
- •Форма № н-9.02
- •Розрахунок енергозабезпечення житлового будинку сонячними батареями Дипломний проект окр «Бакалавр»
- •6.050701 – Електротехніка та електротехнології
- •Анотація
- •Розділ 1. Теоретична частина.
- •1.1. Загальна інформація про Сонце
- •1.2. Будова Сонця
- •Сонце – генератор.
- •1.3. Дослідження сонячної енергії
- •1.4. Потенціал сонячної енергії
- •1.5. Використання сонячної енергії
- •1.6. Пасивне використання сонячної енергії
- •1.7. Сонячні колектори та їх види
- •Інтегрований колектор
- •Плоскі колектори
- •Сонячні трубчасті вакуумні колектори
- •Фокусуючі колектори
- •Сонячні печі
- •Сонячні дистилятори
- •1.8. Сонячні системи. Сонячні системи гарячого водопостачання
- •Термосифонні сонячні системи
- •Сонячні системи підігріву води
- •Сезонне акумулювання тепла
- •Сонячна енергія разом із іншими поновлюваними джерелами
- •1.9. Сонячні теплові електростанції
- •Сонячні концентратори
- •Сонячні ставки
- •1.10. Фотоелектричні системи
- •Найпростіші фотоелектричні системи:
- •1.11. Історія розвитку та принцип роботи сонячної батареї
- •1.12 Будова сонячних батарей
- •1.14. Принцип роботи фотоелементів
- •1.15. Будова фотоелемента
- •1.16. Фотоефект
- •1.17. Фотопровідність.
- •1.18. Складання сонячних батарей
- •1.19. Сонячні батареї для енергозабезпечення будинку
- •1. 20. Технічні характеристики сонячних батарей
- •1.21. Переваги й ефективність сонячних батарей
- •1.22. Недоліки сонячних батарей Недоліки сонячних батарей
- •1.23. Економічне окуплення сонячних батарей
- •Розділ.2. Розрахунково-конструкторська частина
- •2 .1. План енергосистеми будинку
- •6.2 Креслення сонячної панелі
- •2.2. Розрахунок енергоспоживання будинку Розрахунок місячного споживання електроенергії для вибору потужності сонячних батарей.
- •Розрахунок сонячних батарей на конкретному прикладі.
- •Аварійний режим споживання електроенергії.
- •Базовий режим споживання електроенергії.
- •Повний режим споживання електроенергії.
- •Вибір потужності сонячних батарей та кута нахилу панелей.
- •Вибір потужності сонячних батарей.
- •Орієнтовне місячне вироблення електроенергії сонячними батареями. КВт/год в міс.
- •Розрахунок на конкретному прикладі.
- •Розрахунок на конкретному прикладі.
- •Вибір проводки для сонячних батарей та остаточний розрахунок системи. Вибір проводу.
- •Розрахунок на конкретному прикладі.
- •Розрахунок акумуляторних батарей для сонячної системи.
- •Розрахунок на конкретному прикладі
- •Вибір контролера заряду для сонячних батарей.
- •Вибір потужності контролера
- •Розрахунок для конкретного прикладу
- •Вибір інвертора для сонячних батарей.
- •Розрахунок конкретного прикладу
- •2.3. Сонячна інсоляція
- •Розділ 3. Охорона праці при роботі з електрикою.
- •3.1 Основні визначення і актуальність проблеми електробезпеки
- •3.2. Особливості електротравматизму. Електричний струм як чинник небезпеки.
- •3.3. Дія електричного струму на організм людини
- •3.4. Види електротравм
- •3.5. Чинники, що впливають на тяжкість ураження електричним струмом
- •Висновки
- •Список використаної літератури
Розділ 1. Теоретична частина.
1.1. Загальна інформація про Сонце
Сонце
– центральне тіло Сонячної системи,
розпечена плазмова куля, типова
зірка-карлик спектрального класу G2.
Характеристики Сонця:
1. Маса MP.S ≈ 2*1023 кг.
2. Радіус Сонця RP.S ≈ 629 тис. км.
3. Об’єм - 1,41*1027 м3, що майже 1300 тис. разів перевищує обсяг Землі.
4. Середня щільність 1,41*103 кг/м3.
5. Світність LP.S=3,86*1023 кВт.
6. Ефективна температура поверхні (фотосфера) 57800С.
7. Період обертання змінюється від 27 діб на екваторі до 32 діб на полюсах.
8. Прискорення вільного падіння 274 м/с2 (при такому величезному прискоренні сили тяжіння людина масою 60 кг важила б більше ніж 1,5 т.).
1.2. Будова Сонця
У центральній частині Сонця перебуває джерело його енергії, чи, кажучи образною мовою, та “грубка”, яка нагріває його й не дає йому охолонути. Ця сфера називається ядром . У ядрі, де температура сягає 15 МК, відбувається виділення енергії. Ядро має радіус трохи більше чверті загального радіуса Сонця. Однак у його об’ємі зосереджена половина сонячної енергії, яка виділяється практично вся, що підтримує світіння Сонця.
Відразу навколо ядра починається зона променистої передачі енергії, де поширюється через поглинання і випромінювання речовиною порцій світла – квантів. Кванту потрібно дуже багато часу, щоб просочитися через щільну сонячну речовину назовні. І якщо б “ядро” всередині Сонця раптом згасло, ми дізнатись про це лише через мільйони років.
На своєму шляху через внутрішні сонячні шари потік енергії зустрічає таку область, де непрозорість газу сильно зростає. Це конвективна зона Сонця. Тут енергія передається не випромінюванням, а конвекцією. Конвективна зона починається приблизно на відстані 0,7 радіуса від центру і простирається практично аж до видимої поверхні Сонця (фотосфери), де перенесення основного потоку енергії знову стає променистим.
Фотосфера
– це випромінююча поверхня Сонця, має
зернисту структуру, звану грануляцією.
І таке "зерно" розміром майже з
Німеччину. На фотосфері часто помітні
відносно невеликі темні області - сонячні
плями. Вони на 1500С холодніші від оточуючої
їх фотосфери, температура яких становить
5800С. Через різницю температур з фотосферою
ці плями і здаються у спостереженнях в
телескоп абсолютно чорними. Над фотосферою
розташований наступний, більш розріджений
шар, який називається
хромосфера,
тобто "забарвлена сфера". Така
назва хромосфера отримала завдяки
своєму червоному кольору. З неї виходить
дуже гаряча, й надзвичайно розріджена
частина сонячної атмосфери - корона.
Сонце – генератор.
Сонце – це величезна світна газова куля, у якій протікають складні процеси, та внаслідок безупинно виділяється енергія. Енергія Сонця є джерелом життя на планеті. Сонце нагріває атмосферу і поверхню Землі. Завдяки сонячної енергії дують вітри, здійснюється кругообіг води у природі, нагріваються моря, и океани, ростуть рослини, тварини мають їжу. Саме завдяки сонячному випромінюванню на Землі утворились копалини які є екологічно безпечними.
Сонце випаровує воду з океанів, морів, з земної поверхні. Воно перетворює цю вологу в водяні краплі, створюючи хмари й тумани, та змушує її знову падати на Землю у вигляді дощу, снігу, роси чи інею, створюючи, в такий спосіб, гігантський круговорот вологи у атмосфері.
Сонячна енергія є джерелом загальної циркуляції атмосфери і циркуляції води в океанах. Вона ніби створює гігантську систему водяного і повітряного опалення нашої планети, перерозподіляючи тепло по земній поверхні.
Сонячний світло, потрапляючи на рослини, викликає в нього процес фотосинтезу, визначає зростання та розвиток рослин; потрапляючи на грунт, воно перетворюється на тепло, нагріває її, формує грунтовий клімат, даючи тим самим життєву силу насінням рослин у грунті, мікроорганізмам і що населяють його живим істотам, які самотужки без тепла перебували у стані анабіозу (сплячки).
Сонце
випромінює дуже багато енергії –
приблизно 1,1x1020 кВт·год
в секунду. Кіловат година - ця кількість
енергії, необхідна для роботи
лампочки
розжарювання потужністю 100 ватів протягом
десяти годин. Зовнішні шари атмосфери
Землі перехоплюють приблизно одну
мільйонну частину енергії, випромінюваної
Сонцем, чи 1500 квадрильйонів (1,5 x 1018)
кВт·год. щорічно. Але тільки 47% всієї
енергії, чи 700квадрильонів (7 x 1017)
кВт·год, сягає Землі. Інші 30% сонячної
енергії відбивається знову в космос,
приблизно 23% випаровують воду, течії і
0,01% - на процес освітлення фотосинтезу
у природі.