Energia ze słońca

                                                                     Prąd na wiatr

Jeszcze do niedawna cieszyły się popularnością elektrownie wiatrowe mogące wyprodukować bardzo dużo energii, które mogły zasilić nasz dom bądź kilka posesji, czy nawet mniejsze miejscowości typu wsie, a może nawet i całe miasta. Energia wiatrowa jest drugim najpopularniejszym odnawialnym źródłem energii. Zaś na pierwszym miejscu stała się energia ze słońca. 

       Wiatrak wynaleziono około I w. p. n. e. i wykorzystywany był do mielenia zboża lub pompowania wody znajduje dziś w innej postaci zastosowanie energii w elektrowniach wiatrowych.

        Energia elektryczna uzyskiwana z wiatru jest ekologicznie czysta. Elektrownia wiatrowa nie wydziela zanieczyszczeń, lecz aby osiągnąć odpowiednią moc, musi się składać z dużej ilości turbin. W niektórych krajach są budowane elektrownie składające się z wielu turbin obok siebie. Jednak nie cieszy się to zbyt dużym powodzeniem, gdyż twierdzi się, że to szpeci nasz krajobraz, dlatego przyszłość takich elektrowni staje pod znakiem zapytania, czy kiedyś nie zostaną te elektrownie zdemontowane tak szybko jak były stawiane. Jednak niewielkie pojedyńcze turbiny są doskonałym źródłem energii w miejscach oddalonych od centrów cywilizacyjnych, gdzie jest brak połączenia z ogólną siecią energetyczną. Do takich rozwiązań potrzebna jest duża przestrzeń, aby ta energia była dobrze wykorzystana i mogła czerpać moc. Niestety takie elektrownie nie należą do tanich. 

        Elektrownia wiatrowa jest to zespół urządzeń produkujących energię elektryczną wykorzystujące do tego turbiny wiatrowe. Energia elektryczna uzyskana jest uznawana za ekonomicznie czystą, gdyż wytworzenie takiej energii nie pociąga za sobą spalania żadnego paliwa. 
         Energia kinetyczna wiatru  (minimum 15 km/h) powoduje ruch obrotowy turbiny i produkcję  elektryczności. Zastosowano tu podobny sposób działania jak w dynamie od roweru. Aby uzyskać 1 MW (megawat) mocy wirnik turbiny wiatrowej powinien mieć średnicę ok. 50 metrów ponieważ duża elektrownia ma moc sięgająca 1 GW (gigawat) = 1.000 MW to jej zastąpienie wymagałoby 1.000 takich generatorów wiatrowych. Elektrownie wiatrowe pracują ok. 1.500 - 2.000 godzin rocznie.

       Zalety elektrowni wiatrowej:
- zmniejszenie emisji dwutlenku węgla do atmosfery;
- spalanie mniejszej ilości węgla w elektrowniach węglowych;
- nie pociągają za sobą produkcji odpadów.

Wady energii wiatrowej:
- duży hałas;
- ingerencja w krajobraz;
- zależność działania generatora od pogody;
- dość wysoki kosztu budowy;
- zagrożenie dla ptaków i innych gatunków migrującyh. 
- zakłócenie fal radiowych i telewizyjnych;


Więcej informacji na ten temat znajdziesz tutaj. 


                                Prąd ze słońca przetwarzany na energię

    

Na początku podam kilka definicji o pobieraniu energii ze słońca. (wikipedia)

Kolektor słoneczny – urządzenie do konwersji energii promieniowania słonecznego na ciepło. Energia słoneczna docierająca do kolektora zamieniana jest na energię cieplną nośnika ciepła, którym może być ciecz (glikol, woda) lub gaz (np. powietrze).

Kolektor słoneczny – urządzenie pozwalające ogrzać wodę energią słoneczną.

SOLAR - Panel słoneczny, czyli moduł fotowoltaiczny, to zespół ogniw fotowoltaicznych zamontowanych w ramie do instalacji. Panele słoneczne wykorzystują światło słoneczne jako źródło energii do generowania prądu stałego.


1 MW - Megawat

1 GW - Gigawat

Ah - Amperogodzina - miara pojemności ogniw galwanicznych, w tym akumulatorów elektrycznych. Określa ona zdolność do zasilania przez ten akumulator obwodu elektrycznego prądem o danym natężeniu przez określony czas.

Wp - Włącznik Pociągowy - sterownik do różnych urządzeń.

V - Wolt jednostka potencjału elektrycznego, napięcia elektrycznego i siły elektromotorycznej,
Ogniwo słoneczne nosi również inną nazwę jak ogniwo fotowoltaiczne, ogniwo fotoelektryczne czy fotoogniwo – element półprzewodnikowy, w którym następuje przemiana (konwersja) energii promieniowania słonecznego (światła) w energię elektryczną w wyniku zjawiska fotowoltaicznego. Poprzez wykorzystanie półprzewodnikowego złącza typu p-n, w którym pod wpływem fotonów o energii większej niż szerokość przerwy energetycznej półprzewodnika, elektrony przemieszczają się do obszaru n, a dziury do obszaru p. Takie przemieszczenie ładunków elektrycznych powoduje pojawienie się różnicy potencjałów, czyli napięcia elektrycznego.


Ogniwo słoneczne - inaczej ogniwo fotowoltaiczne, urządzenie zamieniające energię słoneczną w prąd elektryczny.


Fotowoltaika (PV) - dziedzina nauki i techniki zajmująca się przetwarzaniem światła słonecznego na energię elektryczną, czyli inaczej wytwarzanie prądu elektrycznego z promieniowania słonecznego przy wykorzystaniu zjawiska fotowoltaicznego.


Firmy zajmujące się montażem instalacji fotowoltaicznych.


 wytwarzanie 

Troszkę historii o energii ze słońca

   Energia pozyskiwana ze słońca pojawiła się już w czasach VII w. p. n. e. Wówczas to zaczęto wykorzystywać światło słoneczne do rozpalania ognia z wykorzystaniem szkieł powiększających.         

    W III w. p. n. e. Grecy wraz z Rzymianami skupiali światło słoneczne przy użyciu luster w celu zapalenia pochodni używanych w procesjach i uroczystościach religijnych. 

    Na przestrzeni lat zaczęto bardziej interesować się tym zjawiskiem pozyskiwania energii słonecznej ze słońca i tak powstały pierwsze słoneczne pokoje, które budowano już w Starożytnym Rzymie. Pokoje te były w kierunku południowym, a pomieszczenia przeznaczone były na rzymskie łaźnie, Promienie słoneczne wpadały do środka łaźni przez duże okna tworząc pierwsze solaria przeznaczone do wypoczynku, kontemplacji a także pielęgnacji zdrowia. 

    XIII w. n. e. Podczas surowych zim przodkowie Indian Pueblo (Indianie Anasazi) wykorzystywali światło słoneczne do ogrzewania swoich domów. 

   U schyłku XVIII w. i na początku XIX w. naukowcy zaczęli wykorzystywać energię Słońca do ogrzewania kotłów na statkach parowych podczas długich rejsów. Z czasem także zastosowanie energii słonecznej znalazło miejsce w napędach parowych, zasilanie wielu urządzeń, mechanizmów i maszyn. 


Panel słoneczny
Panel solarny (SOLAR) umożliwia czerpanie darmowej energii prosto ze słońca. Podstawowe urządzenie dzięki któremu naładujemy: baterię telefonu, tabletu czy odtwarzacza MP3,  kupimy już od 35 zł. Panele solarne mogą służyć do zasilania przyczepy kempingowej, czy np domowej sieci elektrycznej. 

Panel solarny pobiera energię ze słońca i przerabia ją na energię elektryczną. Jest to możliwe dzięki znajdującym się wewnątrz niego bateriom słonecznym, wyposażonym w ogniwa fotowoltaiczne (są one wykonane z przylegających do siebie krzemowych płytek. To właśnie na ich styku, pod wpływem energii słonecznej, powstaje napięcie elektryczne. Panele solarne są rewolucyjną metodą. Wykorzystuje się je zarówno w budownictwie jak i podczas produkcji przenośnych ładowarek, rowerów Veturilo, latarni, a także do zasilania prądu w domach, czy coraz to większych obiektów jak wszelkiego rodzaju firmy.

Alexandre Edmond Becquerel, 19-letni fizyk (Francja) w 1839 roku odkrył sposób wykorzystywania prądu elektrycznego z energii słonecznej stosując efekt fotowoltaiczny. Jak tego dokonał? Otóż odkrył, że prąc elektryczny można wykorzystywać skupiając światło na elektrodzie zanurzonej w roztworze o wysokich właściwościach przewodzących. Na tym etapie badań i wielu dokonanych eksperymentów urządzenie fotowoltaiczne było za słabe by wytworzyć odpowiednią ilość energii elektrycznej.

Kolejne lata przynoszą zadawalające efekty uzyskując, to czego nieudało się Becquerlowi. a więc uzyskanie odpowiedniej ilości energii. 

1873 r. Willoughby Smith odkrywca fotoelektrycznych właściwości selenu;
1876 r. William Grylls Adams wraz z Richardem Evans Day udowodnili, iż selen pod wpływem bezpośredniego światła słonecznego wytwarza prąd elektryczny;
1883 r. Charles Fritts - Konstruktor pierwszych ogniw słonecznych wykorzystując płytki selenowe. Wynalazł ogniwa solarne. 
1941 r. Opatentowanie ogniw solarnych;
1954 Daryl Chapin, Calvin Fuller oraz Gerald Pearson wybudowali pierwsze krzemowe ogniwo fotowoltaicze (PV). Takie ogniwo dawało jedynie tylko 4% wydajności mogło pracować wiele godzin i zasilić urządzenie elektryczne

Panele słoneczne w kosmosie
Panele słoneczne w kosmosie wykorzystywano do zasilania satelitów w badaniu kosmosu. Panele słoneczne już w 1958 roku zastosowano w instalacjach radiowych w Satelicie Vanguard zasilone o mocy 1Wata.

Panele słoneczne na niebie
W 1981 roku zbudowano pierwszy samolot na energię słoneczną. Paul MacCready wykonał tym samolotem lot nad Kanałem La Manche. W 1998 roku zdalnie sterowany solarny samolot ,,Pathifinder" pobił rekord wysokości wzbijając się na 80.000 stóp (ok. 24 km). Samolot NASA pobił ten rekord w  2001 roku osiągając pułap 96.000 stóp (ponad 29 km). W 2016 roku Bertrand Piccard zasiadł za sterami samolotu ,,Solar Impulsie 2", najmocniejszego samolotu solarnego z napędem o zerowej emisji i okrążył nim Ziemię. 

Panele słoneczne na ziemi
Naukowcy z University of Delaware zbudowali pierwszy budynek solarny (Solar One) powstał w 1973 roku. Energia zasilająca obiekt pochodziła ze źródeł hybrydowych - kolektorów słonecznych i paneli PV. Na dachu budynku zainstalowano panele słoneczne, podobne do tych zaprojektowanych przez Teslę. Panele słoneczne działały także w Białym Domu za panowania Jimmy'ego Cartera i Baracka Obamy. 
Od 1957 roku panele są cały czas udoskonalane, początkowo to wynosiło 8%, a w 2016 roku była to wydajność na poziomie 34,5%

Panele słoneczne to nie zwykle praktyczny i opłacalny sposób wykorzystywania energii elektrycznej. 
Są one stosunkowo łatwe w instalacji i nie wymagają skomplikowanej obsługi. Współczesne panele nie posiadają żadnych dodatkowych podzespołów czy części ruchomych, co zwiększa ich niezawodność w długoterminowym użytkowaniu. 

Panele słoneczne wytwarzają prąd elektryczny bez konieczności zużywania cennych zasobów naturalnych naszej planety. 

Dzisiejsze panele wytwarzają energię elektryczną bez generowania jakichkolwiek zanieczyszczeń bądź odpadów. Można je bez problemu montować wszędzie, gdzie potrzebna jest energia elektryczna. Eliminuje to konieczność przesyłu prądu na znaczne odległości do odległych rejonów kraju czy świata. Wytwarzanie prądu przy wykorzystywaniu fotowoltaiki może odbywać się nawet na małą skalę bez konieczności budowania dużych kosztownych elektrowni.
Panele solarne są szczególnie przydatne wieczorem. Jeżeli w ciągu dnia uda się nam zmagazynować odpowiednio dużą ilość energii, to po zmroku spokojnie będziemy mogli przy jej pomocy naładować jedno z domowych urządzeń. Należy jednak pamiętać, by wcześniej zamontować w instalacji falownik, który przekształci emitowany przez baterię prąd stały w prąd zmienny. Np. panel solarny 12 V pozwoli zasilić:
  • lodówkę turystyczną,
  • telewizor,
  • instalację elektryczną,
  • GPS

Co wpływa na jakość pracy paneli solarnych USB?

Naturalne źródła energii mają jedną wadę – są niestabilne. Prędkość ładowania paneli solarnych USB w pełni zależy od natężenia światła. Jeżeli warunki pogodowe będą niesprzyjające, wówczas na niewiele zda się nawet najlepsza ładowarka. Przeszkodą są również wahania napięcia. Mogą one spowodować osłabienie baterii i tym samym skrócić jej żywotność. Gdy urządzenie stale się włącza i wyłącza, bateria zaczyna się niszczyć. Z tego powodu panele solarne USB nadają się wyłącznie do ładowania telefonów, smartfonów itp. Jeżeli przy pomocy tej technologii chcemy naładować np. urządzenia domowej sieci elektrycznej, skorzystajmy chociażby z paneli solarnych 300 WAT.

  Urządzenie elektryczne znacznie szybciej naładujemy dzięki macie solarnej. Jest to świetne rozwiązanie dla wszystkich miłośników aktywnej turystyki. Matę można zamontować np. na sakwie, plecaku lub rozłożyć gdzieś na łące podczas postoju. W odróżnieniu od mniejszych ładowarek solarnych, mata posiada większą powierzchnią ładującą. Co więcej, wyposażono ją także w praktyczny karabińczyk.

  Niekiedy nawet lekkie zachmurzenie może utrudnić ładowanie baterii. Szczególnie wrażliwe na zmiany pogody są smartfony zasilane w ten sposób. Mimo wszystko i tak warto mieć ze sobą odporną ładowarkę solarną. W kryzysowej sytuacji umożliwi nam podładowanie baterii przynajmniej o te kilka lub kilkanaście procent. To w sam raz, by wykonać np. jeden ważny telefon lub szybko sprawdzić na mapie dalszy przebieg trasy. 


Lampa solarna

lampa-solarna

Zasada działania lamp solarnych jest bardzo prosta. W ciągu dnia lampa solarna wystawiona jest na działanie promieni słonecznych. Po zmierzchu lampa będzie się włączać korzystając z energii zmagazynowanej w akumulatorkach zamiast z energii elektrycznej z sieci

Oświetlenie zewnętrzne stanowi oryginalną ozdobę dla naszego ogrodu bądź tarasu. Każdy kiedyś słyszał o zaletach lampy solarnej. Ale co zrobić, kiedy posiadany produkt zaczyna działać niezgodnie z jego przeznaczeniem? W jaki sposób dobrać odpowiednią lampkę lub naprawić? Na te i inne pytania opowiem poniżej.

Lampy solarne są dobrą dekoracją zewnętrzną, ale również pełnią funkcję praktyczną, bowiem dzięki nim po zmroku bez problemu dotrzemy do domu. Jeśli stoisz przed decyzją wyboru tego produktu, podpowiemy na co zwrócić uwagę!

Chcąc tanim kosztem oświetlić teren wokół domu, najczęściej wybieranym produktem są lampy solarne. To oświetlenie zewnętrzne słynie z tego, że jest ekologiczne, ponieważ nie potrzebuje prądu z sieci.

Lampy solarne są wyposażone w panel słoneczny, który akumuluje energię ze słońca. Korzystanie z odnawialnego źródła energii zwalnia nas z konieczności doprowadzania kabli zasilających czy też zużywania prądu. Gdzie najlepiej umieścić lampę solarną, aby jak najefektywniej działała? Przede wszystkim, musi być to miejsce z najlepszym dostępem do promieni słonecznych, aby w pełni naładować akumulator wmontowany w lampę.

Zasady do najlepszego funkcjonowania oświetlenia solarnego:

  1. Miejsce z dostępem do promieni słonecznych.
  2. Panel słoneczny nie może być zasłonięty ani zacieniony.
  3. Na lampkę solarną nie może padać inne źródło światła np. pobliska latarnia, inna lampka solarna ustawiona zbyt blisko.
  4. Do przetarcia panelu słonecznego należy użyć mokrej szmatki. Mocniejsze detergenty mogą zniszczyć urządzenie.








Jak widać stacje zastosowanie lamp solarnych przydaje się w różnych miejscach jak np. przy rowerach Veturilo, oświetleniu ulicznym, w domu na działce, a w szczególności w podróżach. 

Panele słoneczne kumulują energię słoneczną, ale co jeśli przez dłuższy czas nie ma dobrych warunków pogodowych? Nie oznacza to, że oświetlenie solarne nie będzie działać, jednakże z powodu mniejszego naładowania akumulatorów, będzie ono świecić słabiej i krócej. Dodatkowo trzeba pamiętać, że wydajność akumulatora spada wraz z mijającym czasem i po roku czasu zaleca się jego wymienić.




schemat podłączenia baterii słonecznej


Fotowoltaika  dlaczego warto ją mieć?

Naturalnych surowców systematycznie ubywa. Cena ich wydobycia będzie coraz mocniej rosła. 
  • - energia wiatrowa pozyskiwana poprzez wiatraki,
  • energia z wody
  • - energia biomasy pozyskiwana z naturalnych komponentów, takich jak słoma, wierzba,
  • energia biomasy
  • - energia słoneczna pozyskiwana dzięki bateriom.

      Słońce w przeciwieństwie do ropy, gazu czy też węgla - jest odnawialnym źródłem energii. Zapewni w Twoim domu prąd bez pośredników i bez kosztów jego dostarczania, Jedyne, czego potrzebujesz to starannie dobranej i solidnie wykonanej instalacji. 
Naturalnych surowców systematycznie ubywa. Cena ich wydobycia będzie zatem coraz mocniej rosła.

     Doceniając to, że mamy dużo słońca i odkrycie paneli słonecznych, urządzeń zamieniające promienie słoneczne w energię pozwoliło nam w większości wyeliminować szkodliwe dla nas czynniki, które powodowały zatruwanie środowiska, niebezpieczeństwo i podtruwanie nas samych. Gminy, które pozyskały środki na restrukturyzację danej miejscowości: miasta bądź wsi mogą pochwalić się iż wspierają rozwój ochrony środowiska. Takie działania możemy zaobserwować chociażby na skrzyżowaniach, gdzie latarnie, czy wypożyczalnia rowerów miejskich są zasilane z energii słonecznej poprzez SOLAR.

Więcej informacji znajdziesz tutaj:
 

Przekształcenie energii słonecznej w energię elektryczną

      Panele fotowoltaiczne (PV) i urządzenia do koncentracji energii słonecznej (CSP) wychwytują światło słoneczne i przekształcają je w użyteczną energię elektryczną. Panele fotowoltaiczne dachowe sprawiają, że energia słoneczna jest opłacalna praktycznie w każdej części naszego kraju.

       Podobnie jak panele dachowe, duże projekty fotowoltaiczne wykorzystują panele fotowoltaiczne do przekształcania światła słonecznego w energię elektryczną. Projekty te często mają wydajność rzędu setek megawatów, co może obejmować miliony paneli słonecznych zainstalowanych na dużej 
powierzchni ziemi. Oprócz skali, wyjścia można zwiększyć dzięki specjalnym mechanizmom śledzenia, które umożliwiają panelom podążanie za słońcem i zbieranie światła pod optymalnym kątem, co znacznie zwiększa wydajność systemu.

       Słońce zapewnia ogromne zasoby do generowania czystej i zrównoważonej energii elektrycznej bez toksycznych zanieczyszczeń lub emisji prowadzącej do globalnego ocieplenia.     


Energia pozyskana ze słońca to:
  • Obniżenie rachunków za prąd;
  • Brak ryzyka związanego z podwyżkami energii;
  • Czysta energia wytworzona przez naturę;
  • Wzrost wartości domu na rynku wtórnym;
  • Brak ogólnego globalnego zanieczyszczenia powietrza i wody;
  • Brak zagrożeń dla zdrowia publicznego.
Energia słoneczna - moc słońca - jest ogromnym, niewyczerpanym i czystym zasobem naturalnym.
Produkcja energii słonecznej stanowi czystą alternatywę dla energii elektrycznej z paliw kopalnych.


Zasób słoneczny
         Zaledwie 18 dni słonecznych na Ziemi zawiera taką samą ilość energii, jaka jest przechowywana w rezerwach węgla, ropy i gazu ziemnego na całej planecie.

       Poza atmosferą energia słoneczna zawiera około 1300 WAT-ów na metr kwadratowy. Gdy dotrze do atmosfery, około 1/3 tego światła jest odbijana z powrotem w przestrzeń kosmiczną, podczas gdy reszta idzie w kierunku powierzchni Ziemi.

        Uśredniony na całej powierzchni planety metr kwadratowy zbiera codziennie 4,2 kilowatogodziny energii lub przybliżony ekwiwalent energetyczny prawie baryłki ropy rocznie.

        Pustynie, z bardzo suchym powietrzem i niewielkim zachmurzeniem, otrzymują najwięcej słońca - średnio ponad 6 kilowatogodzin dziennie na metr kwadratowy w ciągu roku.


Panel słoneczny w domu na kółkach

    Wybierając się w podróż na urlop, wczasy warto pomyśleć o przyczepie kempingowej albo kamperze. To coraz bardziej popularny sposób podróżowania. Przemieszczając się w ten sposób można jechać tam, gdzie dusza zapragnie. Mając takie pojazdy możemy jechać gdzie chcemy, wybrać nawet miejsce niestrzeżone, nawet najgłębszej dziczy gdzie nie ma podłączenia z żadną siecią energetyczną można mieć stały dostęp do energii elektrycznej. Można się wybrać w każde miejsce, stanąć gdzieś na parkingu, dowolnym miejscu niestrzeżonym i nie patrząc na prywatne posesje płatne np. pole namiotowe, czy kempingowe, za które w dzisiejszych czasach trzeba za wynajęcie sporo zapłacić. Oczywiście takie auta mogą być samowystarczalne w prąd czy gaz jeśli posiadamy panele fotowoltaiczne tzw. SOLAR-y. Dzięki takiemu rozwiązaniom możemy podgrzać wodę, mieć światło, prąd czy coś ugotować nie prosząc o to sąsiadów, czy korzystając ze stacjonarnych rozwiązań. Przy dobrym słońcu energia magazynowana jest do panelu słonecznego. 

Jedno z rozwiązań
Zasilanie przyczepy kempingowej czy kampera elastycznym panelem fotowoltaicznym o mocy 150 Wp przy zastosowaniu dwóch akumulatorów 90 Ah  pozwala na pełną autonomię w zasilaniu elektrycznym.

Przed zakupem panelu fotowoltaicznego Musimy pomyśleć o dobrym zestawie:
- przetwornica napięcia zamienna z 12 V lub 24 V na 230 V
- regulator ładowania
- posiadający okablowanie

Zestaw nie zawiera akumulatora samochodowego,
-  dobrym akumulatorze najlepiej żelowym o mocy min 120 VAT


    Jak widać SOLAR możemy wykorzystać na własnej działce budowlanej, czy kreatywnej jak domek na działce, może być wykorzystany do zasilenia kampera, przyczepy kempingowej czy łodzi lub jachtu. SOLAR może także zasilać niektóre samoloty. Z czasem może i większe elektrownie, kopalnie, czy nawet baseny termalne będą korzystać z tak fantastycznych rozwiązań pozyskiwanej energii jak ta o której tu jest mowa. A może już w niektórych firmach to działa i też wiązania również znalazły zastosowanie

1 komentarz:

  1. I tak prędzej czy później będziemy musieli przejść na energię naturalną, ponieważ skończą się inne źródła.

    OdpowiedzUsuń