Способы использования солнечных батарей

Солнечные батареи: повсеместно и для всех

Развитию солнечной энергетики уделяет внимание всё больше стран, всячески способствуя открытию новых мощных солнечных электростанций (СЭС). Их основу представляют панели, составленные из специальных фотоэлементов. Именно последние преобразуют энергию солнца в электричество. Кроме как в СЭС, солнечные батареи могут использоваться в самых разных областях

Как применяются солнечные батареи

Фотоэлементы удобны тем, что могут быть размещены на любой поверхности или встроены в различные устройства. Главное, чтобы на них попадало достаточное количество света.

Из этой части вы узнаете, как солнечная энергия используется в домах, для зарядки электроники, на улицах городов и в медицине.

Жилые помещения

Солнечные батареи для дома пользуются популярностью уже не первый год.

Для питания частного дома или дачи нужен следующий набор оборудования:

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

На практике всё выглядит так:

1. Солнечный свет поглощается элементами панелей, которые в итоге выдают постоянный ток. Для нужд одного дома обычно нужно около 20 панелей. Их точное количество рассчитывается в зависимости от количества потребителей и уровня солнечного излучения в конкретном регионе.
2. Аккумуляторы накапливают поступающую энергию. Это позволяет обеспечивать стабильное питание для электроприборов в ночное время или во время облачной погоды.
3. Инвертор преобразует постоянный ток в переменный, от которого работает большинство домашней техники.
4. Контроллер заряда играет одну из ключевых ролей в этой схеме – защищает аккумулятор от перезаряда или полной разрядки, а также обеспечивает подачу тока к инвертору или потребителям постоянного тока.

Читайте также: Изобретения Николы Теслы, изменившие мир. Во многом именно благодаря вкладу этого человека для передачи электричества используется переменный ток.

Сами панели обычно устанавливаются на крыше дома и/или на специальные опоры. Некоторые жители многоквартирных домов также умудряются использовать солнечную энергию.

Уже сегодня доступны варианты с выбором самых разнообразных текстур. То есть дополнительно солнечные батареи начинают выполнять декоративную функцию.

Интересный факт! Стандартная домашняя солнечная система в год экономит до 1200 кг углекислого газа.

Отдельное внимание заслуживает кровельный материал с интегрированными фотоэлементами. Речь идёт о черепице Solar Roof, разработанной компанией Tesla. Это современное и долговечное решение для дома.

Окупается установка солнечных батарей через 3-4 года. При этом в дальнейшем вы получаете источник бесплатного электричества, требующий минимального обслуживания.

Зарядные устройства и портативные источники питания

Особую популярность последнее время приобрели небольшие переносные блоки с фотоэлементами. Наиболее востребованы они среди любителей вылазок на природу. Так каждый может закупить необходимое количество небольших панелей и собрать свою переносную мини-электростанцию.

А так может выглядеть самодельная солнечная зарядка:

В походе от неё можно заряжать телефоны, фотоаппараты и прочую электронику. Можно зарядить и Power bank на случай, если понадобиться источник питания ночью или в пасмурную погоду. Кстати, сегодня и сами Павербанки оборудуются солнечными модулями.

Фотоэлементы встраиваются в самые разнообразные походные принадлежности. Например, на том же Алиэкспрессе без проблем можно отыскать рюкзак с солнечной панелью.

Или даже целую палатку.

Кстати, не забывайте использовать кэшбек, заказывая что-то в Интернете. Об этом у нас есть отдельная статья.

Заканчивая тему оригинальных источников энергии, стоит упомянуть такое интересное решение, как солнечная розетка. Она крепится на стекло, освещаемое солнечными лучами. Понятно, что для бесперебойного питания бытовой техники она не подходит, но для подзарядки гаджетов это отличный вариант.

Энергосбережение на улицах городов

Солнечные батареи повсеместно используются в обустройстве городов всего мира. Они питают фонари, светофоры, вывески, терминалы и многоженство других уличных объектов.

В некоторых странах часто можно увидеть уличные деревья с солнечными панелями, которые вырабатывают энергию для подзарядки смартфонов, раздачи Wi-Fi и освещения улиц.

Отельное внимание заслуживает интеграция фотоэлементов в дорожное покрытие. Примером тому проект Solar Roadways. Идея в том, чтобы постепенно заменить весь асфальт на специальные экопанели, которые будут не только перерабатывать солнечную энергию в электричество, но и выполнять ряд других задач:

• растапливание снега;
• «умная» дорожная разметка;
• подсветка в тёмное время суток;
• отвод и фильтрация дождевой воды;
• подсветка всех объектов на дороге: автомобили, люди, животные и пр.

• 
• 
• 

Пока проект на стадии разработки.

Другой пример – это SolaRoad – уже готовая велосипедная дорожка из солнечных панелей. Находится она в городе Кроммени (Нидерланды). Дорожка состоит из модулей 2,5 x 3,5 м, а общая её протяжённость – 90 м. Выработанная энергия используется для освещения улиц и поступает в городскую электросеть.

Медицина

Жители отдалённых регионов Африки нуждаются в качественном медицинском обслуживании и лекарствах. Оптимальным решением стали мобильные клиники, которые перемещаются от поселения к поселению с помощью верблюдов. Из-за особенностей рельефа другой транспорт здесь использовать нельзя.

Главной проблемой всегда была перевозка препаратов в условиях высокой температуры – без охлаждения они быстро приходят в негодность. Решением стало использование холодильников, которые питаются от солнечных батарей. Всё необходимое устанавливается на верблюда с помощью специальной бамбуковой рамы.

Другой интересный пример – это фотоэлементы, для вживления под кожу. Сегодня для замены батарей различных имплантатов, например, кардиостимулятора необходимо проводить вмешательство в организм. Если для питания использовать аккумуляторы, заряжающиеся от солнца, то регулярно менять батареи не придётся. Подкожная пластина в несколько раз тоньше волоса и имеет площадь 0,07 см 2 .

По итогу

Солнечные панели сегодня находят применение буквально везде. Несомненно, что на данном этапе не все перечисленные проекты эффективны и финансово оправданны. Но такие примеры доказывают, что будущее солнечной энергетики не так туманно, и рано или поздно человечество слезет с «нефтяной иглы» и перестанет отравлять атмосферу.

Обязательно ознакомьтесь со второй частью, где мы рассматриваем электромобили на солнечной энергии, возможность строительства космической солнечной электростанции и множество необычных решений с использование солнечных батарей.

Источник

23 сферы применения солнечных батарей

Сложно представить сферу, где сейчас не использовались бы солнечные батареи. Некоторые из них очевидны и внедрены уже давно, некоторые же выглядят как кадры из фильмов о далеком будущем и не до конца вкладываются в головы обычных обывателей.

1. Космонавтика. Космические спутники и космические станции с синими крыльями – это не что иное, как солнечные панели, которые позволяют данным устройствам бесперебойно выполнять свои функции в космосе.
2. Промышленность. Использование солнечных батарей на крышах зданий и на пустых площадях – оптимальный и экологичный способ обеспечить предприятие необходимой электроэнергией, а также продать ее излишки в сеть. Полученные средства вкладываются в производство, чем увеличивает обороты продукции и прибыли.
3. Самолеты. Благодаря использованию солнечных батарей в самолетостроении, они могут достаточно долго находится в воздухе и не использовать топливо. На данный момент изобретен самолет, который полностью состоит из солнечных панелей. Он уже совершил кругосветное путешествие, проведя в воздухе 510 часов.
4. Владельцы яхт и катеров также активно используют на своих суднах солнечные батареи. Ведь они позволяют не только обеспечить потребности самого корабля, но и произвести электроэнергию для освещения и нужд команды.
5. Автомобили. Работа двигателя обеспечивается за счет солнечных генераторов. Делая таким образом автомобиль не только экологически чистым, но и работоспособным на 130 км.
6. Солнечные батареи для дома – уже обычная практика. Данный вариант может решить сразу несколько проблем: обеспечить электроэнергией дом, забыть про перебои в подаче электричества, заработать средства, продавая остатки электроэнергии в сеть по «зеленому тарифу».
7. Солнечные батареи для дачи незаменимы в тех местах, где линий электропередач просто нет. Так как солнце светит везде, вы можете построить себе дачный домик хоть на необитаемом острове. Обеспечить его электричеством теперь не будет проблемой.
8. Солнечные батареи в быту – отдельная тема для разговора. Калькуляторы, фонарики, мобильные телефоны, а также внешние аккумуляторы. Все это и многое другое работает на солнечных панелях либо накапливает из них энергию.
9. Туризм. Солнечные панели встраиваются в сумки, рюкзаки, палатки, чтобы обеспечить работу всего, что нужно в походе, в далеке от дома и цивилизации.
10. Пчеловодство. Так как пассики также часто находятся в отдаленных местах, применение солнечных батарей в этой сфере крайне необходимо. Ведь накапливаемая в аккумуляторы энергия позволяет пользоваться электрической медогонкой, электроножом для распечатывания сот, также обеспечивать нужды пчеловодов. Еще одним важным преимуществом солнечных батарей является тишина при работе, которую так любят пчелы.
11. Маяки. Отдаленность столь необходимых объектов — главная проблема в вопросе их энергообеспечения. Но солнце светит везде, поэтому солнечные батареи и здесь приходят в помощь.
12. Поезда. Данный вид транспорта также не брезгует использовать солнечные батареи. Чего только стоит сверхскоростной Hyperloop изобретателя Илона Маска, который планирует запустить свой поезд, используя энергию солнца.
13. Солнечные печи и солнечные барбекю – отличный вариант для тех, кто любит устроить пикник в глухом лесу, где нет электричества. Такой вид устройств работает без дыма, поэтому поджарить мясо и овощи можно даже дома на балконе.
14. Уличные фонари, рекламные щиты, остановки, велодорожки, лавочки и тротуары могут работать за счет энергии солнца и даже заряжать смартфоны и электрокары.
15. В детские игрушки тоже встраивают солнечные панели маленьких размеров. Такое новшество позволяет бесконечно работать самой игрушке, а также уберечь нервы родителей, которые боятся, что дети могут проглотить обычные батарейки.
16. Холодильники для вакцин на солнечных батареях – отличный вариант для доставки медикаментов в труднодоступные места нашей планеты. Применение альтернативной энергии в сфере здравоохранения уже спасло жизни тысячам людей.
17. Жители квартир также могут оценить преимущества использования солнечных батарей. Их можно установить на балконе либо на крыше самой многоэтажки. Таким образом, можно забыть про коммунальные службы и быть абсолютно автономным домом.
18. Одежда. Да-да, есть несколько примеров применения солнечных батарей и здесь. Во-первых, купальник, который изготовлен из гибких элементов, может обеспечить питанием портативный МР3. А во-вторых, бренд одежды Tommy Hilfiger выпустил женскую куртку на солнечных батареях, которые соединены с аккумулятором. Он может заряжать сразу два устройства.
19. Лифт на солнечной энергии также может работать. Ведь, если установить солнечные батареи на крыше дома, то вырабатываемой ими энергии хватит даже для таких нужд.
20. Солнечные окна – уже тоже реальность. Такие окна не искажают вид и не препятствуют проникновению света. Разработчики данного ноу-хау утверждают, что такие окна создают в 50 раз больше энергии, чем обычные солнечные панели.
21. Инвалидная коляска. Крепление солнечных батарей на таком транспорте обеспечивает его движение на длительное время, и позволяет передвигаться не только по городу, но и отправиться в путешествие.
22. Солнечный мост. В Лондоне располагается викторинский мост Блэкфрайарз, крыша которого покрыта фотоэлектрическими панелями, которые, по оценкам специалиста, будут вырабатывать до 900 тысяч кВт-ч энергии в год.
23. Парусные дроны на солнечных батареях. Они могут отследить погоду, океанские течения и влияние изменений климата на океан.

Большинство из этих идей реализует наша компания. Подписывайтесь на наши страницы в социальных сетях и читайте все интересное из мира альтернативной энергетики прямо со своего смартфона:

Источник

9 Основных способов использования солнечной энергии в доме

от Aleksey | Инструменты Советы Декор Мастерская Сад и огород | Пятница, 22 октября 2021

Подпишитесь на Make-Self.net в Facebook и читайте наши статьи первыми.

Солнечная энергия — получение энергии солнца с помощью фотоэлектрических панелей или других методов сбора энергии — больше не просто «зеленая мечта» или концепция, с которой экспериментируют университеты и предприятия. Сегодня есть практические способы использования солнечной энергии в своем доме. Как и в случае любого технологического прогресса, необходимо учитывать инвестиционные затраты, но все больше и больше домовладельцев начинают ежедневно использовать этот основной источник возобновляемой энергии.

«Переход на солнечную энергию» больше не означает, что вам нужно вкладывать десятки тысяч долларов, чтобы покрыть крышу солнечными панелями. В настоящее время существует множество автономных устройств на солнечной энергии, которые служат важным практическим целям, а также комплекты солнечных панелей, подходящие для самостоятельного использования, которые позволяют любому человеку создать небольшую солнечную электростанцию для индивидуального использования.

Полная автономность дома

Да, солнечная энергия может привести в действие весь ваш дом. Хотя это звучит сложно и дорого, концепция такой системы относительно проста. Солнечные панели, облицованные поликристаллическим кремнием, который реагирует на солнечный свет, генерируя небольшой электрический заряд, соединены вместе на крыше или на открытой местности, обращенной к солнцу. Когда солнечный свет преобразуется в электричество, генерируемый постоянный ток направляется в инвертор, который преобразует постоянный ток в переменный.

Эта мощность переменного тока подается в вашу главную электрическую панель, где она используется для питания всех устройств в доме — точно так же, как электричество коммунальной компании. Благодаря использованию устройств безопасности ваш чистый возобновляемый источник энергии может питать дом, квартиру или любое другое строение.

В большинстве мест вы можете продавать лишнюю произведенную энергию. Если вы полностью отключены от сети, вы можете установить большой блок батарей для хранения энергии для использования ночью или в пасмурные дни или оснастить свою систему резервным генератором, который срабатывает, когда нет солнечного света.

Подогрев воды

Есть два типа систем, которые можно использовать для замены традиционных водонагревателей, работающих на газе или электричестве. Активные системы горячего водоснабжения используют механические циркуляционные насосы, которые перекачивают воду или другую жидкость от панелей сбора тепла на крыше в резервуар для хранения.

Пассивные системы горячего водоснабжения не имеют компонентов механических насосов и работают по простому способу естественного нагрева.

Очевидно, что установка солнечного водонагревателя может потребовать значительных инвестиций. Тем не менее, выполнив математические расчеты может доказать, что это рентабельная идея, если вы подсчитываете затраты на электроэнергию для эксплуатации стандартного водонагревателя в течение 20 или более лет.

Отопление дома

Энергия солнца также может быть использована для обогрева всего дома одним из двух способов. Это системы для домовладельцев, действительно серьезно относящихся к возобновляемым источникам энергии, поскольку они требуют значительных инвестиций.

Солнечные системы горячего водоснабжения. Системы горячего водоснабжения для всего дома — это крупномасштабная версия такой же системы, которая может заменить водонагреватель, обеспечивающий горячей водой ваш дом. Подобно этой системе, в системах отопления всего дома используются солнечные коллекторные панели для нагрева воды, которая циркулирует по трубам, проходящим через коллекторные панели. Но вместо того, чтобы храниться в относительно небольшом резервуаре для использования в сантехнике, эта горячая вода также циркулирует по трубам, которые обеспечивают тепло радиаторам или теплому полу по всему дому. Эти системы часто служат обеим целям: нагрев воды для использования в кранах, а также обеспечение отопления всего дома.

Это крупномасштабные системы, в которых используются довольно большие солнечные панели на крыше, сложные резервуары и циркуляционная техника. Солнечные системы водяного отопления чаще используются на предприятиях, но они также подходят для использования в жилых помещениях.

Солнечные системы с горячим воздухом. Существуют также системы отопления дома, в которых в качестве способа для перемещения тепла по дому используется горячий воздух, а не вода или другая жидкость. Эти системы работают, собирая воздух, нагретый солнцем, падающим на крышу или открытую стену, и циркулирует по дому. Например, в глиняную черепицу могут быть встроены воздушные каналы, позволяющие циркулировать нагретому воздуху. Дома, в которых используется солнечное отопление горячим воздухом, часто имеют крышу или обшивку, предназначенную для поглощения тепла. Многие системы имеют ту или иную форму циркуляционного вентилятора с приводом для распределения теплого воздуха. Эти системы часто предназначены только для обогрева небольших комнат. Вы можете рассматривать этот тип системы как гораздо более сложную версию старомодного солярия, который отапливался теплом за счет солнечного света, падающего через большие окна и нагревающего пол из камня или керамической плитки.

Освещение в саду

Вполне возможно обеспечить хорошее ландшафтное освещение с помощью индивидуальных осветительных приборов, каждый из которых имеет свой небольшой солнечный элемент и аккумуляторную батарею. Когда-то это были довольно маленькие и тусклые осветительные приборы, но сегодня, благодаря светодиодной технологии и улучшенным батареям, вы можете получить вполне адекватное ландшафтное освещение, даже точечное, с помощью светильников, работающих на солнечной энергии, которые вообще не требуют подключения проводов. Солнечные панели заряжают батареи в течение дня, и заряда часто бывает достаточно, чтобы свет работал всю ночь.

Доступны и другие системы, в которых используется большая центральная солнечная панель, которая может питать несколько ландшафтных источников света, расположенных вокруг дома, на террасах или патио.

Вентиляция

Вентиляция любого типа — хорошая идея, поскольку она помогает снизить затраты на охлаждение за счет отвода горячего воздуха из чердаков и других помещений. Традиционно эти системы подключаются к домашнему электрическому току, что в некоторой степени противоречит цели экономии энергии. Однако теперь вы можете купить автономные вентиляционные системы с небольшой панелью фотоэлементов, которые управляют двигателем вентилятора без необходимости в бытовом электрическом токе. Небольшие навесные агрегаты идеально подходят для поддержания прохлады летом в гараже, сарае, собачьей будке или курятнике. Есть также отдельно стоящие вентиляторы на солнечных батареях, которые можно использовать во внутреннем дворике, патио или на детской игровой площадке.

Зарядка аккумуляторов

Практически любое устройство, работающее от батареи, можно заряжать солнечной энергией с помощью какой-либо системы фотоэлектрических панелей. Природа фотоэлектрических солнечных панелей состоит в том, чтобы вырабатывать постоянный ток, который используется в большинстве батарей. Многие базовые и недорогие комплекты солнечных панелей имеют разъемы, которые позволяют подключать сотовые телефоны, планшеты и ноутбуки для прямой зарядки. А добавив простой инвертор, преобразующий постоянный ток в 220-вольтный переменный, вы также можете подключить зарядные устройства для других батарей.

Насосы на солнечной энергии

Недостатком некоторых систем водяного отопления, описанных выше, является то, что они требуют насоса для циркуляции воды из солнечного коллектора в накопительный бак. Обычно эти насосы питаются от бытовой электросети, и это в некоторой степени потребляет часть энергии, которую вы надеялись сэкономить, установив систему в первую очередь.

Но для максимального энергосбережения вы также можете запустить эти циркуляционные насосы на солнечной энергии с помощью фотоэлектрических панелей, которые будут вырабатывать энергию для запуска двигателей постоянного тока на циркуляционных насосах.

Как и в любой фотоэлектрической системе, солнечная энергия может накапливаться в батареях, так что вы все равно можете включать циркуляционные насосы в ночное время или в пасмурные дни.

Безопасность

Защита вашего дома от вандалов, пиратов на крыльце и даже бродячих животных важна для обеспечения безопасности вас и вашей семьи. Однако проводные камеры видеонаблюдения могут отключаться при отключении питания, оставляя вас без защиты. Камеры видеонаблюдения с питанием от батарей могут быть хорошим вариантом для предотвращения этой проблемы, но, если они не заряжаются постоянно, эти устройства в конечном итоге станут столь же бесполезными.

Камеры видеонаблюдения с питанием от солнечных батарей используют внутреннюю батарею для хранения энергии, полученную от солнечного света, независимо от того, пасмурно на улице или ярко светит солнце.

Приогтовление пищи

С другой стороны, вы также можете использовать солнечную энергию просто для приготовления еды. Хотя это что-то новое, приготовление пищи на солнечной энергии намного проще, чем вы думаете. С коробкой, сковородой, алюминиевой фольгой, мешком для готовки, изолентой (лучший друг человека), пенополистиролом и термометром вы сможете готовить в кратчайшие сроки.

Суть солнечной плиты состоит в том, чтобы создать емкость, покрытую фольгой или другим отражающим материалом, чтобы фокусировать солнечные лучи в камере для приготовления пищи. Десятки планов солнечных плит доступны в интернете.

Подписывайтесь на нас в Pinterest , где вы найдете еще больше интересных статей.

Источник