Ресурсы солнечной энергии
Эффективность рассматриваемых гелиосистем зависит не от распределения энергии в течение дня, а от ее общей суммы. Однако ряд вопросов (прежде всего, оценка мощности дублирующего устройства) нельзя решить без данных об обеспеченности солнечного сияния в течение любого месяца года. Использование данных о суммарной солнечной энергии, которые можно получить на основе изучения радиационного режима по времени, для определения выработки тепла или электроэнергии за месяц, сезон или год с учетом технико-экономических показателей позволили бы более объективно оценивать не только возможность, но и эффективность использования солнечной энергии.
Продолжительность солнечного сияния, а также долгота дня являются важными характеристиками для определения продолжительности функционирования систем солнечного теплоснабжения и горячего водоснабжения.
Наиболее распространенными характеристиками являются: возможная продолжительность солнечного сияния при отсутствии облачности и при облачных днях; отношение действительной продолжительности солнечного сияния к возможной и число дней без солнца. И определяются по времени восхода и захода Солнца с учетом его рефракции, т.е. является чисто астрономическим показателем.
Основная часть ресурсов ВИЭ (82,3%) приходится на долю солнечной энергии, на долю ветровой энергии приходится 17,4%, а на долю биогаза приходится лишь 0,6% ресурсов ВИЭ.
Ресурсы солнечной энергии составляют 12543,6 млн ГДж/год, что в 24,4 раза превышает современные потребности Республики Казахстан в тепловой и электрической энергии. Поэтому наиболее перспективным ВИЭ для применения в системах энергоснабжения автономных сельскохозяйственных объектов в условиях Казахстана является солнечная энергия.
Эксперимент
В качестве практического эксперимента и применения прочитанной нами информации на практике, нами была изготовлена рабочая модель дома, обеспечиваемого электроэнергией на основе солнечных батарей.
Ниже представлен типовая схема компонентов, из которых состоит элемент системы энергоснабжения на основе солнечной энергии.
Коллектор – получает и концентрирует энергию солнца
Потребление – использование горячей воды и отопление
Электронагревательный элемент – догревает воду при недостатке солнечной энергии
Бак-аккумулятор – содержит воду для отопления или горячего водоснабжения
Станция управления – контролирует подачу и нагрев воды
Теплообменный контур – через него жидкость теплоноситель нагревает бак с водой
Схема сопровождается фотографиями нашей модели.
Элементы системы солнечной энергии
Генераторы на солнечной энергии, а по сути - аккумуляторы солнечной энергии - преобразуют энергию Солнца в электроток.
Инверторы служат для преобразования постоянного тока от аккумуляторов в переменный ток напряжением 220 В.
Счетчик солнечной энергии - изобретение относится к области измерительной техники, в частности к области учета энергии, получаемой от источника энергии.
Аккумулятор - это устройство для накопления энергии с целью её последующего использования. Накопление и аккумулирование энергии осуществляется посредством преобразования химической энергии в электрическую. Для сохранения солнечной энергии применяются свинцово- кислотные аккумуляторные батареи.