому устройству, он вырабатывает много энергии и практически не требует обслуживания.

Где купить Easy DIY Power Plan

Настоящего Easy DIY Power Plan нет ни на Amazon, ни в каких-либо офлайн магазинах, а только непосредственно на веб-сайте Райана Тейлорса. Чтобы убедиться, что вы получаете настоящую вещь и полный бонусный пакет, мы рекомендуем загрузить Easy DIY Power Plan с официального сайта по ссылке ниже.

Заказ по предоставленным ссылкам также гарантирует, что вы получите самую низкую доступную цену и имеете право на гарантию возврата денег.Щелкните здесь, чтобы заказать Easy DIY Power Plan с официального сайта

Вердикт по Easy Power Plan

Это руководство через плечо обеспечивает замечательный способ стать энергонезависимым с минимальными физическими усилиями при настройке. Это, в дополнение к гарантии полного возврата денег, которая действует для обеспечения удовлетворенности клиентов, делает это легким выбором для тех, кто ищет альтернативные способы производства электроэнергии и снижает свои счета за электроэнергию.

Огромная экономия: получите простой план электропитания «сделай сам» прямо сейчас

Раскрытие статуса партнера: Мы - профессиональный веб-сайт с обзорами, который получает вознаграждение от компаний, чьи продукты мы рассматриваем.Мы находимся в независимой собственности, и высказанные здесь мнения являются нашими собственными.

My DIY Solar Power Setup - Бесплатная энергия для жизни

На данный момент довольно хорошо известно, что мистер Мани Усат влюблен в солнечную энергию. Помимо очевидной научной фантастики (электричество, спутники, футуристические роботы!) И экологичности (энергия с нулевым шумом или загрязнением), за последние пять лет, наконец, созрела сторона вещей , деньги, , Таким образом, солнечная энергия теперь является самым дешевым способом производства электроэнергии - даже если вы не учтете дополнительный бонус в виде любых доступных субсидий и преимуществ экологически чистой жизни.

Ватт солнечных панелей: от 100 + до 50 центов (2017 г.) меньше, чем за мою жизнь (источник изображения cleantechnica). А цифра 2017 года для синей стороны графика составила более 95 000 МВт.

Это работает для частных лиц: во многих случаях, если вы можете установить хорошую стойку с солнечными панелями на крыше, ваши ежемесячные сбережения будут эквивалентны вложению инвестиций, которые работают лучше, чем фондовый рынок. Но цифры выглядят еще лучше, когда ваша солнечная установка становится больше, например, если вы используете солнечную энергетику или общественную солнечную ферму.

Связано: В недавних предложениях Colorado Energy Bids солнечная энергия является самым дешевым вариантом, даже если она поддерживается аккумулятором (Vox).

Самой интересной частью этого для меня всегда была физика. С тех пор, как я узнал, сколько энергии Солнце освещает поверхность нашей планеты (примерно в 16000 раз больше энергии, чем потребляет все человечество, даже с нашими нынешними раздутыми привычками), я был уверен, что мир, в котором преобладает солнечная энергия, был неизбежен . Единственными препятствиями были человеческая инерция и временная политика.Физика навсегда.

Например, рассмотрим следующую карту, на которой показано крошечное количество наших пустынь, которые нам нужно будет покрыть солнечными батареями, чтобы заменить все энергопотребление (электричество, нефть, газ, атомная энергия, гидроэнергетика, ветер и т. Д.)

Рис. 1: Крошечный участок земли, необходимый для питания всего человечества. (источник изображения)

И это даже лучше, чем это: на изображении выше предполагается, что эффективность солнечных панелей старой школы составляет 8%, тогда как 18% сейчас является стандартным показателем. Таким образом, вы можете снова разрезать черные точки пополам, а затем разрезать еще несколько раз, чтобы учесть другие существующие источники чистой энергии.

И, конечно же, вам не нужно концентрировать панели и прокладывать повсюду гигантские линии электропередач, как показано на карте. Вы можете прикрепить солнечные панели практически в любом месте, и они начнут работать на вас как маленькие сотрудники, без устали вырабатывая энергию (что эквивалентно деньгам) автоматически.

Это, конечно, настоящая тема данной статьи.

Мой проект DIY Solar

Новая солнечная батарея в цехе штаб-квартиры MMM вырабатывает более чем достаточно энергии для круглогодичной эксплуатации всего объекта, а также для зарядки электромобилей различных участников.

Естественно, я всегда хотел иметь собственную солнечную электростанцию. До сих пор мне мешали различные оправдания: отсутствие хороших мест для установки панелей на крыше моего главного дома, несколько неблагоприятные местные правила, но в основном незнание того, что именно покупать и как это устанавливать.

Я поклялся, что, когда я, наконец, закончу этот проект, я напишу отчет вам, , чтобы избавить вас от некоторых исследований и затрат времени, которые мне пришлось пройти.

Итак, приступим!

Часть первая: Покажи мне деньги

Как видно из рисунка выше, я начал с создания относительно небольшой солнечной батареи. Есть двенадцать панелей, каждая размером 40 х 60 дюймов. Каждый из них вырабатывает 300 ватт электроэнергии, когда светит солнце, и когда вы вычисляете цифры для моего климата, вся установка будет вырабатывать около 6100 кВтч / год электроэнергии, кусок, который стоит около 732 доллара в год в среднем по США. цены на электроэнергию.

Довольно удивительно - достаточно энергии, чтобы управлять моим местом в коворкинге и соседним розничным магазином миссис ММ … из куска красивого черного стекла, примерно такого же размера, как место для парковки одной машины!

Между тем, у оптовой стоимость этого оборудования складывалась примерно так:

  • 12 солнечных панелей по 130 долларов каждая: 1656 долларов (всего 3600 Вт по 46 центов за ватт)
  • 12 модулей оптимизатора (которые увеличивают выходную мощность в полутени): 650 $
  • Один инвертор SolarEdge 6 кВт (преобразует постоянный ток от панелей в переменный для сети): $ 1102
  • Различные кронштейны, монтажные стойки, болты и проводка: 460 долларов США

Итак, мои общие расходы, благодаря удаче иметь друга, который одновременно является преданным усатиком и , владельцем быстро развивающейся солнечной компании, составили 3900 долларов.

Это лучший случай, но даже после того, как вы добавите нормальную норму прибыли плюс 30% тариф, который Дональд недавно наложил на солнечные панели (и помните, что панели, к счастью, составляют только половину стоимости системы), вы все равно можете купить аналогичный Complete комплект за 5000 долларов или около того.

Когда вы измеряете годовой доход от инвестиций (или «период окупаемости»), с точки зрения затрат имеет значение только одно: цена за ватт. В итоге я построил эту систему по цене около 1,08 доллара за ватт , что мало по сегодняшним меркам, но скоро будет казаться высоким.

И помните, что обычно существуют налоговые льготы для дальнейшего снижения этой стоимости - вы можете снять 30% с максимальной суммы этой стоимости за счет Федерального налогового кредита США (ITC) и, возможно, больше от правительства вашего штата и местного органа власти или полезность.

Великое солнечное путешествие в Дуранго

В прошлом году я встретил крутого усатого предпринимателя по имени Джон. Он был в Лонгмонте, чтобы навестить здесь какую-то семью, но его настоящая домашняя база находится в Дуранго, штат Колорадо, где он управляет успешной компанией по установке солнечных батарей Shaw Solar.Об этом человеке нужно рассказать миллион историй, но пока мы начнем с этой.

Зная, как давно я интересовался солнечным проектом «сделай сам», Джон решил подойти и помочь мне наконец его завершить. Мы рассмотрели технические детали, расчеты, стратегии и затраты. Все это завершилось тем, что в мае 2017 года я отправился в захватывающую поездку в Дуранго вместе с другим местным другом.

Это была настоящая поездка, гораздо больше, чем приобретение солнечных батарей и консультации.Дуранго - потрясающий маленький городок, и оказалось, что Джон живет в сообществе не менее впечатляющих братьев и сестер и друзей - например, его брата Чарльза, который за 20 лет отремонтировал самостоятельно школу площадью 50 000 квадратных футов, которая теперь стала жемчужина центра города Дуранго.

Время сборки

Я вернулся из этой поездки, полный уверенности и энергии ... только для того, чтобы в течение нескольких месяцев хранил солнечные панели в здании моей студии, пока я работал над завершением наиболее важных частей здания штаб-квартиры, а затем ждал, пока у меня появится время и мотивация, чтобы вспахать через заявку на получение разрешения на строительство.

потребовался еще один визит от Джона, чтобы действительно запустить проект, и как только мы его проработали, я понял, что мое беспокойство было совершенно необоснованным - если вы знаете, что делаете, простая солнечная батарея может быть полностью установлена ​​ двумя людьми при работе менее суток . Вот что мы в итоге сделали.

Step Zero: исследования и разрешение

Начните с конца. Замечательный Кари Споттс (руководитель компании LPC по учету возобновляемой энергии) помогает мне заменить новый двухпоточный электросчетчик после успешного завершения этого проекта.

Это та часть, которая останавливает большинство людей еще до того, как они начнут. Самый быстрый способ - если вас не интересуют эти подробности, найдите кого-нибудь, кто интересуется, чтобы катапультировать вас через них. Но если у вас достаточно любопытства, чтобы узнать подробности, вот они:

Насколько большую систему мне следует построить? В общем, чем крупнее, тем лучше. Стоимость ватта снижается по мере роста вашей системы, что обеспечивает более высокий годовой доход от инвестиций.

«Я живу не в Колорадо.Сколько сока я получу там, где я живу? » Эта часть забавна: Национальная лаборатория возобновляемой энергии использует отличный бесплатный калькулятор PVWatts, который делает все за вас: учитывает среднюю погоду и углы солнечного света в вашем районе, даже позволяя вам указать солнечные панели, расположенные под любым безумным углом. подобно. (Другими словами, у вашего дома не обязательно должна быть идеальная крыша, выходящая на юг).

«Нужны ли мне и некоторые из этих аккумуляторов Tesla Powerwall?» №Если вы не строите автономную кабину, почти во всех случаях вы захотите «привязать к сети» свою солнечную батарею, чтобы вы могли эффективно продавать излишки электроэнергии обратно энергетической компании (и, следовательно, другим близлежащим клиентам. ), очистив весь ваш город и сэкономив огромные средства на батареях. Powerwall отлично работает, если вам нужна защита от перебоев в подаче электроэнергии, и даже может окупить себя, если вы живете где-нибудь с интеллектуальной сетью, которая допускает арбитраж цены днем ​​и ночью.

«Как мне получить разрешение на строительство этого сооружения?» Строительный департамент вашего города, вероятно, имеет страницу с описанием того, как подать заявку.Вот, например, Лонгмонт. Самая сложная часть - это создание «однолинейной диаграммы», но я обманул, просто поместив свои собственные данные в пример, предоставленный с моим городом, что привело к этому результату, который они без вопросов одобрили.

Шаг первый: макет

У меня была красивая, простая крыша, которая уже была обращена на юг, наклонена вверх под углом 30 градусов, что почти идеально для солнечных батарей. Но вы также можете разместить их на других скатах или плоских крышах, и они по-прежнему работают на удивление хорошо.

Мне понадобилось по два рельса для каждого ряда панелей, и рельсы поддерживаются L-образными скобами, прикрученными к крыше. Итак, у меня получилась такая конфигурация:

Разметка опорных кронштейнов, направляющих, панелей и силового инвертора.

Важное замечание: Поскольку я ставил это на крышу гаража (технически «незанятое пространство»), я смог выжать их полностью до края крыши. Если вы устанавливаете устройство в доме, пожарный кодекс вашего города может потребовать, чтобы вы оставили пешеходных переходов длиной 3 фута по краям.Иногда разумно мыслить нестандартно: крыша гаража, автономная наземная стойка, если у вас много неиспользуемой земли, или создание новой мастерской / навеса для автомобиля / садового навеса, который вы всегда хотели, в самой солнечной части вашего двора.

2: Установите кронштейны и направляющие

Как только вы выясните, где провести длинные «линии», показанные выше, вы измеряете их и наносите мелом линии прямо поверх существующего кровельного материала. Затем используйте несколько крепких 2,5-дюймовых болтов и шайб, чтобы закрепить L-образные кронштейны, которые поставляются с комплектом для установки в стойку для солнечных батарей.Предварительно просверлите каждое отверстие и нанесите немного герметика «Сквозь крышу» с помощью обычного пистолета для герметика, прежде чем ввинчивать эти болты - это создает постоянное водонепроницаемое уплотнение. (Существуют также специальные кронштейны для установки крыш разных стилей, таких как черепичная и металлическая).

После того, как кронштейны вставлены, вы просто используете прилагаемые задвижные болты и гайки, чтобы прикрепить длинные рельсы, аккуратно их выпрямить и зафиксировать. Выполнение всего этого с помощью аккумуляторного ударного отвертки делает его быстрым и чистым.

3: прикрутите болтами и подключите оптимизаторы, если вы получили их

Это просто маленькие плоские коробки, которые вы подключаете к верхней части каждой пары направляющих, примерно в 6 ″ от возможного правого края каждой солнечной панели.Для каждой панели есть один оптимизатор, и он действует как няня - контролирует выходной сигнал панели, при необходимости компенсируя изменения напряжения (например, когда тень падает на эту панель). Вы заметите, что из каждого оптимизатора выходят четыре провода, и на каждую панель приходится по одному оптимизатору. Это будет иметь смысл на следующем шаге.

Монтаж оптимизатора (лицевой стороной вниз), плюс хороший снимок соединений между крышей, кронштейнами и направляющими. Обратите внимание: установщик солнечных батарей увидел это и сказал, что предлагает вам использовать такие накладки для дополнительной защиты на этих L-образных опорах.

После того, как все оптимизаторы будут на месте, вы соедините каждую пару более длинных проводов вместе с невероятно удобными разъемами с быстрым щелчком. Положительный и отрицательный провода имеют разъемы разной формы, поэтому их нельзя случайно поменять местами.

В конечном итоге вы подключаете оптимизаторы друг к другу, а каждую панель только к своему оптимизатору хоста, например:

Подключение преобразователя к панели

Если у вас есть две линии панелей, как у меня, соедините дальний конец одной линии с дальним концом следующей линии, так что вы получите длинную серию оптимизаторов, где оба конца заканчиваются свободным проводом на ближайшем конце. к вашему инвертору.

Заземление важно: Используя поставляемые в комплекте винтовые клеммы заземления, соедините все шины вместе с голым медным проводом 10AWG. От этой последней клеммы вы проведете к инвертору отрезок провода такого же размера.

4: Установите солнечные панели!

Внизу каждой панели есть два длинных выходных провода. Используйте зажимы и / или стяжки, чтобы кабели оставались аккуратными, чтобы они не свешивались на крышу слишком сильно.

Этот шаг лучше для двоих, особенно на крутой крыше.Начиная с самого дальнего угла от места нахождения инвертора, подключите провода каждой панели к соответствующим на главном инверторе. Установите панели прямо и используйте защелкивающиеся зажимы, которые идут в комплекте со стеллажной системой, чтобы закрепить панель с помощью аккумуляторной дрели / шуруповерта.

К концу этого шага у вас будет одна или несколько аккуратных линий панелей с двумя мощными на вид проводами постоянного тока, торчащими из конца, с разъемами, готовыми к работе.

Теперь вы готовы построить последний участок провода, который войдет в металлический канал и пройдет через вашу крышу, вниз по стене вашего дома и в инвертор.

5: Хоумран:

Просверлите отверстие диаметром 1 дюйм в крыше и наденьте на него багажник, заправленный под верхний ряд черепицы. Оттуда ваша цель - обеспечить защищенный путь для прохождения высоковольтных проводов постоянного тока от панелей до инвертора.

В моем городе требовался металлический кабелепровод диаметром 3/4 дюйма, что дало мне возможность узнать о различных фитингах и соединителях, используемых при работе с кабелепроводами. Я также купил инструмент для гибки кабелепровода, так как на повестке дня еще много проектов по наружному электричеству для здания штаб-квартиры MMM.

Я проложил отрезок металлического кабелепровода вверх от инвертора и сразу за багажником крыши, затем перешел на обращенный вниз соединитель к гибкому кабелепроводу, просто чтобы держать провода закрытыми, пока они не попадут под панели. Все три проводника, включая землю, проходят через эту трубку. Если сделаете это снова, я бы посоветовал использовать для этого перехода другую распределительную коробку. Кроме того, в этой точке вы можете переключиться с голого заземляющего провода на многожильный изолированный провод - протянуть намного проще!

6: Монтаж инвертора и подключение всего этого к сети:

Часть, которая звучит наиболее загадочно, на самом деле одна из самых простых:

  • Повесьте инвертор на стену с помощью прилагаемого кронштейна и нескольких винтов
  • Подсоедините кабелепровод и протяните провода постоянного тока от солнечных панелей в соединительную коробку инвертора.На этом устройстве Solaredge есть симпатичные клеммы с пружинными зажимами.
  • Сделайте то же самое с другой стороны соединительной коробки, проложив 8/3 бытовой проводки (для выходов до 40 ампер) прямо в коробку выключателя, как если бы вы подключали любую другую цепь на 240 вольт.

Монтаж инвертора, включая кабелепровод, ведущий через крышу (слева) к главному блоку выключателя (справа), необходимые предупреждающие наклейки (красные) и способ его подключения внутри (внизу)

7: Осмотрите все и включите!

Инспектор, вероятно, найдет пару придирок к вашей работе.Оставайся сильным, внеси все необходимые исправления и пройди эту проверку. Затем вы включаете прерыватель переменного тока, выключатель питания постоянного тока, главный выключатель питания инвертора и просматриваете системы меню, чтобы убедиться, что все настроено на работу так, как вам нравится.

Для этой системы Solaredge мне пришлось выполнить этап «Сопряжение» с оптимизаторами мощности (см. Руководство) и добавить беспроводной повторитель / мост TP-Link, чтобы позволить проводному Ethernet-соединению инвертора присоединиться к моему существующему Wi-Fi на всей территории. Fi сеть.Это и есть потрясающе хорошая система Wi-Fi Google Mesh.

Итак, что дальше?

С этого момента все работает на автопилоте. Система вырабатывает электроэнергию каждый день, что сводит к нулю счет за электроэнергию в штаб-квартире. Зимой дни короче, поэтому мы можем потреблять больше, чем производить. Но летом большой профицит с лихвой компенсирует это.

Мой инвертор от Solaredge поставляется с действительно хорошими функциями мониторинга, доступными как из приложения для телефона, так и из любого браузера.Кроме того, вы можете поделиться общедоступной версией своей страницы с кем угодно. Вот один, который я сделал для массива MMM-HQ.

На момент написания у меня была система онлайн в течение 27 преимущественно январских дней, включая пару списаний, когда панели были засыпаны снегом. Он по-прежнему производит в среднем около 10 кВтч электроэнергии в день, что больше, чем среднее потребление для всего объекта. Другими словами, 265 кВт / ч электроэнергии достаточно, чтобы привести электромобиль в действие примерно на 1000 миль езды.

Инструмент мониторинга также оценивает предотвращенные выбросы CO2 примерно на 410 фунтов, что составляет 0,2 тонны или около 4 долларов США при текущих темпах очистки от углерода. Если вы, как и я, заботитесь о том, чтобы вести жизнь (или бизнес) с нейтральным выбросом углерода, это означает, что компенсация выбросов углерода делает ваше солнечное электричество примерно на 15% более ценным в вашем умственном учете.

Я также могу удвоить или утроить количество панелей в этой конкретной системе (как только я выберу хорошее место для их размещения) без замены инвертора или каких-либо подключений к сети , что значительно повысит мою годовую доходность инвестиции.Это просто plug and play в стиле LEGO для подключения большего количества панелей к существующей стойке, плюс у инвертора есть второй набор входов, если вы подключаете некоторые провода от цепочки панелей, которые вы разместили где-то в другом месте.

Моя энергетическая компания выплачивает чек на любые общие излишки в конце каждого года, покупая электроэнергию по оптовым ценам. Но многие регионы более благоприятны для использования солнечной энергии, чем этот, что дает вам полную розничную торговлю или даже более высокую ставку на электроэнергию, вырабатываемую солнечными батареями, как стимул для перехода на экологию.

Последнее слово:

Производство солнечной энергии на удивление интересно - большинство людей сообщают, что удовлетворение не ограничивается только денежными выгодами. Это заставляет вас болеть за Солнце и за то, чтобы ваше человечество последовало его примеру и начало собирать его вместе с вами. Так что, если вы думали о том, чтобы сделать это, сейчас хорошее время.

Еще раз спасибо Джону Шоу (shawsolar.com) за помощь в этом проекте. Если у вас есть вопросы о деталях или отрасли в целом, задавайте их в комментариях, и мы с Джоном сможем взвесить их.

А если у вас есть дом или бизнес в районе Дуранго, штат Колорадо, свяжитесь напрямую с Shaw Solar и скажите им, кто вас прислал!

Я также получил очень ценную помощь от отличного местного электрика: Дерека Миллера, который руководит Omni Electric - настоятельно рекомендуется для проектов в районах Лонгмонт / Боулдер / Эванс.

Rough Edges Alert: я начал с публикации этой статьи в неотшлифованной форме, поэтому, если вы увидите неверные сведения, сообщите мне, и я исправлю ее со временем после публикации.

DIY - Как построить солнечный генератор (3000 Вт) - Часть 1

Примечание: В оригинальной конструкции этого самодельного солнечного генератора использовался инвертор мощностью 2000 Вт. Мы обновили его до новой модели мощностью 3000 Вт в последней версии вместе с несколькими другими улучшениями. Прежде чем строить солнечный генератор, следуя нашим планам, обязательно посмотрите видео с обновлениями ниже, чтобы узнать о последних изменениях!

Введение
Солнечные генераторы

(также называемые генераторами на солнечной энергии) - чрезвычайно полезные инструменты.Я начал изучать некоторые из самых больших портативных солнечных генераторов на рынке, потому что идея полностью бесшумного генератора, который может работать с большими нагрузками, никогда не нуждаясь в бензине, является действительно крутой концепцией. Если вы хотите запустить портативную настольную пилу или отправиться на прогулку или в поход, где шум стандартного генератора будет раздражать, эти солнечные генераторы действительно удобны.

Вскоре я понял, что могу построить свой собственный - возможность выбрать компоненты, которые лучше всего соответствуют моим потребностям, и даже лучше сэкономить примерно половину стоимости по сравнению с покупкой произведенного солнечного генератора.В этом посте вы шаг за шагом узнаете, как построить собственный солнечный генератор своими руками, защищающий от атмосферных воздействий!

Сборка солнечного генератора - быстрые ссылки

Часть 1 - Обзор компонентов - (текущий этап)
Часть 2 - Тестирование компонентов
Часть 3 - Монтаж внутренних и внешних компонентов
Часть 4 - Подключение солнечного генератора
Часть 5 - Крышка из плексигласа и обновления дизайна
Часть 6 - Солнечная панель и Расширение банка батарей

Увидев, что есть в наличии, я понял, что хочу разработать собственный солнечный генератор по многим причинам.Во-первых, это будет намного дешевле. Во-вторых, я могу добавить несколько функций, которых нет в производимых единицах. В конце концов, потому что это будет приятный проект!

Создав свой собственный, вы узнаете все о небольших автономных солнечных установках, а также сможете отремонтировать отдельные компоненты, если у вас возникнут проблемы с ними в будущем. Вы также можете легко изменить планы, чтобы построить постоянную автономную солнечную электростанцию ​​для кабины или кемпера.

Для сравнения - популярный выпускаемый агрегат.Это красивая упаковка, и если вас не волнует стоимость, она может быть для вас хорошим вариантом, особенно если вы на самом деле не являетесь производителем.

Цена на снимке экрана указана на момент написания этой статьи. С тех пор цены могли измениться.

На момент написания вышеупомянутый блок продается по цене 1999,95 долларов. Он включает в себя инвертор переменного тока мощностью 1250 Вт с максимальной пиковой мощностью 1500 Вт. Он включает в себя две панели по 30 Вт.
Солнечный генератор, который я собираюсь показать вам, будет стоить вдвое дешевле, включая инвертор переменного тока пиковой мощностью 2000/4000 Вт, солнечную панель мощностью 100 Вт и высококачественную AGM-батарею с глубоким циклом.Я также добавлю дополнительные функции, такие как встроенные светодиодные прожекторы, сильноточный порт для подключения соединительных кабелей и некоторые другие.

Основные компоненты для нашего солнечного генератора

Я выбрал компоненты, перечисленные ниже, исходя из качества отзывов, а также цены и характеристик, подходящих для этого проекта.

Прочный чехол Pelican 1620

Я выбрал этот футляр Pelican 1620 для нашего портативного солнечного генератора, потому что он водонепроницаем / защищен от атмосферных воздействий, имеет несколько прочных ручек, а также вращающиеся колеса.После завершения юнит I будет довольно тяжелым, поэтому мне нужно было что-то, что может выдержать много злоупотреблений!

Пиковый инвертор переменного тока Kreiger 3000 Вт / 6000 Вт

Инвертор Kreiger мощностью 4000 Вт должен обеспечивать работу практически всего, что вы обычно можете отключить от стандартной розетки на 15 ампер. Он также поставляется с монтируемым удаленным выключателем питания, который мы будем устанавливать сбоку нашего корпуса, а также с тяжелыми кабелями батареи 0 калибра и главным предохранителем.

Когда этот пост был впервые создан, мы использовали блок на 2000 ватт, который больше не доступен.Блоки на 3000 и 4000 Вт устанавливаются и подключаются таким же образом, хотя на видео и фотографиях используется более старая версия на 2000 Вт.

Комплект солнечных батарей и зарядного устройства Renogy 100 Вт

Этот комплект включает очень качественную монокристаллическую солнечную панель Renogy на 100 Вт, а также солнечное зарядное устройство на 30 А, которое хорошо подходит для наших нужд. В комплект также входит набор солнечных кабелей MC4 для легкой установки.

Optima Blue Top 8016-103 Аккумулятор

Аккумулятор Optima Blue Top AGM - это аккумулятор глубокого разряда, что означает, что мы сможем несколько больше разряжать аккумулятор в ночное время или во время коротких нагрузок высокой мощности без сокращения обычного срока службы аккумулятора.Еще одним преимуществом этой батареи является то, что у нее есть как стандартные верхние стойки, так и резьбовые для облегчения подключения. Еще одна важная особенность заключается в том, что аккумулятор можно установить и использовать в любом положении, что важно, учитывая, что наш солнечный генератор может стоять вертикально или укладываться в разных направлениях при нормальном использовании.

Основные компоненты солнечного генератора

Ниже приведен список компонентов, используемых в этом посте, и их текущие цены на Amazon.
(если вы используете блокировщик рекламы, список может не отображаться)

Дополнительные компоненты и принадлежности

Вам понадобится два набора из них:

Инструменты, которые могут вам понадобиться (если у вас их еще нет!)

Щелкните здесь, чтобы перейти к части 2, где я покажу вам, как выполнять функциональное тестирование всех ваших компонентов, прежде чем мы начнем собственно сборку.

Отзывы

Привет,

Я только что установил ту же систему Renogy в своей каюте в Талкитне, Аляска. Я был впечатлен качеством и простотой системы… Спустя год она все еще работает. Так приятно иметь в удаленном месте светодиодные фонари и зарядные устройства для телефонов.

Хорошая работа Марка,

Я посмотрел видео и, что удивительно, смог следить за всем, что вы говорили 😀 Я собираюсь построить один из них сам.

Привет Марк,

Спасибо за туториал, я планирую построить солнечную систему по вашим требованиям.Мне просто было любопытно, с какой нагрузкой могут справиться ваши текущие спецификации. Я планирую построить дом, который будет поддерживать дом, состоящий из холодильников, кондиционеров, освещения и телевизоров.

Мне нравится идея и подробные планы, которые вы предоставили. Спасибо большое. Я сам попробую.

Эндрю Зельц

Это фантастическая обучающая презентация. Я подумывал о создании солнечного генератора / резервного аккумулятора для своего дома (каждый год мы получаем много отключений электроэнергии из-за шторма). Вы очень хорошо спланировали компоненты своего генератора и собрали их в готовый комплект, который выглядит так же хорошо, как и все, что я видел в рекламе.

Я планирую доработать идею и использовать две панели (соединенные вместе на петлях) и 2 батареи в кейсе, что потребует либо большего кейса, либо некоторых изменений во включенных компонентах. Я также хочу использовать свое внешнее освещение низкого напряжения, когда оно не требуется для аварийного питания, поэтому я получаю от него двойную работу в течение года.

Спасибо за подробное объяснение того, как реализовать проект!

Привет, Марк, в восторге от этой сборки! Мы живем недалеко от Хилтон-Хед, и после недавнего урагана мы начали думать об альтернативной энергии вечером во внутреннем дворике, когда отключили электричество!

У меня вопрос по выбранной вами батарее.вы строите большой силовой агрегат, который мне нравится, и основная забота будет заключаться в питании холодильника.

Как вы выбирали аккумулятор? Почему один, а не два? Я видел на Amazon, что батарея optima имеет 55 Ач, этого достаточно для питания в течение длительного времени (скажем, 2-3 дня, если в любой день облачно, и за дополнительную плату).

Я все еще изучаю электричество, поэтому, пожалуйста, ответьте на мои вопросы.

Не могу дождаться видео 3, спасибо!
Стефан

Привет, Марк, мне очень понравились ваши видеоуроки по солнечному генератору, и я был поглощен покупкой и поиском определенных частей.Мне интересно. Атомная станция обязана заменять довольно большие батареи каждые пять лет, даже если срок их службы составляет 15-20 лет. Похоже, я мог бы легко восстановить одну или две батареи для своих нужд. Тем не менее, они очень большие батареи, и я подумал, что попрошу вас внести свой вклад. Батареи - GNB Flooded Classic NXT-33. Я думаю, они весят около 400 фунтов. НО у них есть ампер / час 2264. Подключение предмета показывает все.

Если вы хотите оставить отзыв, нажмите здесь.Спасибо!

Сделай сам Солнечная энергия

Текст: Ричард Леммонс, пт, 5 марта 2021 г.

Система домашнего энергоснабжения Smart Solar Box

поможет вам создать экологически чистый дом. Этот видеокурс поможет вам узнать, как использовать оставленные батареи в вашем гараже для создания источника солнечной энергии, который прослужит дольше, чем существующие на рынке, и поможет вам сэкономить 68% вашего текущего счета за электроэнергию.Видеокурс был составлен Райаном Таннером, который наткнулся на работу своего отца во время чудовищной метели в Висконсине. Видеокурс покажет вам, какие инструменты вам нужны, методы, которые вы можете использовать для производства большего количества переменного тока, и как создать дом, полностью работающий от солнечной энергии. Подробнее ...

Smart Solar Box Home Energy System Summary

Рейтинг: 4,9 звезды из 28 голосов

Содержание: Видеокурс
Автор: Райан Таннер
Официальный сайт: www.smartpower4all.org
Цена: $ 1,00

Доступ сейчас

Обзор Smart Solar Box

Самый первый момент, который я хочу убедиться, что домашняя энергетическая система Smart Solar Box определенно дает наилучшие результаты.

В целом эта электронная книга содержит все, что вам нужно знать по этой теме. Я бы рекомендовал его как руководство для начинающих, а также экспертов и всех, кто находится между ними.

Читать обзор полностью ...

В этом разделе классифицируются основные виды установленных систем солнечной энергии, включая малую (индивидуальную) и крупную бытовую выработку электроэнергии, как показано на Рисунке 4.2 и проанализированы с точки зрения их общей и компонентной производительности. Типичная система теплового двигателя с солнечным двигателем для производства электроэнергии (и тепла) в жилых помещениях состоит из концентрирующего солнечного коллектора, который приводит в действие тепловую машину (например, цикл Ренкина). Тепловой двигатель производит работу вала на детандере, который, в свою очередь, дополнительно приводит в действие электрический генератор, отбрасываемое тепло может служить полезной цели (например, нагревать воду). Такая система может быть подключена к сети или может работать независимо от накопителя энергии различными способами, как будет обсуждаться в следующем разделе этой главы.Несмотря на то, что они концептуально схожи, крупномасштабные солнечные системы отличаются от небольших систем тем, что они используют центральную электростанцию. В больших системах для улавливания солнечной энергии используется поле коллекторов ...

Выбросы парниковых газов (ПГ) от сжигания ископаемого топлива в промышленных процессах вносят значительный вклад в глобальное потепление.Снижение выбросов парниковых газов может быть достигнуто только за счет перехода на возобновляемые источники энергии и одновременного повышения энергоэффективности, поэтому следует рассмотреть вопрос о применении возобновляемых источников энергии для оценки коммунальных систем объекта и экологических аспектов. Коммунальные системы сайта включают сложные взаимодействия. Для улучшения систем необходим структурированный подход. Парогенераторы являются важными компонентами инженерных систем на объекте, которые влияют на тепловые характеристики процессов химической и нефтехимической промышленности.Чтобы преодолеть вышеупомянутые недостатки, возобновляемые источники энергии могут быть интегрированы в установку для производства пара. Возобновляемая энергия предлагает важные потенциальные преимущества. Солнечная энергия как богатый ресурс имеет жизнеспособный вариант потребления, который может высвободить большее количество нефти. Более того, растет признание того, что ...

У нас ограниченные запасы ископаемого топлива, особенно нефти.Наше сжигание ископаемого топлива разрушает благоприятный для жизни климат. Два ключевых вопроса: во-первых, откажемся ли мы от ископаемого топлива добровольно в ближайшие пару десятилетий, а не будем вынуждены делать это в спешке после того, как уже слишком поздно остановить катастрофу. Во-вторых, когда мы откажемся от них, Станут ли Соединенные Штаты мировым лидером в создании рабочих мест и экспорте экологически чистых энергетических технологий или мы будем импортировать их из Европы, Японии и, вероятно, лидера в области чистой энергии в наше отсутствие, Китая.Более четверти века консерваторы блокируют или сокращают усилия прогрессистов, направленные на то, чтобы больше тратить на разработку и внедрение чистой энергии. В результате, хотя в начале 1980-х годов мы лидировали в мире практически по всем видам чистой энергии, теперь мы играем в догонялки по всем направлениям, даже в технологиях, которые мы изобрели, таких как солнечные элементы и эффективные лампочки. Наконец-то мы ...

Первичные источники энергии - это те, которые содержат энергию в такой форме (с высоким потенциалом), которая позволяет напрямую преобразовывать их в более низкие формы энергии, которые могут напрямую использоваться людьми.К ним относятся ископаемое топливо, ядерная энергия и возобновляемые ресурсы, такие как биотопливо, геотермальная энергия, гидроэлектроэнергия, солнечная энергия, приливная энергия и энергия ветра. Ископаемое топливо будет Солнечная энергия использует солнечные элементы для преобразования солнечного света в электричество, используя самый стабильный источник энергии в солнечной системе. Солнечный свет может нагревать воду или воздух в солнечных батареях, создавать пар с помощью параболических зеркал или использоваться более пассивно, используя свет, проникающий в окна, для обогрева зданий. Солнечная энергия наиболее эффективна в местах, где солнечная радиация наиболее высока.Такие места, как солнечная пустыня на юго-западе США, гораздо больше подходят для использования солнечной энергии, чем северо-запад Тихого океана, который много дней в году окутан облаками. Солнечные панели работают с разной эффективностью, в зависимости от ...

Было разработано несколько методов оценки P-T условий устойчивости гидрата метана путем поиска состояния, которое минимизирует свободную энергию Гиббса системы.Эти программы требуют большого объема вычислений и сложного компьютерного программирования. Однако компьютерные программы для выполнения этих расчетов теперь легко доступны. Sloan (1990, 1998) представляет подробное описание CSMHYD, компьютерной программы на базе PC-DOS. В его учебник есть дискета с исполняемой версией программы. В дополнение к расчетам температуры стабильности при заданном давлении (или наоборот) в чистой воде, программа также включает солевой компонент переменного состава, позволяющий делать прогнозы для морской воды и поровой воды.Мы отсылаем читателя к учебнику, чтобы узнать, как работает программа. Выходные данные CSMHYD показаны на рисунке 5 для чистого гидрата метана в равновесии. Zatsepina и Buffet (1997, 1998) представляют альтернативный вариант минимизации свободной энергии Гиббса ...

Мембранные процессы составляют более половины существующих опреснителей с использованием возобновляемых источников энергии.Некоторые из причин этого включают то, что это модульная технология, простая в установке, компактная и простая в эксплуатации. Многие из этих преимуществ также отражены микрогенераторами возобновляемой энергии, такими как фотоэлектрические модули. Они также имеют модульную конструкцию, не содержат движущихся частей, имеют длительный срок службы (20 лет гарантии) и требуют минимального обслуживания. Модульность обеих этих технологий также помогла снизить затраты за счет экономии на масштабе. Ветровые турбины также доступны в широком диапазоне размеров (от 100 Вт до МВт), и в конструкцию системы можно включить несколько турбин.Таким образом, мембранную систему, работающую на возобновляемых источниках энергии, можно масштабировать практически до любого размера. Эти факторы в сочетании с RO и NF, демонстрирующими очень низкий SEC для морской и солоноватой воды, соответственно, делают мембраны очевидным выбором при питании таких систем ...

Ассоциация индустрии солнечной энергии (SEIA) - это американская торговая ассоциация для солнечной энергетики, работающая над расширением рынков, усилением и развитием исследований и улучшением образования в области использования солнечной энергии.SEIA является членом коалиции фотоэлектрических компаний PVNow, целью которой является расширение возможностей рынка фотоэлектрических систем, распределенных и подключенных к сетям, в Северной Америке и устранение рыночных барьеров. Они преследуют эту цель, лоббируя ключевые законодательные органы штатов, органы по установлению тарифов на коммунальные услуги и другие агентства штата, занимающиеся выработкой энергетической политики. SEIA представляет более 700 компаний и 20 000 сотрудников в энергетическом секторе США. Миссия SEIA - снизить нормативные барьеры для фотоэлектрических установок, увеличить рынки фотоэлектрических систем по всей стране.Миссия SEIA - снизить нормативные барьеры для фотоэлектрических установок, увеличить рынки фотоэлектрических систем по всей стране. и малый бизнес. Главы SEIA содержат самую свежую информацию о розничных продавцах и ...

Хотя технологии использования возобновляемых источников энергии ненадежны для нынешнего мирового спроса на энергию, рынок многих форм возобновляемой энергии растет.Примерно 74 223 МВт электроэнергии вырабатывается ветряными мельницами по всему миру. Несколько европейских стран и США производят наибольший процент энергии ветра. Дания - мировой лидер в этой технологии. В настоящее время мировая производственная мощность фотоэлектрической промышленности составляет более 2 000 МВт в год. На долю Японии, Германии и США приходится 90 процентов всех фотоэлектрических установок в мире. Использование солнечной энергии также растет более быстрыми темпами в развивающихся странах, таких как Кения и Индия.Во всем мире действуют геотермальные электростанции мощностью около 8000 МВт. Геотермальная электростанция The Geysers в Калифорнии мощностью 750 МВт является крупнейшей в мире. Бразилия имеет одну из крупнейших в мире программ использования возобновляемых источников энергии. Он производит этанол (биотопливо) из сахарного тростника, обеспечивая 18 ...

Рисунок 1 Мировая мощность возобновляемых источников энергии к концу 2008 г. в разбивке по выработке электроэнергии (единицы ГВт), тепловой генерации (ГВтт) и производству биотоплива (единицы ГВт в год) 4.Рисунок 1 Мировые мощности по производству возобновляемой энергии к концу 2008 г. в разбивке по выработке электроэнергии (единицы ГВт), тепловой генерации (ГВтт) и производству биотоплива (единицы GL в год) 4. поколение 3. На рис. 1 ниже показаны мировые мощности по производству возобновляемой энергии к концу 2008 г. 4. Из рис. 1 видно, что установленная мощность ветровой энергии во всем мире составляет 121 МВт. В ветроэнергетике этот показатель растет со скоростью 30 в год, и широко используется в Европе и США 4. Годовой объем производства фотоэлектрической промышленности достиг рекордных 6.9 ГВт в 2008 году, доведя установленную мощность до 13 МВт с крупнейшими солнечными фермами в Германии, Испании и Португалии. В США и Испании работает несколько крупных солнечных тепловых электростанций, крупнейшая из которых - SEGS мощностью 354 МВт ...

МЕЖДУНАРОДНОЕ СОЦИАЛЬНОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБЩЕСТВО - международная некоммерческая неправительственная организация, занимающаяся разработкой и распространением технологий возобновляемой энергии.Сообщество насчитывает 30 000 членов по всему миру, представляющих промышленность, исследования и правительство, есть национальные секции в 54 странах. Следующие цели сформулированы в мандате общества по поощрению использования и принятия технологий возобновляемых источников энергии для реализации глобального сообщества промышленности, отдельных лиц и учреждений в поддержку возобновляемой энергии для создания международных структур для облегчения сотрудничества и обмена для создания и распространения публикаций. для различных целевых групп для поддержки распространения технологий использования возобновляемых источников энергии, чтобы объединить промышленность, науку и политику на семинарах, конференциях и саммитах по возобновляемой энергии, а также для консультирования правительств и организаций по вопросам политики, реализации и устойчивости деятельности в области возобновляемых источников энергии -широкий.Девиз ISES ...

Таким образом, очевидно, что в свое время возобновляемые источники энергии1 будут доминировать в мировой системе энергоснабжения из-за присущих им преимуществ, таких как смягчение последствий изменения климата, создание рабочих мест и сокращение бедности, а также повышение энергетической безопасности и энергоснабжения. Технологии возобновляемых источников энергии хорошо подходят для преодоления ограничений нынешних моделей энергетики и способствуют дальнейшей модернизации энергетического сектора.растущие потребности в энергии, тем самым обеспечивая стабильную надежность энергоснабжения. Кроме того, возобновляемые источники энергии могут помочь повысить конкурентоспособность отраслей и оказать положительное влияние на региональное развитие и занятость. Технологии возобновляемой энергии подходят для внесетевых услуг, обслуживая жителей отдаленных районов мира, без необходимости строить или расширять дорогостоящую и сложную сетевую инфраструктуру. Земля получает солнечную энергию в виде солнечного излучения в количестве, намного превышающем использование человечеством.Нагревая планету, ...

Основанный в 1995 году, проект политики в области возобновляемых источников энергии (REPP) находится в Вашингтоне, округ Колумбия. Организация исследует стратегии, направленные на повышение конкурентоспособности возобновляемых источников энергии на энергетических рынках и стабилизацию выбросов углерода. REPP поддерживает реиндустриализацию за счет использования возобновляемых технологий. Он демонстрирует, что солнечная энергия, ветер, биомасса и другие возобновляемые источники могут предоставлять энергетические услуги по стоимости невозобновляемых источников энергии или ниже, когда структурные барьеры устранены.REPP работает напрямую с государствами и фирмами, помогая им развивать портфель возобновляемых источников энергии. Организация также предоставляет потребителям экспертную информацию для повышения энергоэффективности и руководства их переходом на альтернативные источники энергии. Чтобы продвигать продажи продуктов и услуг в области возобновляемых источников энергии, REPP создал справочник покупателя и каталог потребителей примерно для 5000 предприятий. REPP был инициирован при поддержке Фонда энергетики и Министерства энергетики США. В то время как финансовая поддержка определяется на...

Строительство и ввод в эксплуатацию крупных и сложных атомных станций требует огромных государственных субсидий. Сравните это с распределенной ветровой или солнечной энергией и менее плотными источниками энергии. Количество солнечных панелей, производимых в год, эквивалентно строительству двух ядерных объектов. Подход с использованием возобновляемых источников солнечной энергии кажется более простым и безопасным и не требует субсидий.Такая надежная Возобновляемая энергия повсюду, ее легко использовать, дешево использовать и, прежде всего, безопасно для человека и климата. Он имеет дополнительный бонус в виде подачи излишков электроэнергии обратно в электрическую сеть. Однако ядерная энергетика составляет жесткую конкуренцию, поскольку ее мощное лобби заявляет, что это лучший вытеснитель углерода. Исследование Массачусетского технологического института в 2003 году показало, что люди, обеспокоенные глобальным потеплением, нейтрально относятся к роли ядерной энергетики как к решению или проблеме в дебатах о климатическом кризисе.Общественность не обращает внимания на то, что на каждую тысячу, потраченную на атомную энергетику, ...

Введение в солнечную электроэнергию из космоса Чрезвычайно сложно собрать рассеянную, нерегулярную солнечную энергию на Земле и сделать ее доступной в качестве надежного источника коммерчески конкурентоспособной автономной энергии. Проблемы возрастают по мере того, как нерегулярная наземная солнечная энергия становится все большей частью общей региональной или глобальной коммерческой электроэнергии.Исследования показывают, что наземная солнечная энергия может обеспечить от 5 до 17 возобновляемых источников энергии для обычных малых энергосетей. Пятидесятипроцентное снабжение энергией земной солнечной энергией и ветром вполне возможно. Однако растущая доля возобновляемой энергии ограничивается более высокой стоимостью возобновляемых источников, высокой стоимостью хранения и передачи возобновляемой энергии, институциональным сопротивлением и регулирующими эффектами (Wan and Parsons, 1993). И наоборот, над атмосферой Земли и за пределами земного конуса тени солнечный свет постоянен.В космосе очень тонкие конструкции, которые могут быть разрушены водяным паром, кислородом, ветром и прочими неприятными ...

Существует множество проверенных технологий для производства возобновляемой энергии, а некоторые новые технологии находятся в стадии разработки. Одной из наиболее многообещающих технологий использования возобновляемых источников энергии для производства электроэнергии является энергия ветра, которая использует потоки воздуха для работы ветряных турбин.В хороших ветровых режимах с точки зрения затрат энергия ветра сопоставима с ископаемыми альтернативами, особенно когда учитываются экономические или экологические проблемы. Номинальная мощность современных ветряных турбин составляет от 600 кВт до 5 МВт. Наиболее распространенные ветряные турбины для коммерческого использования имеют номинальную мощность 1,5–3 МВт. Энергия ветра - это самая быстрорастущая возобновляемая энергия в мире. С 1993 года он растет в среднем на 30 процентов в год. Ветряные мельницы обычно работают на 2535% своей мощности в течение года.Фотоэлектрический модуль, состоящий из нескольких фотоэлементов или массивов, используется для преобразования солнечного света непосредственно в электричество. Фотоэлектрическая энергия также считается конкурентоспособной по цене, как энергия ветра. Как энергия от ...

Характеристики солнечных энергетических технологий (например, модульность, гибкость, низкие эксплуатационные расходы) значительно отличаются от характеристик традиционных энергетических технологий на основе ископаемого топлива.Технологии солнечной энергии могут предоставить рентабельные и экологически выгодные альтернативы обычным энергетическим системам. Ниже приводятся некоторые преимущества, которые делают солнечные энергетические системы привлекательными (например, Dincer, 2000 и McGowan, 1990). Существуют три основных момента, которые делают солнечные технологии устойчивыми. Их сопоставимое воздействие на окружающую среду незначительно, а разнообразие солнечных технологий обеспечивает гибкий набор вариантов. . Их нельзя исчерпать. При правильном использовании ресурсы солнечной энергии надежны и устойчивы.Ресурсы солнечной энергии действительно обладают некоторыми характеристиками, которые приводят к проблемам, но они часто разрешимы. Технические и экономические проблемы, как правило, диффузные, не полностью доступные, иногда прерывистые и регионально изменчивые. Потенциал общих преимуществ часто упускается из виду для ...

Сложности управления вскоре станут очевидными, даже если мы упростим пример со стороны предложения, например, возобновляемую энергию.Широко распространенные системы возобновляемой энергии создают серьезную политическую проблему. «Объект» политики - жизнеспособные системы возобновляемой энергии - влечет за собой множество проблем координации. На выбор предлагаются различные технологии использования возобновляемых источников энергии (ветер, солнце, биомасса, морская энергия и другие), каждая из которых может быть настроена в различных масштабах по-разному, и каждая из которых уже разработана в той или иной степени. Инновации и внедрение технологий возобновляемых источников энергии включают сочетание уже существующих энергетических компаний, а также новых бизнес-моделей и фирм.Проекты в области возобновляемых источников энергии, такие как ветряные электростанции, могут включать большие и длительные процессы планирования. Другие проекты включают в себя более мелкие заявки на планирование, но они могут оказаться столь же длительными и изнурительными для заявителя (например, для солнечных водонагревательных панелей в заповедных зонах Великобритании). Оба предъявляют требования к существующим ...

В отличие от Европы, политика США в отношении возобновляемых источников энергии за последние два десятилетия представляла собой неравномерное и постоянно меняющееся лоскутное одеяло из правил и субсидий.Резкие смены курса как на уровне штата, так и на федеральном уровне отпугнули инвесторов и привели к банкротству десятки компаний. Переход на возобновляемые источники энергии - это не только экологическая необходимость, но и экономический смысл, позволяющий как компаниям, так и частным лицам экономить деньги и создавать высокооплачиваемые рабочие места в быстрорастущей технологической отрасли. Возобновляемые ресурсы иногда отвергаются как серьезные варианты, потому что утверждается, что их рост будет сдерживаться базовой ресурсной базой.Фактически, статистика показывает, что США обладают очень большой ресурсной базой для ветровой, солнечной, геотермальной и других возобновляемых источников энергии, а необходимая земельная площадь будет небольшой (см. Рис. 19.4). Недавние исследования показывают, что если бы технология ветроэнергетики была полностью внедрена только в трех штатах, она произвела бы достаточно ...

Очень важно признать, что может быть синергия между доступностью возобновляемых источников энергии и водных ресурсов.Таблица 1 Сравнение всех существующих технологий опреснения с использованием возобновляемых источников энергии Австралия. Еще одним преимуществом солнечных технологий является то, что пик производства энергии в летние месяцы совпадает с пиковым спросом на воду. Второй пример в Таунсвилле, Австралия, включает добавление системы рециркуляции воды к существующей очистной установке в Кливлендском заливе, что позволяет рециркулировать до 20 мл воды в день с основной водоочистной установки. В настоящее время очистные сооружения сбрасывают очищенные воды в Кливлендский залив, однако будущие ограничения на удаление воды и питательных веществ вынуждают коммунальное предприятие разработать программу повторного использования воды совместно с партнерами из частного сектора 28.Еще одним фактором является безопасность чистой питьевой воды в периоды засухи за счет сокращения потребности Таунсвилла в сырой воде. Предварительное исследование показало, что как ...

В прошлом наиболее распространенными технологиями использования возобновляемых источников энергии для систем водоподготовки были фотоэлектрическая энергия, солнечная тепловая энергия и энергия ветра. Это показано на рис. 6 для следующих технологий обратного осмоса (RO) опреснения, включая нанофильтрацию, мультиэффектную дистилляцию (MED), электродиализ (ED), многоступенчатую вспышку (MSF) и механическое сжатие пара (MVC).Хотя в настоящее время не существует примеров схем рециркуляции воды с использованием возобновляемых источников энергии, существуют планы по разработке таких схем. Австралийская схема описана в разделе ниже. Рис. 6 Распределение технологий опреснительных систем с использованием возобновляемых источников энергии, реализованных во всем мире Ref. 10. В таблице 1 сравниваются все существующие технологии опреснения с использованием возобновляемых источников энергии, выделяются энергопотребление и недостатки каждой технологии. Для систем обратного осмоса и NF основная потребность в энергии связана с повышением давления питательной воды, при этом системы с солоноватой водой обычно работают при давлении около...

Быстрое внедрение технологий возобновляемых источников энергии и их более широкое внедрение в ближайшем будущем порождают проблемы и возможности в отношении их интеграции в системы энергоснабжения. Энергетические системы нацелены на удовлетворение спроса на широкий спектр услуг (таких как бытовые и промышленные нужды, транспортировка и хранение). Энергетические системы включают сектор энергоснабжения и технологию конечного использования для предоставления вышеупомянутых энергетических услуг.В ЕС и других промышленно развитых странах существующая система энергоснабжения в основном состоит из крупных энергоблоков, в основном работающих на ископаемом топливе и управляемых централизованно, со средней мощностью в сотни МВт. Возобновляемые источники энергии географически широко распределены и, если они встроены в распределительные сети, часто находятся ближе к потребителям. Размещение возобновляемых и распределенных генераторов ниже по течению в распределительной сети известно как распределенная генерация. размещение концепции экономии от масштаба для крупных единиц за счет экономии...

Существует три типа технологии концентрирующей солнечной энергии (CSP): лоток, параболическая тарелка и силовая башня.9 Технологии лотка и силовой башни применяются в основном в крупных центральных системах выработки электроэнергии, хотя технология лотка также может использоваться в небольших системах для отопления. и охлаждение, и для выработки электроэнергии. В системах используется либо аккумулирующее тепло, либо резервное топливо, чтобы компенсировать непостоянство солнечной энергии и, таким образом, повысить коммерческую ценность производимой энергии.Путь преобразования концентрирующих технологий солнечной энергии основан на четырех основных элементах: концентраторе, приемнике, транспорте-накопителе и преобразовании энергии. Концентратор улавливает и концентрирует солнечное излучение, которое затем доставляется в приемник. Приемник поглощает концентрированный солнечный свет, передавая свое тепло рабочему телу. Транспортно-накопительная система передает жидкость от приемника к системе преобразования энергии на некоторых гелиотермических установках, часть тепловой энергии сохраняется для последующего использования...

Идеальным решением проблемы глобального потепления было бы технологическое решение, которое позволило бы миру быстро переключиться с ископаемого топлива на возобновляемые источники энергии, такие как солнце, ветер, биомасса и геотермальные источники, которые выделяют нулевой или низкий уровень углекислого газа. Однако каждый из этих источников имеет свои ограничения. По мнению многих экспертов, ветроэнергетика - наиболее перспективный источник чистой энергии.Турбины улавливают энергию ветра с помощью лопастей, похожих на пропеллер, расположенных на башнях высотой 100 футов, а движущиеся лопасти соединены с турбинами для выработки электроэнергии. Сторонники говорят, что даже небольшая ветряная башня может производить более половины электроэнергии, используемой в среднем доме, но более массивные ветряные электростанции могут вносить значительную долю в коммунальные сети. Дания, например, уже вырабатывает 20 процентов электроэнергии за счет ветра. К сожалению, ветер дует не постоянно, что вызывает проблему прерывистого и ненадежного производства электроэнергии, и многие люди думают, что это сильный ветер...

Некоторые формы возобновляемой энергии, такие как гидроэлектроэнергия и биомасса, в течение многих лет были конкурентоспособными по стоимости в определенных приложениях и обеспечивают существенное энергоснабжение во всем мире. Другие, такие как пассивное проектирование зданий на солнечной энергии, являются конкурентоспособными по стоимости, но еще не преодолели все рыночные факторы, которые в настоящее время препятствуют их широкому использованию. Такие технологии, как ветер и геотермальная энергия, в настоящее время конкурентоспособны по стоимости на своих лучших ресурсах, но нуждаются в дальнейших улучшениях и поддержке, чтобы полностью реализовать свой рыночный потенциал.Некоторые из них, например фотоэлектрические, определили нишевые рынки внесетевой электроэнергии, которые отрасль наращивает до такой степени, что может конкурировать с розничными рынками электроэнергии. Третьи, такие как этанол из биомассы, развиваются как в лаборатории, так и на рынке до такой степени, что они станут конкурентоспособными без поддержки цен. В Таблице 5.1 приводится сводка общих технологий использования возобновляемых источников энергии и их экономики. На самом деле существует большое количество разнообразных ...

Из этого общего количества биомасса и отходы составили 1186 Мтнэ, а гидравлическая энергия - 261 Мтнэ.Эти два источника энергии, которые вносят наибольший вклад в баланс возобновляемой энергии, используются уже много лет. Основные надежды на развитие связаны с ветровой и солнечной энергией, которые по-прежнему составляют лишь незначительную долю производства энергии (соответственно, 0,34 и 0,09 Мтнэ во Франции в 2007 году). Недостаток у этих

Энергоэффективность и чистая энергия могут дать возможность участвовать и создавать новый рынок.Патрик Мазза из Climate Solutions, правозащитной группы, предполагает, что «чистое производство энергии и эффективность конечного использования представляют собой рынок в 3,5 триллиона долларов США в ближайшие 20 лет, даже без каких-либо новых государственных приоритетов» 26. эффективность использования ресурсов и производительность в энергетике, водном хозяйстве, сельском хозяйстве, транспорте и лесной промышленности. Примеры этих возможностей включают топливные элементы, системы очистки воды на основе ферментов, технологии точного земледелия, биотопливо и специальные химикаты.По оценкам, совокупная стоимость рынка продуктивности и эффективности ресурсов этих отраслей превышает 60 миллиардов долларов США и быстро растет.

Солнечная энергия - главный возобновляемый источник энергии во всем мире. Другие возобновляемые источники энергии, например энергия биомассы и энергия ветра извлекаются непосредственно из нее. Это богатый источник энергии.Наша планета получает от Солнца в 15 000 раз больше энергии, чем потребляется в мире, но эта энергия является рассредоточенной и прерывистой. Солнечная энергия может быть получена в виде тепла или электричества с помощью фотоэлектрического эффекта. В краткосрочной перспективе существуют значительные возможности для развития низкотемпературной тепловой солнечной энергии. Тепло подается солнечными датчиками, состоящими из черной абсорбирующей поверхности, которая передает тепло теплоносителю, обычно смеси воды и гликоля, чтобы предотвратить возможность замерзания.На абсорбирующую поверхность устанавливается застекленная поверхность, которая блокирует повторное излучение инфракрасного излучения. В жилищном секторе тепловая солнечная энергия используется в основном для горячего водоснабжения. Его также можно использовать для обслуживания определенной доли ...

Второе поколение возобновляемых источников энергии внедрено на коммерческой основе, обычно при наличии стимулов, направленных на обеспечение дальнейшего снижения затрат за счет увеличения масштабов и изучения рынка.Сейчас внедряются оффшорная ветроэнергетика, передовая биомасса, солнечные фотоэлектрические технологии и концентрирующая солнечная энергия. Все они получили выгоду от инвестиций в НИОКР стран МЭА, в основном в 1980-е годы. Рынки этих технологий сильны и растут, но только в нескольких странах. Некоторые из технологий уже полностью конкурентоспособны при благоприятных обстоятельствах, но для других и для более общего развертывания необходимо дальнейшее снижение затрат. Задача состоит в том, чтобы продолжать снижать затраты и расширять рыночную базу, чтобы обеспечить непрерывный быстрый рост рынка во всем мире.Возобновляемые источники энергии третьего поколения, такие как усовершенствованная газификация биомассы, геотермальная энергия из горячих сухих пород и энергия океана, еще не получили широкой демонстрации и коммерциализации. Они не за горами и, возможно, имели высокий потенциал, сопоставимый с ...

В этом документе исследуется взаимосвязь между политикой в ​​области климата и инструментами политики в области возобновляемых источников энергии. Он показывает, что даже при надлежащей оценке выбросов CO2 конкретные стимулы для поддержки скорейшего внедрения технологий возобновляемых источников энергии оправдываются крутой кривой обучения возникающих технологий.Эти ранние инвестиции сокращают затраты в долгосрочной перспективе и делают возобновляемые источники энергии доступными, когда их необходимо развернуть в очень больших масштабах, чтобы в полной мере способствовать смягчению последствий изменения климата и обеспечению энергетической безопасности. В документе также показано, что как цены на CO2, так и меры по развертыванию возобновляемой электроэнергии создают передачу богатства между электроэнергетическими предприятиями и их потребителями, хотя и в противоположных направлениях. Это может быть важно при рассмотрении политической экономии взаимодействия между ценообразованием на CO2 и поддержкой возобновляемых источников энергии в будущем.

«Идеальный шторм», связанный с изменением климата, политической нестабильностью в ключевых энергетических регионах и высокими ценами на нефть, создали потребность в новом энергетическом пути. Появление многообещающих новых технологий, способных превратить многочисленные внутренние источники энергии, в том числе солнечную, ветровую, геотермальную, гидроэнергетику, биомассу и океанскую энергию, в транспортное топливо, электричество и тепло, открывает путь к беспрецедентной энергетической революции.Технологии возобновляемых источников энергии в сочетании со значительным повышением энергоэффективности обладают потенциалом для быстрого и экономичного преобразования мировой энергетической системы.

Коммерциализация определяется как создание самоподдерживающихся рынков, которые процветают на равных условиях с другими технологиями без субсидий. Без коммерческого статуса экологически чистые энергетические технологии не только постоянно истощают государственные финансы, но и не получают выгоды от динамизма и инноваций частной экономики.Мобилизация и коммерциализация частного капитала являются результатом использования инструментов политики, таких как экологические налоги и рынки выбросов, а также руководящих принципов, которые могут повлиять на разработку этой политики.

Общая солнечная энергия, падающая на поверхность Земли, составляет в среднем около 86000 тераватт (ТВт), что более чем в 5000 раз превышает 15 ТВт энергии, которая в настоящее время используется людьми (из которых примерно 12 ТВт сейчас приходится на ископаемое топливо) и более В 100 раз больше, чем энергетический потенциал следующего по величине возобновляемого источника - энергии ветра (Hermann, 2006).Следовательно, потенциальный ресурс солнечной энергии по существу безграничен, что привело многих к выводу, что это лучший энергетический ресурс, на который можно положиться в долгосрочной перспективе. В настоящее время этот ресурс эксплуатируется в ограниченном масштабе. Общее установленное мировое производство солнечной энергии составило 15 гигаватт (ГВт) в 2008 году, 2 или всего 0,1 процента от общего производства энергии, с аналогичным проникновением в Соединенных Штатах (EIA, 2009). Солнечная энергия может использоваться для производства электроэнергии и нагрева воды для бытовых нужд. Пассивное солнечное отопление можно использовать для прямого отопления и охлаждения зданий.Существует два основных класса технологий солнечной энергии, используемых для производства ...

Будет ли определенная пища обеспечивать энергию при использовании микроорганизмами. Если ответ «да», то пища будет съедена, а если она находится в сточных водах, сточные воды будут очищены. Ответ на этот вопрос теперь можно дать количественно, объединив понятия энтальпии и энтропии.Эта комбинация описывается термином, называемым свободной энергией. Свободная энергия G определяется как энергия (обозначенная буквой S), вычтенная из содержания энергии. Таким образом, термин свободная энергия. Биологические процессы происходят при заданной постоянной температуре, а также при постоянном давлении. Таким образом, дифференцируя уравнение свободной энергии при постоянной температуре, обратите внимание: для того, чтобы G была максимальной (то есть, чтобы быть свободной энергией), Q должно быть Qrev, как показано в уравнении.

Photovoltaic - это новая технология, которая помогает снизить выбросы углекислого газа в атмосферу, поскольку она использует солнечную энергию, не загрязняющую окружающую среду.Солнечная энергия может использоваться двумя способами: (i) фотоэлектрические и фотоэлектрические системы можно классифицировать в зависимости от их использования и применения. Эти системы можно в целом разделить на два типа (1) фотоэлектрические (PV) системы и (2) фотоэлектрические тепловые (PV T) системы. Первый тип может быть дополнительно классифицирован на космические приложения, автономные фотоэлектрические системы, подключенные к сети фотоэлектрические системы, фотоэлектрические системы производства водорода и различные мелкомасштабные приложения, тогда как второй тип может быть дополнительно классифицирован как PV T воздушный коллектор и PV T системы водоснабжения и др.Кроме того, автономные фотоэлектрические приложения можно разделить на два: перекачка воды в сельском хозяйстве и электрификация в общинах или сельских районах. Воздухосборники PV T могут использоваться для сушки сельскохозяйственных теплиц и обогрева помещений или помещений ...

На протяжении веков люди использовали энергию ветра и текущей воды для работы ветряных и водяных мельниц.В настоящее время эта технология была обновлена, чтобы приводить в действие генераторы электроэнергии. Солнечная энергия и даже вулканическое тепло также можно превратить в электричество. Такие источники энергии считаются возобновляемыми, потому что они никогда не заканчиваются. Возможно, они не в состоянии обеспечить все наши потребности в энергии, но большинство из них не выделяют парниковые газы, вызывающие изменение климата.

Кроме того, солнечная энергия может быть использована путем включения соответствующих конструкций в здания, чтобы максимально использовать солнечную энергию для различных целей, таких как освещение, кондиционирование воздуха, охлаждение воды и отопления помещений, и, таким образом, снизить потребление внешней энергии.Фотоэлементы требуют длительного воздействия прямых солнечных лучей. Чтобы обеспечить максимальное пребывание на солнце в течение дня, используется фиргелиометр для расчета того, сколько солнечного света подвергается определенному месту. Эта информация полезна для определения того, подходит ли конкретное место для использования солнечной энергии, а также для определения направления, в котором должны быть обращены элементы. Во многих случаях эти камеры размещаются на крышах домов.

Основными воздействиями на окружающую среду, связанными со значительным внедрением солнечной энергии, являются необходимая площадь земли, воздействия, связанные с производством и утилизацией солнечных коллекторов, и воздействия, связанные с повышенными требованиями к хранению энергии.В качестве показателя масштабов производства, которое может потребоваться, сценарий IEA BLUE Map предусматривает необходимость установки ежегодно до 2050 года в среднем 215 миллионов м2 (около 86 миль2) солнечных панелей по всему миру, чтобы соответствовать требованиям 4750 По их прогнозам, ТВт-час производства солнечной электроэнергии потребуется для замещения части электроэнергии, производимой на ископаемом топливе 4. Это в дополнение к солнечным тепловым электростанциям. В США среднее количество пиковой солнечной энергии, которая достигает поверхности, составляет порядка 1 кВт · м2.Для фотоэлектрических (ФЭ) систем эффективность преобразования обычно не превышает примерно 20, поэтому каждый м2 ФЭ может производить не более примерно 200 Вт мощности. В сочетании с изменением азимута Солнца более ...

В этой главе представлен обзор и анализ тепловых двигателей, работающих на солнечной энергии, для производства электроэнергии, имеющих отношение к бытовому применению.Влияние солнечных систем на устойчивое развитие количественно оценивается на основе коэффициентов использования ископаемого топлива в сравнении с коэффициентами использования солнечной энергии, прогнозируемыми на следующие десятилетия, и коэффициентом устойчивости, представленным также в других работах, например, Dincer and Rosen (2005). Созданные крупномасштабные и маломасштабные системы представлены и проанализированы на их основе. Оптимизация теплового двигателя, работающего на солнечной энергии, важна для получения низкоуровневых затрат на электроэнергию и увеличения сокращения выбросов CO2 за счет производства солнечной энергии.Принимая во внимание этот факт, мы разработали здесь модель солнечного теплового двигателя и оптимизации и определили важные параметры оптимизации, которые включают качество оптической системы, выраженное в терминах угловой ошибки S, коэффициента концентрации C, угла обода (, температура коллектора подтверждена инсоляцией, как ...

Далее мы проиллюстрируем преимущества солнечной энергетики для устойчивости, сокращения выбросов парниковых газов и снижения глобального потепления на конкретном примере.Исследование относится к жилому (одиночному) блоку преобразования солнечной энергии на основе параболоидального зеркала, что показано на рис. 4.6. Солнечная антенна концентрирует инсоляцию на приемнике из стеклянных трубок, который играет роль десорбера в цикле Ренкина аммиак-вода. Для расширения и производства работ спиральный станок может работать в двухфазном режиме. Отклоненное тепло от солнечной системы Первый шаг в моделировании солнечной энергетической системы и ее расчетных расчетах - это определение геометрии и характеристик солнечного коллектора для максимальной производительности.Фактически это сделано для максимального повышения эффективности коллектора. Вывод КПД коллектора следует из энергетического баланса, указывающего в формуле. (4.4) коэффициент пересечения y JZpTa, который представляет собой отношение потока солнечной энергии, поглощаемого ...

Принципиальная схема исследуемой системы представлена ​​на рис. 28.1. Система состоит из солнечного коллектора, накопительного бака, абсорбционного чиллера, теплообменника и вспомогательных агрегатов.Система работает в четырех различных режимах. Когда солнечная энергия доступна для сбора и есть потребность в нагрузке, тепло подается непосредственно из коллектора в блок нагрева или охлаждения. Когда солнечная энергия доступна для сбора и нет потребности в тепле или охлаждении, тепло сохраняется в накопителе. С другой стороны, если солнечная энергия недоступна для сбора и есть потребность в нагрузке, накопитель затем подает тепло на отопление или охлаждение

Энергопотребление вызывает ряд загрязнений окружающей среды.Кроме того, с увеличением спроса на энергию проблема нехватки энергии становится все более серьезной. Поскольку все больше и больше внимания уделяется вопросам энергосбережения и защиты окружающей среды, все больше внимания уделяется использованию возобновляемых источников энергии. Это считается ключевым источником на будущее не только для Южной Кореи, но и для всего мира (Ulgen and Hepbasli, 2002). В частности, в Южной Корее широко распространена солнечная энергия как чистый источник энергии и один из видов возобновляемой энергии.Следовательно, требуется точное измерение локальной солнечной радиации. Кроме того, данные о солнечном излучении являются фундаментальным входом для таких приложений солнечной энергии, как фотоэлектрические, солнечные тепловые системы и пассивное солнечное проектирование. Данные должны быть современными, надежными и легкодоступными для проектирования, оптимизации и оценки эффективности солнечных технологий для любого конкретного географического местоположения (Bulut and ...

Тепловые характеристики солнечной системы обычно измеряются долей солнечной энергии (F).Солнечная доля определяется как доля нагрузки, на которую приходится солнечная энергия. На рисунке 28.3 показано изменение доли солнечной энергии в отоплении помещения (Fs), нагреве воды для бытового потребления (FD) и охлаждающей нагрузке (FAc), а также общей солнечной доли (Ft) с площадью коллектора. Как видно из рисунка, значительная часть солнечной фракции для отопления помещений и нагрева воды для бытовых нужд удовлетворяется на площадях около 38 м2. И наоборот, для охлаждения помещения требуются гораздо большие площади. Изменение общей доли солнечной энергии, экономии за жизненный цикл и общей эффективности системы (отношение предоставленной солнечной энергии к общему падающему излучению) в зависимости от площади коллектора представлено на рис.28.4. На этом типичном рисунке показан выбор оптимальной площади коллектора, которая в данном случае составляет примерно 38 м2. Настоящие результаты должны побудить правительства к широкой установке солнечных систем отопления и охлаждения в ...

Что мы можем предвидеть в этом новом мире с ограниченными углеродными выбросами, так это создание новых рынков, один для технологий возобновляемой энергии, а другой - для разрешений на выбросы углерода.Однако ни одно из них не решает проблемы развивающихся стран, потому что им нечего получить от такого рынка, по крайней мере, в том виде, в котором они задуманы сегодня.

Есть много традиционных и нетрадиционных способов производства электроэнергии. Один из традиционных способов - производить электроэнергию из ископаемого топлива. Угольные электростанции - наиболее часто используемый метод производства электроэнергии.Их еще называют тепловыми электростанциями. Хотя энергия, производимая тепловой электростанцией, более экономична по сравнению с нетрадиционными источниками, она также вызывает более высокие выбросы парниковых газов и, следовательно, называется грязной. Напротив, фотоэлектрическая система не причиняет вреда окружающей среде, поскольку она использует солнечную энергию, которую также называют чистой энергией, но вырабатываемое ею электричество неэкономично, поскольку фотоэлектрический материал, используемый для производства солнечных элементов, является дорогостоящим, а в период отсутствия солнечного света энергия необходимо хранить в запоминающем устройстве, таком как аккумулятор.В этом разделе мы обсудим как нетрадиционные, так и традиционные источники производства электроэнергии. Солнечная энергия может быть использована для преобразования ...

Стоимость снижения выбросов CO2 с использованием технологий использования возобновляемых источников энергии зависит как от разницы между затратами на производство энергии из возобновляемых источников энергии и затратами на производство традиционной энергии, так и от выбросов углерода, которые вытесняются производством возобновляемой энергии.Затраты на смягчение последствий обычно выражаются в единицах затрат на единицу предотвращенных выбросов ископаемого углерода.

Поэтому я хотел бы представить очень интересный отчет о солнечной энергии для Средиземноморского региона. Это исследование было проведено в апреле 2005 г. Институтом технической термодинамики Немецкого аэрокосмического центра при участии исследователей из Иордании, Марокко, Египта, Омана, Бахрейна и Алжира.Резюме их отчета выглядит следующим образом: 1- В регионе MENA экономическое и социальное развитие является первым приоритетом. 2-Хотя изменение климата вызывает серьезную озабоченность, устойчивость также должна быть достигнута с точки зрения экономики, доступности, технологий, здоровья и социальной совместимости. Стратегия энергетической и водной безопасности должна соответствовать временному горизонту всех соображений устойчивости, который составляет от 50 до 100 лет и более. 3- К 2050 году растения, работающие на ископаемом топливе, будут использоваться только для того, что лучше всего подходит для удовлетворения пикового спроса.Из-за сокращения их ключевой функции их использование станет экологически безопасным, а их доступность продлится веками. В ...

Чтобы добиться значительного увеличения доли возобновляемых источников энергии в поставках энергии, необходимо принять передовые политические меры во всем мире. Правительствам всего мира необходимо принять необходимые минимальные меры политики, чтобы гарантировать дальнейшее внедрение технологий возобновляемой энергии, и необходимо взять на себя дополнительные обязательства на международном уровне.Государства, которые в настоящее время активно продвигают возобновляемые источники энергии, должны установить юридически обязательные цели для возобновляемых источников энергии в своих регионах. Обязательные целевые показатели также могут быть дополнены финансовыми стимулами в соответствующих странах. Это также было бы эффективной политикой для решения задач в области безопасности поставок, развития технологий, занятости и климата. В текущей политике развития правительства развивающихся стран уделяют мало внимания ВИЭ. Одной из основных целей должно быть обеспечение устойчивого развития в развивающихся странах (доступ к энергии для борьбы...

Von Goerne Мы должны установить фиксированные налоги для определенных целей. Если налоги на нефтепродукты не будут единообразными, то люди будут ездить через границу за более дешевым топливом, как это сейчас происходит в некоторых европейских государствах. Также некоторые европейские налоги на бензин поступают в пенсионные фонды вместо возобновляемых источников энергии.

Признание необходимости значительного сокращения выбросов CO2.Это также зависит от того, будут ли CCS рассматриваться как часть более широкой стратегии достижения значительного сокращения выбросов CO2. В целом предпочтение было отдано портфелю, включающему технологии возобновляемой энергии, энергоэффективность и изменение образа жизни для снижения спроса. УХУ может быть частью такого портфеля, но в качестве вариантов обычно предпочтение отдавалось ветровой, волновой, приливной, солнечной и энергетической эффективности. Считалось, что как самостоятельный вариант CCS может отсрочить более далеко идущие и необходимые долгосрочные изменения в использовании энергии обществом.Приветствовалось представление о CCS как стратегии перехода к водородной энергетической системе.

Где P1 - это коэффициент, связывающий стоимость топлива в течение жизненного цикла с экономией затрат на топливо в первый год, P2 - это фактор, связывающий жизненный цикл за счет дополнительных капитальных вложений с начальными инвестициями, CA - это стоимость инвестиций в солнечную энергию, которая прямо пропорциональна площади коллектора, CE - инвестиционные затраты на солнечную энергию, не зависящие от площади коллектора, CF - удельная стоимость доставленной традиционной энергии за первый год анализа, L - общая нагрузка, а Ft - общая доля солнечной энергии в солнечной системе.Для конкретного

Пример солнечной технологии используется для демонстрации связи между устойчивостью и эффективностью. Эффективный способ поддержания хорошего электрического КПД за счет отвода тепла от солнечных панелей и повышения общей эффективности фотоэлектрической системы - это одновременное использование обеих технологий. Этот вид системы известен как гибридная фотоэлектрическая тепловая система (PV T) и может быть полезен для низкотемпературных тепловых применений, таких как нагрев воды, воздушное отопление, сушка сельскохозяйственных культур, солнечные теплицы, отопление помещений и т. Д., наряду с выработкой электроэнергии, которая может быть полезна для электрификации сельских районов и сельского хозяйства, например, для перекачивания воды с помощью солнечной энергии и т. д. В этом тематическом исследовании мы даем простую демонстрацию того, как обе технологии вместе повышают эффективность, что напрямую связано с большей устойчивостью. Основываясь на первом законе термодинамики, энергоэффективность фотоэлектрической системы может быть определена как отношение общей энергии ...

Ядерное деление является одним из немногих крупномасштабных безуглеродных источников энергии и в настоящее время дает 7 единиц первичной энергии в мире (17 единиц электроэнергии) без каких-либо выбросов CO2.Затраты на нее теперь хорошо известны и не затронуты. Авария в Чернобыле вызвала во всем мире опасения, что ядерная энергия недостаточно безопасна для использования, и сделала процесс лицензирования намного более сложным и неопределенным. Полностью амортизированные, действующие атомные станции остаются очень конкурентоспособными и с тех пор добились хороших показателей безопасности, так что даже страны, решившие отказаться от ядерной энергетики, не закрыли их. Действительно, во многих случаях стремятся к продлению срока службы, но заказы на новые заводы иссякли.Если цены на газ останутся на прежнем низком уровне и не потребуется никакого контроля за выбросами CO2, ядерной энергетике по-прежнему будет трудно конкурировать на дерегулируемых рынках с современными газовыми турбинами с комбинированным циклом. Но недавнее повышение цен продемонстрировало, что такая долгосрочная стабильность цен на нефть и газ составляет ...

.

Ученые утверждают, что изменение климата вызвано сжиганием ископаемого топлива, которое выделяет парниковые газы, такие как углекислый газ.Национальный совет по защите ресурсов (NRDC), экологическая группа, отмечает, что угольные электростанции являются крупнейшим источником загрязнения углекислым газом в США. Таким образом, одним из основных предложений ученых по сокращению использования ископаемого топлива является отказ от угля и нефти и переход к возобновляемым источникам энергии. Как сообщает NRDC, мы можем увеличить нашу зависимость от возобновляемых источников энергии, таких как ветер, солнце и геотермальная энергия. 1 Еще одним потенциальным источником возобновляемой энергии является гидроэнергия или гидроэнергетика.Энергия воды бывает разных форм.

Хотя ученые обеспокоены воздействием глобального потепления на мировые запасы воды, они также надеются, что энергия воды может помочь смягчить изменение климата. Есть несколько способов использовать силу воды для производства чистой энергии без сжигания ископаемого топлива. Среди них сила приливов и волн.

В каждой стране есть масштабные внутренние источники возобновляемой энергии. Больше всего в мире в Африке. Например, территория, покрывающая менее 4 процентов пустыни Сахара, могла бы производить количество солнечной электроэнергии, равное текущему глобальному спросу на электроэнергию. Ближний Восток, Индия, Китай, Австралия и США также обладают огромными солнечными ресурсами.Только ветровые ресурсы Китая могут производить гораздо больше электроэнергии, чем в настоящее время использует эта страна, а в Соединенных Штатах ветровая энергия всего в нескольких штатах может удовлетворить общий национальный спрос на электроэнергию. Огромные ресурсы геотермальной энергии, биомассы и энергии океана также находятся во всем мире20. Возобновляемые источники энергии в настоящее время обеспечивают почти пятую часть мировой электроэнергии. Хотя большая часть из них поступает от большой гидроэнергетики, доля других возобновляемых источников растет благодаря темпам роста, которые соперничают с темпами роста в компьютерной отрасли и индустрии мобильных телефонов.В 2007 г. на ветроэнергетику приходилось 40% новых мощностей в ...

W., DeWolf, S. и Beaucarne, G. (2004). Процессы сухого травления и текстурирования для устойчивости кристаллических кремниевых солнечных элементов для массового производства, представленные на 19-й Европейской конференции по фотоэлектрической солнечной энергии, Париж, 2004. Alsema, E.A., Bauman, A.E., Hill, R. и Patterson, M.Х. (1997) Вопросы здоровья, безопасности и окружающей среды при производстве тонких пленок, 14-я Европейская конференция по солнечной энергии, Барселона, Испания. 1997. МЭА (2004). «Отчет об исследовании тенденций в области фотоэлектрических приложений в отдельных странах МЭА в период с 1992 по 2003 гг.», Программа по фотоэлектрическим системам (PVPS), Международное энергетическое агентство, отчет IEA-PVPS T1-13 2004, сентябрь 2004 г. Leu, CH., (2004) SF6 Стратегия борьбы с выбросами на Тайване, представленная на Партнерстве по сокращению выбросов SF6 для электроэнергетических систем, Скоттсдейл, Аз., 1-3 декабря 2004 г. Мэйкок, П. (2005) Обзор рынка фотоэлектрических систем Мировое производство фотоэлектрических элементов продолжает расти, Renewable Energy World, Vol. 8 (4), стр 86-99. Филипсен, Г. Дж ....

Изменения в образовании и циркуляции океанской воды могут вызвать колебания климата в масштабе от нескольких тысяч лет до десятилетий. Холодная вода образуется в Арктике и морях Уэдделла.Эта холодная соленая вода более плотная, чем другие воды в океане, поэтому она опускается на дно и попадает за топографические гребни морского дна, периодически перетекая в другие части океанов. На формирование и перераспределение холодных придонных вод Северной Атлантики ежегодно приходится около 30 процентов бюджета солнечной энергии, поступающей в Северный Ледовитый океан. В конце концов, эта холодная придонная вода попадает в Индийский и Тихий океаны, где поднимается вверх, нагревается и возвращается в Северную Атлантику.Термохалинная циркуляция - это вертикальное перемешивание морской воды, вызванное разницей плотности, вызванной колебаниями температуры и солености. Колебания температуры и солености обнаруживаются в водах, которые занимают разные океанические бассейны, а также в водах, находящихся на разных уровнях водной толщи. Когда ...

Геотермальная энергия используется для всего: от отопления и охлаждения помещений до обогрева теплиц и таяния снега на дорогах и мостах.Во Франции, Исландии, Новой Зеландии, Филиппинах, Турции, США и других странах с высокотемпературными ресурсами геотермальное тепло используется для производства электроэнергии, централизованного теплоснабжения и промышленных процессов, таких как производство целлюлозы и бумаги. Земные тепловые насосы, которые можно использовать практически где угодно, используют накопленную солнечную энергию Земли или колодезную воду в качестве радиатора летом и источника тепла зимой. Соединенные Штаты имеют крупнейший в мире рынок тепловых насосов, на котором ежегодно устанавливается до 60 000 систем.40 Озеро Онтарио обеспечивает централизованное охлаждение в Торонто в Канаде. Система способна охлаждать более 3,2 миллиона квадратных метров строительной площади, предотвращая выброс 79 000 тонн CO2 в год. Многие крупные города мира расположены вблизи крупных водоемов, которые они могут использовать для охлаждения. И как ни парадоксально это может показаться, солнечная энергия может ...

Операционная выручка, которая могла быть получена в результате процессов химического или физико-химического разделения для переработки никель-металлгидридных аккумуляторов, сравнивалась с пирометаллургическим процессом в отчете, подготовленном для Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL), объекта Министерства энергетики, расположенного в Голдене, Колорадо 34, Пирометаллургический процесс имеет сходство с процессом, которым управляет INMETCO.Выручка (или затраты) были оценены для конструкций аккумуляторов из гидридных сплавов AB2 и AB5. Другие общие допущения при расчетах затрат заключались в том, что завод был расположен в Калифорнии и ежегодно перерабатывал 30 000 метрических тонн аккумуляторных батарей для электромобилей. Химический процесс основан на кислотном выщелачивании материалов батареи, за которым следует

Для увеличения парообразования иногда используются солнечные батареи для нагрева нагнетаемого сжатого воздуха.Дополнительные клапаны для ограничения или увеличения воздушного потока и давления размещаются на отдельных линиях гнезда реактора (радиальных) или, на некоторых участках, на отдельных точках колодца. В зависимости от глубины и колебаний грунтовых вод могут применяться горизонтальные вакуумные экраны, зазубренные экраны или заканчивание на нескольких глубинах. Система является динамической, положительный и отрицательный воздушный поток может быть перемещен в разные места на объекте, чтобы создать наибольшую реабилитационную нагрузку на участки, в которых это требуется. Отрицательное давление поддерживается на подходящем уровне для предотвращения выхода паров.

В нескольких передовых процессах производства электроники используются фторированные соединения (FC) для плазменного травления сложных узоров, очистки камер реактора и контроля температуры. Конкретные секторы электронной промышленности, обсуждаемые в этой главе, включают производство полупроводников, плоских дисплеев на тонкопленочных транзисторах (TFT-FPD) и производство фотоэлектрических элементов (вместе именуемое «электронная промышленность»).1

Особенности: разделение биогаза на две стадии и внутренняя циркуляция, приводимая в движение добываемым газом. Реакторы UASB широко применяются для очистки сточных вод пищевой промышленности из-за их способности удалять БПК и ХПК на высоких уровнях и восстанавливать метан, возобновляемый источник энергии, который можно повторно использовать на предприятиях пищевой промышленности.В таблице 21.5 показана эффективность удаления БПК и ХПК из сточных вод пищевой промышленности. Поскольку они характеризуются высоким уровнем легко биоразлагаемых растворимых органических соединений, эффективность очень высока, обычно 90.

В абсолютном смысле мир сильно зависит от ископаемого топлива, которое в настоящее время обеспечивает более 80 процентов энергии, от которой зависит глобальное общество.Однако ежегодные темпы роста различных источников энергии показывают, что изменения происходят (см. Рис. 19.1). С 2001 года темпы роста солнечных фотоэлектрических (30 процентов), ветряных (26 процентов) и биотопливных (17 процентов) секторов были намного выше, чем в традиционных секторах угля (4,4 процента), нефти (1,6 процента). процентов), природного газа (2,5 процента) и даже атомной энергии (1,1 процента). Эта тенденция характерна для новой динамики, а именно для растущей роли возобновляемых источников энергии в мире и в США.Многие из новых технологий, использующих возобновляемые источники энергии, являются или скоро станут экономически конкурентоспособными с ископаемыми видами топлива. Хотя возобновляемые источники энергии в настоящее время обеспечивают лишь около 6 процентов от общего объема энергии в США, есть веские причины для включения этих технологий в Рисунок 19.2 Глобальные инвестиции в возобновляемые источники энергии ...

Почему Сахара когда-то была такой влажной и почему она высохла Принимая во внимание данные моделирования, показывающие, что современный климат пустыни очень чувствителен к изменениям условий, ученые, занимающиеся проблемами климата, взяли на себя задачу моделирования прошлого Сахара.Судя по моделям, на создание этой влажной фазы влияло несколько факторов. Главный. дающую большую часть разницы в количестве осадков, это количество солнечного света, которое получает регион летом, и само по себе не зависит от растительного покрова. Из-за асимметрии орбиты Земли существует регулярный цикл около 21000 лет количества солнечной энергии, которую северное полушарие получает летом и зимой. Таким образом, каждые 21000 лет наблюдается пик поступления радиации летом над Северной Африкой. Солнце в это время сильнее, чем летом в противоположной точке цикла.Климатические модели показывают, что этой повышенной летней радиации достаточно, чтобы изменить сезон дождей в северном полушарии ....

Солнце производит постоянный поток электромагнитного излучения из фотосферы, практически неизменный со временем. На этот устойчивый, спокойный процесс накладываются несколько динамических, активных или изменяющихся событий и циклов, которые показывают, что Солнце также обладает некоторыми непредсказуемыми и взрывоопасными поведенческими чертами.Эти особенности не имеют значения с точки зрения общего выхода солнечной энергии, но влияют на электромагнитное излучение, получаемое на Земле. К ним относятся солнечные пятна, солнечные вспышки, магнитные бури, солнечный цикл и изменения солнечной короны.

Что произойдет, если лес будет удален и заменен более открытой растительностью, такой как пастбища или поля сельскохозяйственных культур? В общем, будет два конкурирующих воздействия на местный климат.Во-первых, альбедо будет больше на более открытых пастбищах или пахотных землях с участками более легкой почвы между листьями. Это будет иметь тенденцию охлаждать поверхность, потому что солнечная энергия отражается прямо в космос. Однако более гладкая поверхность луга или растительного покрова и меньшая общая площадь листового покрова будут иметь тенденцию уменьшать испарение воды. Как упоминалось выше, шероховатость увеличивает испарение и транспирацию, а большее количество листьев означает большую площадь поверхности, с которой испаряется вода, поэтому их уменьшение приведет к уменьшению испарения.Это снижение имеет тенденцию к повышению локальной температуры, потому что скрытой теплоты испарения поглощается не так много.

Влияние поглощения солнечной энергии фитопланктоном на термические свойства верхнего слоя океана было предметом исследований в течение последних 20 лет. В то время как поглощение солнечной энергии во многих регионах открытого океана преобладает за счет поглощения самой морской водой, изменчивость поглощения и распределения солнечной энергии в верхних слоях открытого океана контролируется в первую очередь концентрацией пигментов фитопланктона (Platt, 1969 Smith and Baker , 1978).Lewis et al. (1983) были первыми, кто продемонстрировал, что неоднородное вертикальное распределение пигментов фитопланктона вызывает вариации локального нагрева и, при определенных условиях вертикального профиля хлорофилла, может способствовать развитию термической нестабильности в водной толще. Первоначальные попытки (Полсон и Симпсон, 1977) обратиться к эффектам различных типов качества воды, как описано Джерловым (1968), на ослабление освещенности в океане, привели к простой параметризации, которая характеризует...

Система анаэробного гранулирования известна своей уникальной способностью превращать нежелательные отходы в полезные продукты. Учитывая глобальную обеспокоенность по поводу нехватки энергии и образования парниковых газов в результате сжигания ископаемого топлива, очевидно, что необходимы дополнительные усилия в отношении возобновляемых источников энергии. В настоящее время требуются большие усилия для более широкого применения системы анаэробной грануляции для избавления окружающей среды от нежелательных органических материалов путем их преобразования в метан, возобновляемый источник энергии.Процесс анаэробной грануляции, ведущий к эффективному производству метана из сточных вод, явно соответствует этой потребности. Очевидно, что исследования в направлении еще более широкого применения имеют большое значение. Проблемы, требующие решения, включают надежность процесса, причины и последствия токсичности, образование запаха и контроль над ним, а также лучшее понимание разложения тугоплавких органических веществ.

Электроэнергия - это энергоноситель высочайшего качества, доминирующий во всей мировой энергетической инфраструктуре.В конечном итоге использование электроэнергии может расшириться, чтобы эффективно удовлетворить практически все стационарные энергетические приложения, исключив стационарные выбросы углерода конечным потребителем. Однако такой подход вряд ли будет работать на транспорте из-за высокой стоимости и низкой удельной энергии хранения электроэнергии. Химические носители энергии, такие как водород, могут более эффективно служить топливным транспортом и хранением энергии, предлагая гораздо более высокую плотность энергии при более низкой стоимости. Электролитический водород, извлеченный из пара с помощью возобновляемых источников энергии, хранящийся в виде газа под высоким давлением или криогенной жидкости и преобразованный в возобновляемые источники и ископаемые подходы, в конечном итоге может оказаться взаимодополняющим.Использование возобновляемых источников позволило бы ограничить бремя секвестрации умеренными количествами с использованием наиболее эффективных с точки зрения затрат методов и надежных площадок для захоронения. Предыдущие анализы показали, что возобновляемая электроэнергия ...

Это поможет сначала рассмотреть безвоздушную планету, чтобы нам сразу не пришлось иметь дело с возможными эффектами рассеяния солнечного луча атмосферой.Если наша планета находится далеко от своего Солнца по сравнению с радиусом Солнца, солнечный свет, сталкивающийся с планетой, входит в виде луча параллельных лучей с потоком L. Даже если поверхность планеты идеально поглощает, солнечный свет на планете точки пересечения не распределены равномерно по ее поверхности на единицу площади, части планеты, где Солнце находится прямо над головой, получают большое количество энергии, тогда как части, где Солнце касается поверхности под небольшим углом, получают мало энергии из-за небольшого количества солнечного света перехваченный распространяется на сравнительно большую площадь, как показано на рисунке 7.3. Ночная сторона планеты, конечно же, совсем не получает солнечной энергии. Чтобы получить общее выражение для распределения падающего солнечного излучения на единицу площади поверхности, мы можем разделить поверхность планеты на множество ...

Облака - это постоянно меняющийся элемент атмосферы Земли, видимый из космоса. Они не только действуют как источники и поглотители глобального водного цикла, но также доминируют над потоками солнечной энергии в климатическую систему, одновременно перераспределяя диабатический нагрев в системе (Webster and Stephens, 1984 Stephens et al., 2002). Текущая деятельность по моделированию с целью точного отражения изменения облаков из-за потепления климата идет медленно. Как обсуждалось в критическом обзоре Стивенса (2005), в изучении обратной связи облака достигнут незначительный прогресс. Поскольку облака могут перераспределять энергию и воду в климатической системе, даже небольшое нарушение в них может иметь большое влияние на климат Земли.

В условиях растущей неопределенности на мировом рынке топлива поиск заменителей бензина становится все более и более важным.Один из жизнеспособных вариантов - использование этанола в качестве альтернативного топлива, в отличие от ископаемого топлива, это возобновляемый источник энергии. Есть много химических соединений, из которых состоит этанол, молекулы которого содержат гидроксильную группу и связаны с атомом углерода. Этанол, который производится из целлюлозной биомассы вместо обычных крахмальных культур, известен как биоэтанол. Этанол находится в жидком состоянии, прозрачен и бесцветен. В разбавленном водном растворе он имеет несколько сладкий вкус, но в более концентрированных растворах имеет жгучий вкус.

Земля получает почти всю свою энергию от Солнца. В настоящее время в процессе своей эволюции Солнце излучает энергию со скоростью Q 3,87 x 1026 Вт. Поток солнечной энергии на Земле, называемый солнечной постоянной, зависит от расстояния Земли от Солнца, r, и составляет задается законом обратных квадратов, So Q 4nr2. Конечно, из-за изменений орбиты Земли (см. Разделы 5.1.1 и 12.3.5) солнечная постоянная на самом деле не постоянная земная величина

Партнерства также были предпочтительным способом поощрения использования возобновляемых источников энергии, которые будут иметь решающее значение для достижения климатического капитализма. Партнерство по возобновляемым источникам энергии и энергоэффективности, изначально инициированное правительством Германии, представляет собой международное государственно-частное партнерство, созданное в 2002 году и финансируемое правительствами, предприятиями и банками развития.Он направлен на развитие рыночных условий, способствующих устойчивой энергетике и энергоэффективности, и работает над структурированием политических и нормативных инициатив в отношении чистой энергии. Однако партнерство также может быть эвфемизмом для добровольного регулирования. Предлагаемое в качестве альтернативы Киотскому протоколу - критики полагают, что оно было разработано, чтобы сорвать Киотский протокол - Азиатско-Тихоокеанское партнерство по чистому развитию и климату представляет собой государственно-частное партнерство, объединяющее правительства и частный сектор стран, на долю которых в совокупности приходится более половины мирового экономика, население и использование энергии в том числе...

Администрация Буша предложила добровольную программу снижения интенсивности парниковых газов на 18 в течение следующих 10 лет (Государственный департамент США, 2002). Интенсивность парниковых газов определяется как отношение выбросов парниковых газов к экономическому выпуску. Администрация предлагает снизить текущую интенсивность выбросов парниковых газов с 183 метрических тонн углеродного эквивалента (MTCE) на миллион долларов ВВП до 151 MTCE на миллион долларов к 2012 году с помощью добровольных и стимулирующих мер.Ключевым компонентом предложения администрации является создание налоговых льгот для развития возобновляемых источников энергии, гибридных автомобилей и транспортных средств, работающих на топливных элементах, когенерации и свалочного газа, а также других новых технологий. В ответ на это предложение некоторые предприятия разработали собственные добровольные инициативы по сокращению выбросов парниковых газов (Белый дом, 2003 г.).

Длительное сохранение жизнеспособных микроорганизмов может преобладать в антарктических средах обитания, скованных льдом.Следовательно, возможно, что микроорганизмы могут присутствовать в озере Восток и других подледниковых озерах Антарктики. Однако изоляция от внешних источников углерода и солнечной энергии, а также известные или предполагаемые экстремальные физические и геохимические характеристики могли помешать развитию функциональной экосистемы в озере Восток. Фактически, подледные озера могут быть одними из самых олиготрофных (с низким содержанием питательных веществ и низким запасом жизнеспособных организмов) средой обитания на Земле. Хотя очаги геотермальной активности могут обеспечить местные источники энергии и благоприятные для роста температуры, аналогично условиям окружающей среды, окружающим глубоководные гидротермальные источники, важно подчеркнуть, что без прямых измерений возможное присутствие ископаемых или живых микроорганизмов. -организмы в этих местообитаниях изолированы от внешнего источника для...

Подход, основанный на политике, будет поддерживать развивающиеся страны в финансировании национальной политики, такой как цели в области возобновляемых источников энергии, с помощью инструментов политики, таких как зеленые тарифы или обязательства по возобновляемым источникам энергии для производителей электроэнергии. При технической помощи со стороны развитых стран национальное правительство разработает стратегии реализации национальной политики, способствующей скорейшему внедрению технологий, связанных с изменением климата.Финансовый механизм в рамках конвенции обеспечит соответствующий пакет финансирования для поддержки реализации политики. Это может включать сочетание финансовых инструментов, включая прямые гранты, льготные ссуды, углеродное кредитование и другие формы поддержки. Финансирование может зависеть от реформ национальной политики и способствовать необходимым улучшениям «благоприятных условий» в развивающихся странах (Metz et al, 2000). Другой вариант раннего развертывания технологий может заключаться в том, чтобы учесть часть возобновляемых источников энергии в развитой стране...

На рисунке 9.1 показаны падающие в УФ, видимом и ближнем инфракрасном диапазонах части спектральной солнечной радиации (длины волн короче 1000 нм), измеренные на борту спутника, находящегося на околоземной орбите (Rottman et al., 1993). Спектры идеального абсолютно черного тела при нескольких температурах также показаны на рис. 9.1. Учитывая требование, чтобы общая излучаемая солнечная энергия была такой же, как излучаемая черным телом, получается, что эффективная температура Солнца составляет 5778 К.Если бы излучающие слои Солнца имели одинаковую температуру на всех расстояниях от его центра, то на рис. 9.1 были бы показаны падающие УФ, видимая и ближняя инфракрасная части спектральной солнечной освещенности (длины волн короче 1000 нм), измеренные на рис. на борту спутника на околоземной орбите (Rottman et al., 1993). Спектры идеального абсолютно черного тела при нескольких температурах также показаны на рис. 9.1. Учитывая требование, чтобы общая излучаемая солнечная энергия была такой же, как излучаемая черным телом, можно сделать вывод, что солнце является эффективным...

Микроорганизмам для роста необходимы четыре вещи: (1) углерод, (2) неорганические питательные вещества, (3) энергия и (4) восстанавливающая способность. Как упоминалось в разделе 2.2.1, микроорганизмы получают энергию и восстанавливающую способность от реакций окисления, которые включают удаление электронов с субстрата с их конечной передачей конечному акцептору электронов. Следовательно, энергия, доступная в субстрате, зависит от его степени окисления, что указывает на количество электронов, доступных для удаления при окислении субстрата.Сильно восстановленные соединения содержат больше электронов и имеют более высокую стандартную свободную энергию, чем сильно окисленные соединения, независимо от того, являются они органическими или неорганическими. Как описано в главе 1, большинство биохимических операций используются для удаления растворимых органических веществ и стабилизации нерастворимых органических веществ. Следовательно, в этом обсуждении мы сосредоточимся на окислении углерода гетеротрофными бактериями. Поскольку наложенный платеж является мерой ...

Понимание факторов, которые влияют на осаждение из перенасыщенного раствора, необходимо для разработки хорошо спроектированного, функционального процесса ZLD.Присутствие посторонних частиц улучшает кинетику осаждения за счет уменьшения количества свободной энергии, необходимой для образования твердых частиц. Следовательно, осадки становятся более энергетически выгодными. Время индукции, время, необходимое для начала осаждения, уменьшается по мере увеличения расстояния между инородной частицей и кристаллом, который должен быть сформирован. Наилучшее соответствие между двумя твердыми фазами происходит, когда частица представляет собой затравочный кристалл той же соли (вторичное зародышеобразование). Одна группа исследовала влияние брушита (CaHPO4 2h3O) на осаждение гипса (CaSO4 2h3O) 25.Исследователи отметили, что способность одной кристаллической фазы расти на поверхности другой сильно зависит от совместимости их поверхностных характеристик, и они наблюдали близкое соответствие в структуре решетки брушита и гипса. Их ...

Для простоты мы предполагаем, что наша электрическая печь идеальна с точки зрения эффективности первого закона 1 100 процентов.В этом случае для поддержания уровня температуры Tin требуется минимальная электрическая мощность (рисунок A4.1), поскольку подаваемая электроэнергия Pel полностью преобразуется в тепловую энергию Pheat. Кроме того, в печи создается поток энтропии S, обеспечивающий в конечном итоге желаемый тепловой эффект. Из-за несовершенной изоляции производимый поток энтропии постепенно выводится на экспорт, что требует постоянного нагрева. Это производство тепла или энтропии аналогично тому, как это делают электрические печи, тепловые насосы работают на электричестве.Напомним, что в нашем примере предполагается, что тепловой насос работает идеально, то есть его КПД по первому закону равен 100%. Другими словами, электрическая мощность, необходимая для отопления дома с помощью идеального теплового насоса, в точности равна минимальной электрической энергии. Следовательно, и идеальная электрическая печь, и идеальный тепловой насос одинаково хорошо работают в ...

А теперь представьте, что вместо этого Солнце становится сильнее, выделяя слишком много солнечной энергии и стремясь перегреть планету.Темные растения пострадают из-за того, что перегружены теплом, им не только придется справляться с высокими температурами воздуха, но они также будут поглощать много солнечного света, который имеет тенденцию нагревать их еще больше. В этой ситуации темные растения плохо растут, и их выталкивают белые растения, которые могут сохранять прохладу, отражая большую часть солнечной энергии. По мере того как белые растения распространяются по перегретой планете, все больше и больше солнечной радиации отражается обратно в космос, и это охлаждает климат.Температура снова снижается до более умеренного уровня. Как будто на планете есть термостат, регулирующий ее температуру, чтобы ее климат не стал слишком экстремальным.

В Сахаре в течение последних 9000 лет поступление солнечной энергии летом изменяется медленно (а), но из-за обратной связи с растительностью осадки (с) и особенно растительный покров (d) изменяются намного быстрее, переходя от довольно густой растительности к практически полной. нет растительности.После Бонана. Рисунок 5.9. В Сахаре в течение последних 9000 лет поступление солнечной энергии летом изменяется медленно (а), но из-за обратной связи с растительностью осадки (с) и особенно растительный покров (d) изменяются намного быстрее, переходя от довольно густой растительности к практически отсутствующей. растительность. После Бонана.

Photovoltaic Photovoltaic Чтобы эффективно компенсировать наибольшие выбросы углерода, прямое замещение производства газа ветровым и солнечным электричеством, вероятно, будет лучшим первым шагом.Прогнозируется, что сектор производства электроэнергии, работающей на газе, будет производить значительно больше выбросов (394 млн тC в год), чем система транспортировки природного газа (248 млн тC в год), которая также имеет более сложные проблемы с топливной инфраструктурой, чем электроэнергетические компании. Использование безуглеродных источников в коммунальном секторе также позволяет обойти энергетические штрафы, связанные с преобразованием ветровой или солнечной электроэнергии в транспортное топливо.

Эти результаты показывают, что политика смягчения последствий изменения климата, направленная на продвижение устойчивого производства и использования биоэнергетики, может иметь большое влияние на глобальное использование сельскохозяйственных земель.Такой переход требует существенного повышения урожайности и эффективности и открывает новые возможности для получения доходов и рабочих мест в сельскохозяйственном секторе, особенно в развивающихся регионах. В какой степени этот переход будет успешным, частично зависит от затрат на производство биоэнергии по сравнению с ископаемым топливом и другими возобновляемыми источниками энергии. Сюда также входят затраты на передачу технологии для повышения урожайности и эффективности производства. В действительности уровни урожайности являются результатом множества сложных взаимодействий между многочисленными факторами во всей социально-экономической системе (например,грамм. цены на землю и рабочую силу, доступную инфраструктуру, природные обстоятельства, торговые переговоры, процентные ставки, уровень образования сельскохозяйственных рабочих). Эти сложные взаимодействия ...

Мульчирование почвы пластиковыми пленками было известно с начала 1960-х годов прошлого века как агрономический метод уменьшения испарения и эрозии почвенной воды и улучшения физических свойств почвы (Wagoner et al.1960 Burrows and Larson 1962 Lai 1974), тогда как о борьбе с возбудителями болезней почвы и растительного материала с помощью тепла, также генерируемого солнечной энергией, сообщалось еще раньше (Grooshevoy 1939 Newhall 1955). Тем не менее, соляризация почвы, как фактически подразумевается, а именно технология дезинсекции почвы от почвенных патогенов и сорняков, возникла в 1970-х годах в результате исследований, проведенных в Израиле и Иордании (Katan et al. 1976). В первое десятилетие после публикации Katan et al., Большое количество исследований было сосредоточено на эффективности соляризации против многих почвенных патогенов, сорняков и почвенных членистоногих во многих овощных, полевых, декоративных и фруктовых культурах.Физические, химические и биологические принципы соляризации и побочные биологические, химические, ...

Долгосрочное использование ископаемой энергии без выбросов CO2 - это энергетический путь, который может существенно снизить экономические затраты на смягчение последствий антропогенного изменения климата. Я называю необходимые технологии Industrial Carbon Management (ICM), определяемые как связанные процессы улавливания содержания углерода в ископаемом топливе при производстве безуглеродных энергетических продуктов, таких как электричество и водород, и улавливания образующегося CO2.

Возобновляемая энергия Возобновляемая энергия (i) Загрязнение и отходы, образующиеся при производстве, распределении и техническом обслуживании оборудования для возобновляемых источников энергии и энергоэффективности. (iii) Негативное воздействие на окружающую среду, связанное с производством и утилизацией токсичных деталей (например, батарей для хранения солнечной энергии)

Обратите внимание, что, поскольку фотодыхание также происходит особенно быстро в теплом климате и при высокой интенсивности света (что вызывает высокие температуры в листьях), система C4 также дает прямое преимущество, поскольку позволяет избежать бесполезной траты солнечной энергии независимо от водного баланса.Конечно, сухая среда также имеет тенденцию быть солнечной и жаркой, поэтому в этом отношении (избегая потери воды и позволяя эффективно использовать высокую интенсивность света) они вдвойне отдают предпочтение растениям C4.

Поскольку атмосфера тонкая, давайте упростим ситуацию, рассмотрев планарную геометрию, в которой приходящее излучение на единицу площади равно среднему потоку на единицу площади, падающему на Землю.Эта средняя поступающая солнечная энергия на единицу площади поверхности Земли составляет средний поток солнечной энергии

.

Можно надеяться, что у политиков хватит смелости принять трудные решения, необходимые для защиты нашего долгосрочного будущего. У них есть свидетельства бесчисленных научных исследований и отчетов Королевского общества и Федерации британской промышленности.Однако следующие выборы кажутся им важнее, чем будущее человечества. Свидетельства об изменении климата сейчас настолько убедительны, что правительства должны принимать меры в связи с этим. Они не осмеливаются оскорбить общественное мнение, выбирая ядерную энергетику. Вместо этого они делают ставку на возобновляемые источники энергии, особенно на энергию ветра, как на безопасный политический выбор, несмотря на аргументы, показывающие его бесполезность. Конференции организуются для рассмотрения проблемы глобального потепления и изменения климата и рассмотрения всех средств предотвращения этих вредных выбросов, таких как повышение энергоэффективности, налоги на выбросы углерода и энергия ветра и солнца, за исключением одного источника, который, очевидно, является единственным практическим способом решения. проблема....

Сильные ветры, которые блокируют некоторые солнечные лучи, что снижает глобальную температуру. Это происходит потому, что частицы и аэрозольные газы в верхних слоях атмосферы имеют тенденцию рассеивать солнечный свет обратно в космос, уменьшая количество поступающей солнечной энергии. Напротив, частицы, которые попадают только в нижние слои атмосферы, поглощают солнечный свет и способствуют потеплению парниковых газов.Побочным эффектом является то, что дополнительные частицы в атмосфере также вызывают более впечатляющие закаты и восходы солнца, равно как и дополнительное загрязнение атмосферы. Эти эффекты легко наблюдались после извержения горы Пинатубо в 1991 году, в результате которого в атмосферу было выброшено более 172 миллиардов кубических футов (5 миллиардов м3) пепла и аэрозолей, вызвав глобальное похолодание в течение двух лет после извержения. Еще более впечатляюще то, что извержение вулкана Тамбора в Индонезии в 1815 году вызвало три дня полной темноты на расстоянии примерно 300 миль (500 км) от вулкана и положило начало знаменитому году без вулкана...

Предполагается, что улавливание CO2 непосредственно из небольших и мобильных источников в секторах транспорта, жилых и коммерческих зданий будет сложнее и дороже, чем из крупных точечных источников. Поэтому мелкомасштабный улов в этой главе не обсуждается. Альтернативным способом предотвращения выбросов CO2 из этих источников может быть использование энергоносителей, таких как водород или электричество, производимое на крупных предприятиях, работающих на ископаемом топливе, с улавливанием CO2 или с использованием возобновляемых источников энергии.В эту главу включено производство водорода с улавливанием CO2.

Радиация является важным элементом данных, поскольку теплообмен атмосферы в значительной степени определяет глобальное потепление и, следовательно, изменение климата. Собираются данные о количестве солнечной энергии, отраженной и поглощенной поверхностью Земли. Контролируется характер и размер облачного покрова, а также степень отражения энергии от этого облачного покрова.Собираются совокупные данные об энергопотреблении и выбросы по конкретной сети. Одним из используемых критериев ясности атмосферы является определение содержания сульфатов в миллиграммах на квадратный метр от компании Boucher.

Число зеленых рабочих мест уже растет. Наиболее заметны отрасли возобновляемых источников энергии, которые в последние годы стремительно расширяются. Текущая занятость в возобновляемых источниках энергии и в отраслях-поставщиках оценивается по консервативным оценкам 2.3 миллиона по всему миру. В ветроэнергетике занято около 300 000 человек, в секторе солнечной фотоэлектрической энергии (PV) - около 170 000 человек и в солнечной тепловой промышленности - более 600 000 человек (этот относительно высокий показатель обусловлен низкой производительностью труда в Китае, ведущем производителе солнечных тепловых систем). . Более 1 миллиона рабочих мест созданы в индустрии биотоплива, выращивающей и перерабатывающей различное сырье в этанол и биодизель2. Некоторые промышленные регионы, которые стали ржавыми поясами, например, части США.Южный Средний Запад или Рурская долина в Германии обретают новую жизнь благодаря развитию солнечной и ветровой энергии. Сельские общины получают дополнительный доход, когда фермеры устанавливают на своей земле ветряные турбины. Установка, эксплуатация и обслуживание возобновляемых источников энергии ...

Недавние и будущие антропогенные изменения климата следует рассматривать в контексте естественных климатических изменений.Климат Земли является результатом сложного взаимодействия многих компонентов океана, атмосферы, геосферы, криосферы и биосферы. Хотя климатическая система в конечном итоге управляется внешней солнечной энергией, изменения любых внутренних компонентов и их взаимодействия друг с другом, а также изменчивость получаемой солнечной радиации могут привести к изменениям климатических условий. Эти влияния часто рассматриваются как «принуждения», изменения входов и выходов энергии, которые приводят к изменениям климата.Следовательно, существует множество причин изменения климата, которые действуют в различных временных масштабах. В самых длительных временных масштабах наблюдаются такие механизмы, как геологические процессы и изменения орбиты Земли вокруг Солнца (эффект Миланковича-Кролла). Последний считается механизмом, лежащим в основе цикла ледниковых периодов и межледниковий ....

В Мировом океане такие свойства, как плотность, температура и соленость (содержание соли), работают вместе и приводят к различным характеристикам, которые в конечном итоге связаны с изменением климата и глобальным потеплением.Солнечная энергия поглощается морской водой и сохраняется в океанах в виде тепла. Часть поглощенной энергии может испарять морскую воду, что увеличивает ее температуру и соленость. Когда вещество нагревается, оно расширяется и его плотность понижается. И наоборот, когда вещество охлаждается, его плотность увеличивается. Добавление или вычитание солей также вызывает изменение плотности морской воды. Вода с более высокой соленостью будет более плотной.

Теперь мы рассмотрим, как поглощение солнечного излучения в атмосфере влияет на температурную структуру атмосферы в радиационном равновесии.Основное применение этого расчета - понять тепловую структуру стратосфер. При каких обстоятельствах температура стратосферы увеличивается с высотой? Эффект поглощения солнечной энергии на газовых планетах-гигантах, таких как Юпитер, является еще более важным. Поскольку нет четкой поверхности для поглощения солнечного света, все солнечное движение атмосферы газовых гигантов происходит из-за осаждения солнечной энергии в атмосфере. В этом случае профиль поглощения в значительной степени определяет, где, если вообще где-либо, излучающая равновесная атмосфера нестабильна по отношению к конвекции и, следовательно, где будет иметь место тропосфера.Ответ определяет, вызвана ли конвекция на газовых гигантах отчасти солнечным нагревом, а не подъемом плавучих шлейфов, переносящих тепло из глубины планеты.

Снижение потерь, связанных с риканами, путем проведения исследований, таких как исследования последствий штормовых нагонов вдоль протяженной и высокоразвитой береговой линии Флориды. Ученые ММСП из Лаборатории прибрежных исследований ПФР измеряют изменения береговой линии и пляжей в ответ на краткосрочные события, такие как ураганы, а также на более длительные периоды времени.В других лабораториях ПФР спутниковые изображения сочетаются с компьютерной анимацией для создания симуляций и интерактивных визуальных материалов для обучения и разъяснительной работы. Также проводятся исследования по разработке энергоэффективного оборудования и зданий, работающих на солнечной энергии. С ростом цен на погодные и штормовые события исследователи моделируют расходы на страхование при различных сценариях ущерба, находят способы стимулировать людей защищать свои дома и разрабатывают новые ветрозащитные конструкции для домов и предприятий.

Рис. 10.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *