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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Principios básicos del uso de paneles solares. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes alternativas de energía Hoy en día, puede ensamblar de forma independiente un dispositivo para el suministro de energía solar alternativa, que consta directamente de una batería solar (células solares conectadas a una batería), una batería y un dispositivo convertidor (inversor) de corriente, de directa a alterna; por tanto, disponer de una fuente de alimentación alternativa en casa con una tensión de red de 220 V. En la Fig. 1.1 muestra un diagrama de bloques de un dispositivo de fuente de energía de batería solar.
Según la ilustración presentada, la potencia útil (y su significado) para el consumidor depende de la potencia de cada elemento del dispositivo. El principal factor de valoración de una batería solar y sus elementos individuales es también la potencia útil (tensión y corriente de salida). Por ejemplo, hoy el coste de una batería solar terminada tipo TSM-180 (12) con una tensión nominal de 12 V y una potencia útil de 180 W será de 27...29 mil rublos. Para garantizar el funcionamiento de un hervidor eléctrico moderno, se necesitarían alrededor de 2 kW, es decir, al menos 11 baterías similares, por lo que, además de las fuentes de energía basadas en paneles solares, hoy en día se utilizan activamente otras fuentes alternativas, por ejemplo, aquellas. que convierten la energía cinética del viento en corriente eléctrica (generadores eólicos), que se analizarán en el Capítulo 2. Paneles solares con una capacidad de 1 kW, hoy tiene un precio de alrededor de 180 mil rublos. En comparación, un generador eléctrico diésel necesitará hasta 1 litros de combustible diésel para generar 0,33 kW/hora de electricidad. Con un coste de combustible de 18 rublos/litro, el coste del combustible será de aproximadamente 6 rublos/kW/hora. Puede comprar un generador de este tipo con un tamaño comparable a una unidad de sistema de PC por 15 rublos. Saca tus propias conclusiones. La mayoría de las células solares están hechas de silicio caro. Como consecuencia, el elevado coste de la electricidad producida por los paneles solares. Sin embargo, las cosas pueden cambiar en el futuro. Se espera que dentro de 10 años los recursos energéticos producidos a partir del sol se vendan a un precio un 50% inferior al producido con carbón, gas natural y combustible nuclear. En el transcurso de un año, las células solares pierden hasta un 1,5% de su potencia original debido al envejecimiento del silicio. Si hubo un defecto en la fabricación de la batería solar, puede aparecer al cabo de varios meses, o incluso años. Por eso no debes comprar paneles solares “baratos”, porque pueden acabar saliendo muy caros (el avaro paga dos y tres veces). Sin embargo, hay muchas opiniones y consideraciones de los oponentes y partidarios de los paneles solares, y quizás en lo único en lo que todos los bandos opuestos están de acuerdo es en que el uso de la energía solar como fuentes de energía alternativas para dispositivos está muy justificado y es muy prometedor. Dada la potencia de salida relativamente baja, una fuente basada en una sola célula solar no puede considerarse satisfactoria. Por lo tanto, aquellos consumidores que tienen importantes recursos financieros conectan paneles solares en módulos, los complementan con dispositivos de control de carga de baterías, potentes convertidores de energía, y de esta forma el sistema ya puede proporcionar suministro eléctrico ininterrumpido a su hogar (cabaña), aunque el costo final es proporcional a varios cientos de miles de rublos En la Fig. 1.2 muestra una vista de un módulo solar de una potente fuente de energía para el hogar.
Creo que las fuentes de energía alternativas son definitivamente el futuro. Año tras año, las células solares serán “más baratas” y su potencia útil, para deleite del consumidor, aumentará. Hoy en día, las baterías solares se utilizan ampliamente como cargadores de bajo consumo para teléfonos móviles y otros electrodomésticos. La principal desventaja de utilizar una batería solar suele denominarse dependencia de su fuente de alimentación: el sol. Es por eso que (ver Fig. 1.1) el sistema de fuente de energía alternativa proporciona una batería potente que "suministra" corriente a la carga en un momento en que la energía solar se debilita, por ejemplo, por la noche. Un factor importante es que el máximo beneficio (eficiencia) de las baterías solares se obtiene cuando los rayos del sol inciden sobre la superficie de las células fotovoltaicas (PVC) en un ángulo de 90°, es decir, perpendicularmente. En otros casos (la Tierra, como sabemos, gira constantemente alrededor del Sol), cuando cambia el ángulo de incidencia de los rayos del sol y su reflejo, la eficiencia de la batería disminuye ligeramente incluso en un clima soleado. Cuando hace buen tiempo, una media de 1 W de energía luminosa solar cae sobre 2 m1000 de la superficie terrestre. Dependiendo del área del terreno, la energía solar llega de manera desigual debido a la nubosidad en el clima nublado, hay lugares donde el sol brilla 320-350 días al año y hay lugares donde no hay sol en absoluto. En base a esto, es necesario calcular la efectividad de su uso en cada caso concreto. Para ayudar con esto, consulte la Tabla. La tabla 1.1 proporciona información sobre la cantidad de radiación solar recibida en algunas ciudades rusas. La tabla se basa en datos de satélite de la NASA. En la latitud de Moscú, durante un día claro y soleado, se reciben aproximadamente 3 kW/hora de energía solar por 1 m2. En mesa 1.2 proporciona información sobre la radiación solar total en relación con las latitudes (a partir de él se puede calcular aproximadamente la energía solar en otras ciudades). Tabla 1.1. Radiación solar entrante, para algunas ciudades
* K - coeficiente de radiación solar total en relación con Moscú. Tabla 1.2. Radiación solar total en diferentes latitudes
Autor: Kashkarov A.P.
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