พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานทางเลือก: ชนิดและคุณสมบัติของระบบสุริยะ

ประวัติความเป็นมาของการพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์

พวกเขาพยายาม "เชื่อง" ดวงอาทิตย์ในสมัยของอาร์คิมิดีส จนถึงทุกวันนี้ ตำนานการเผาเรือด้วยความช่วยเหลือของกระจกบานใหญ่รอดชีวิตมาได้ ชาวเมืองซีราคิวส์สั่งลำแสงโฟกัสไปที่กองเรือศัตรู

ในประวัติศาสตร์ของการพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์ มีข้อเท็จจริงเกี่ยวกับการใช้พลังงานแสงอาทิตย์:

• เพื่อให้ความร้อนแก่วังหิน
• การระเหยของน้ำทะเลเพื่อผลิตเกลือ

เครื่องทำน้ำอุ่นดีขึ้นเมื่อ Lavoisier ใช้เลนส์เพื่อรวมแสงอินฟราเรด นี่คือวิธีการถลุงเหล็ก ต่อมาชาวฝรั่งเศสเริ่มใช้น้ำอุ่นให้เป็นไอน้ำเพื่อขับเคลื่อนเครื่องจักรไปยังอุปกรณ์การพิมพ์ นักวิทยาศาสตร์เริ่มพูดถึงโอกาสของพลังงานแสงอาทิตย์หลังจากการสร้างเซมิคอนดักเตอร์ โฟโต้เซลล์แรกถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของพวกมัน

การพัฒนาแหล่งที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม

แหล่งพลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม ได้แก่ :

• พลังงานของดวงอาทิตย์
• พลังงานลม;
• ความร้อนใต้พิภพ;
• พลังงานของกระแสน้ำและคลื่นทะเล
• ชีวมวล;
• พลังงานศักย์ต่ำของสิ่งแวดล้อม

การพัฒนาของพวกมันดูเหมือนเป็นไปได้เนื่องจากการกระจายพันธุ์อย่างแพร่หลาย นอกจากนี้ เรายังสังเกตได้ถึงความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและไม่มีค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานสำหรับส่วนประกอบเชื้อเพลิง

อย่างไรก็ตาม มีคุณสมบัติเชิงลบบางประการที่ขัดขวางการใช้งานในระดับอุตสาหกรรม นี่คือความหนาแน่นของฟลักซ์ต่ำซึ่งบังคับให้ใช้การติดตั้ง "สกัดกั้น" ของพื้นที่ขนาดใหญ่ตลอดจนความแปรปรวนเมื่อเวลาผ่านไป

ทั้งหมดนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าอุปกรณ์ดังกล่าวมีปริมาณการใช้วัสดุสูง ซึ่งหมายความว่าเงินลงทุนก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน กระบวนการในการรับพลังงานจากองค์ประกอบสุ่มที่เกี่ยวข้องกับสภาพอากาศทำให้เกิดปัญหามากมาย

ปัญหาที่สำคัญที่สุดอีกประการหนึ่งคือ "การจัดเก็บ" ของวัตถุดิบพลังงานนี้ เนื่องจากเทคโนโลยีที่มีอยู่สำหรับการจัดเก็บไฟฟ้าไม่อนุญาตให้ทำเช่นนี้ในปริมาณมาก อย่างไรก็ตาม ในสภาพภายในประเทศ แหล่งพลังงานทางเลือกสำหรับบ้านกำลังเป็นที่นิยมมากขึ้น เรามาทำความรู้จักกับโรงไฟฟ้าหลักที่สามารถติดตั้งในกรรมสิทธิ์ของเอกชนกันดีกว่า

พลังงานความร้อนใต้พิภพ

แหล่งพลังงานทางเลือกประเภทที่ยังไม่ได้สำรวจแฝงตัวอยู่ในลำไส้ของโลก มนุษยชาติรู้ถึงความแข็งแกร่งและขนาดของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ พลังของการปะทุของภูเขาไฟลูกหนึ่งนั้นเทียบไม่ได้กับโรงไฟฟ้าที่มนุษย์สร้างขึ้น

น่าเสียดายที่ผู้คนยังไม่รู้วิธีใช้พลังงานขนาดมหึมานี้ให้ดี แต่ความอบอุ่นตามธรรมชาติของโลกหรือพลังงานความร้อนใต้พิภพดึงดูดความสนใจของนักวิทยาศาสตร์ เนื่องจากเป็นทรัพยากรที่ไม่สิ้นสุด

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าโลกของเราแผ่ความร้อนภายในจำนวนมหาศาลทุกปี ซึ่งชดเชยด้วยการสลายกัมมันตภาพรังสีของไอโซโทปในเปลือกโลก แหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพมีสองประเภท

สระว่ายน้ำใต้ดิน

เหล่านี้เป็นสระน้ำธรรมชาติที่มีน้ำร้อนหรือไอน้ำผสม - แหล่งความร้อนใต้พิภพหรือไอน้ำร้อน ทรัพยากรจากแหล่งเหล่านี้ถูกสกัดผ่านหลุมเจาะ จากนั้นพลังงานจะถูกนำไปใช้ตามความต้องการของมนุษยชาติ

หิน

ความร้อนจากหินร้อนสามารถใช้ทำน้ำร้อนได้ การทำเช่นนี้จะถูกสูบเข้าไปในขอบเขตอันไกลโพ้นเพื่อใช้งานต่อไปเพื่อวัตถุประสงค์ด้านพลังงาน

ข้อเสียอย่างหนึ่งของพลังงานประเภทนี้คือมีความเข้มข้นต่ำอย่างไรก็ตาม ในสภาวะที่เมื่อดำน้ำทุกๆ 100 เมตร อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้น 30-40 องศา จึงมั่นใจได้ว่าสามารถใช้ประโยชน์ได้อย่างคุ้มค่า

เทคโนโลยีการใช้พลังงานนี้ใน "พื้นที่ความร้อนใต้พิภพ" ที่มีแนวโน้มจะมีข้อดีที่ชัดเจน:

• สำรองที่ไม่รู้จักเหนื่อย;
• ความสะอาดของระบบนิเวศ
• ไม่มีต้นทุนจำนวนมากในการพัฒนาแหล่ง

การพัฒนาอารยธรรมต่อไปเป็นไปไม่ได้หากไม่มีการนำเทคโนโลยีใหม่มาใช้ในด้านพลังงาน บนเส้นทางนี้มีงานยากที่มนุษย์ยังแก้ไม่ตก

อย่างไรก็ตาม การพัฒนาทิศทางนี้มีบทบาทสำคัญ และในปัจจุบัน มีอุปกรณ์ที่สามารถประหยัดทรัพยากรได้อย่างมากอยู่แล้ว แหล่งพลังงานแบบดั้งเดิมและทางเลือกเป็นทางเลือกที่ดีสำหรับพวกเขา ในการนำแนวคิดดังกล่าวไปใช้นั้นต้องใช้ความอดทน มือที่มีทักษะ ตลอดจนทักษะและความรู้บางอย่าง

การออกแบบระบบทำความร้อนบนตัวสะสม

ก่อนอื่น เราจะพูดถึงรายละเอียดเกี่ยวกับความแตกต่างในโครงสร้างและการทำงานของแบตเตอรี่และตัวสะสม

แผงประกอบด้วยเซลล์แสงอาทิตย์หลายเซลล์เชื่อมต่อกันบนเฟรมที่ทำจากวัสดุพลังงานที่ไม่นำไฟฟ้า

ตัวแปลงไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เป็นโครงสร้างที่ค่อนข้างซับซ้อนซึ่งเป็นแผ่นแซนวิชชนิดหนึ่งที่มีคุณสมบัติและวัตถุประสงค์ต่างกัน

นอกจากแผงโซลาร์เซลล์และตัวยึดพิเศษ ระบบยังประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้:

• แบตเตอรี่สำหรับเก็บพลังงาน
• ตัวควบคุมที่จะตรวจสอบระดับการชาร์จในแบตเตอรี่
• อินเวอร์เตอร์ - เพื่อแปลงกระแสตรงเป็นกระแสสลับ

นักสะสมมีสองประเภท: สุญญากาศและแบน

ตัวเก็บสุญญากาศประกอบด้วยหลอดแก้วกลวงที่มีหลอดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าอยู่ภายในซึ่งมีตัวดูดซับพลังงาน ท่อขนาดเล็กเชื่อมต่อกับน้ำหล่อเย็น ในที่ว่างระหว่างพวกเขาคือสุญญากาศที่เก็บความร้อน

หลักการทำงานของตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์

ตัวสะสมแบบแผ่นเรียบประกอบด้วยกรอบและกระจกเสริมที่มีชั้นดูดซับแสง ชั้นดูดซับเชื่อมต่อกับท่อที่มีน้ำหล่อเย็น

ทั้งสองระบบนี้ประกอบด้วยวงจรแลกเปลี่ยนความร้อนและตัวสะสมความร้อน (ถังของเหลว)

จากถังน้ำเข้าสู่ระบบทำความร้อนโดยใช้ปั๊ม เพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียความร้อน ถังจะต้องหุ้มฉนวนอย่างดี

การติดตั้งดังกล่าวควรตั้งอยู่บนทางลาดด้านใต้ของหลังคา มุมเอียงควรอยู่ที่ 30-45 องศา หากตำแหน่งของบ้านหรือโครงสร้างของหลังคาไม่อนุญาตให้ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคา คุณสามารถติดตั้งบนโครงเสริมพิเศษหรือบนชั้นวางที่ยึดติดกับผนังได้

ปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่ปล่อยออกมาในช่วงเวลาต่างๆ ของปีนั้นแตกต่างกันอย่างมาก ค่าสัมประสิทธิ์ของไข้แดดสำหรับที่อยู่อาศัยของคุณสามารถดูได้จากแผนที่กิจกรรมแสงอาทิตย์ เมื่อทราบค่าสัมประสิทธิ์ไข้แดดแล้ว คุณสามารถคำนวณจำนวนโมดูลที่ต้องการได้

ตัวอย่างเช่น คุณกินไฟ 8 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง ไข้แดดเฉลี่ย 2 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง แผงโซลาร์เซลล์ - 250 W (0.25 kW) มาคำนวณกัน: 8 / 2 / 0.25 \u003d 16 ชิ้น - นี่คือจำนวนแผงที่คุณต้องการ

โรงงานก๊าซชีวภาพ

ก๊าซเกิดขึ้นจากการแปรรูปของเสียจากสัตว์ปีกและสัตว์ ขยะรีไซเคิลใช้ปุ๋ยดินในแปลงบ้านกระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาการหมักที่เกี่ยวข้องกับแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในมูลสัตว์

มูลโคถือเป็นแหล่งก๊าซชีวภาพที่ดีที่สุด แม้ว่าของเสียจากนกหรือปศุสัตว์อื่นๆ ก็เหมาะสมเช่นกัน

การหมักเกิดขึ้นโดยไม่ต้องให้ออกซิเจน ดังนั้นจึงควรใช้ภาชนะปิดซึ่งเรียกอีกอย่างว่าเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ ปฏิกิริยาจะถูกกระตุ้นหากมีการกวนมวลเป็นระยะ สำหรับการใช้แรงงานคนหรืออุปกรณ์เครื่องกลไฟฟ้าต่างๆ

นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องรักษาอุณหภูมิในการติดตั้งจาก 30 ถึง 50 องศาเพื่อให้แน่ใจว่ากิจกรรมของแบคทีเรีย mesophilic และ thermophilic และการมีส่วนร่วมในปฏิกิริยา

การผลิตการก่อสร้าง

โรงงานผลิตก๊าซชีวภาพที่ง่ายที่สุดคือถังกวนที่มีฝาปิด ก๊าซจากถังบรรจุเข้าสู่ถังผ่านท่อทำรูในฝาเพื่อการนี้ การออกแบบนี้ให้ก๊าซแก่หัวเผาก๊าซหนึ่งหรือสองหัว

เพื่อให้ได้ก๊าซในปริมาณมากจะใช้บังเกอร์เหนือพื้นดินหรือใต้ดินซึ่งทำจากคอนกรีตเสริมเหล็ก ขอแนะนำให้แบ่งภาชนะทั้งหมดออกเป็นหลายส่วนเพื่อให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้นพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงของเวลา

ภาชนะไม่ได้บรรจุมวลอย่างสมบูรณ์ประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์ส่วนที่เหลือของพื้นที่ทำหน้าที่สะสมก๊าซ สองหลอดเชื่อมต่อกับฝาภาชนะ หลอดหนึ่งนำไปสู่ผู้บริโภค และอีกหลอดหนึ่งเชื่อมต่อกับซีลน้ำ - ภาชนะที่บรรจุน้ำ สิ่งนี้ทำให้แน่ใจได้ว่าก๊าซบริสุทธิ์และการทำให้แห้ง ก๊าซคุณภาพสูงจะถูกส่งไปยังผู้บริโภค

ทุกอย่างราบรื่นหรือไม่?

ดูเหมือนว่าเทคโนโลยีสำหรับแหล่งจ่ายไฟของบ้านส่วนตัวควรจะถูกบังคับให้ออกจากตลาดมานานแล้วโดยใช้วิธีการจัดหาพลังงานแบบรวมศูนย์แบบดั้งเดิม ทำไมสิ่งนี้ไม่เกิดขึ้น มีข้อโต้แย้งหลายประการที่ยืนยันว่าไม่สนับสนุนพลังงานทดแทน แต่ความสำคัญของพวกเขาจะถูกกำหนดเป็นรายบุคคล - สำหรับเจ้าของบ้านในชนบทบางคนข้อบกพร่องบางอย่างมีความเกี่ยวข้องและส่วนอื่น ๆ ก็ไม่น่าสนใจเลย

สำหรับกระท่อมในชนบทขนาดใหญ่ การติดตั้งพลังงานทดแทนที่ไม่สูงเกินไปอาจกลายเป็นปัญหาได้ โดยธรรมชาติแล้ว ระบบสุริยะในท้องถิ่น ปั๊มความร้อน หรือการติดตั้งพลังงานความร้อนใต้พิภพไม่สามารถเปรียบเทียบได้กับผลผลิตของแม้แต่โรงไฟฟ้าพลังน้ำที่เก่าแก่ที่สุด โรงไฟฟ้าพลังความร้อน และที่อื่นๆ อีกมาก เช่น โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ อย่างไรก็ตาม ข้อเสียนี้มักจะลดได้ด้วยการติดตั้งสองหรือสามเครื่อง ระบบที่ใช้พลังงานมากขึ้น ผลที่ตามมาอาจเป็นปัญหาอื่น - สำหรับการติดตั้งจะต้องใช้พื้นที่ขนาดใหญ่ขึ้นซึ่งไม่สามารถจัดสรรได้ในทุกโครงการบ้าน

เพื่อให้แน่ใจว่าจำนวนเครื่องใช้ในครัวเรือนและระบบทำความร้อนที่คุ้นเคยสำหรับบ้านสมัยใหม่อย่างต่อเนื่องจำเป็นต้องใช้พลังงานจำนวนมาก ดังนั้นโครงการควรจัดหาแหล่งที่สามารถผลิตไฟฟ้าดังกล่าวได้ และต้องใช้เงินลงทุนสูง - ยิ่งอุปกรณ์มีประสิทธิภาพมากเท่าไหร่ ราคาก็จะยิ่งแพงขึ้นเท่านั้น

นอกจากนี้ ในบางกรณี (เช่น เมื่อใช้พลังงานลม) แหล่งที่มาอาจไม่รับประกันความคงตัวของการผลิตพลังงาน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องจัดให้มีการสื่อสารทั้งหมดกับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลโดยปกติแบตเตอรี่และตัวสะสมจะถูกติดตั้งเพื่อการนี้ ซึ่งทำให้มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมเหมือนกันทั้งหมด และจำเป็นต้องจัดสรรพื้นที่ตารางเมตรให้มากขึ้นในบ้าน

หลักการทำงานของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่บ้าน

โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เป็นระบบที่ประกอบด้วยแผง อินเวอร์เตอร์ แบตเตอรี่ และตัวควบคุม แผงโซลาร์เซลล์แปลงพลังงานจากรังสีเป็นไฟฟ้า (ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น) กระแสตรงเข้าสู่ตัวควบคุม ซึ่งจะจ่ายกระแสไฟให้กับผู้บริโภค (เช่น คอมพิวเตอร์หรือไฟส่องสว่าง) อินเวอร์เตอร์แปลงกระแสตรงเป็นกระแสสลับและจ่ายไฟให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนส่วนใหญ่ แบตเตอรี่เก็บพลังงานที่สามารถใช้ได้ในเวลากลางคืน

คำอธิบายวิดีโอ

ตัวอย่างที่ดีของการคำนวณที่แสดงจำนวนแผงที่จำเป็นในการจัดหาแหล่งจ่ายไฟอัตโนมัติ ดูวิดีโอนี้:

ใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อสร้างความร้อนอย่างไร

ระบบสุริยะใช้สำหรับทำน้ำร้อนและทำความร้อนที่บ้าน พวกเขาสามารถให้ความร้อน (ตามคำขอของเจ้าของ) แม้ว่าฤดูร้อนจะสิ้นสุดลงและจัดหาน้ำร้อนให้ฟรี อุปกรณ์ที่ง่ายที่สุดคือแผงโลหะที่ติดตั้งบนหลังคาบ้าน พวกมันสะสมพลังงานและน้ำอุ่นซึ่งไหลเวียนผ่านท่อที่ซ่อนอยู่ใต้พวกมัน การทำงานของระบบสุริยะทั้งหมดขึ้นอยู่กับหลักการนี้ แม้ว่าจะมีโครงสร้างที่แตกต่างกัน

ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ประกอบด้วย:

• ถังเก็บ;
• สถานีสูบน้ำ;
• ตัวควบคุม
• ท่อ;
• อุปกรณ์

ตามประเภทของการก่อสร้างตัวสะสมแบบแบนและแบบสูญญากาศมีความโดดเด่นในอดีต ด้านล่างปิดด้วยวัสดุฉนวนความร้อน และของเหลวจะไหลเวียนผ่านท่อแก้ว เครื่องดูดฝุ่นมีประสิทธิภาพสูงเนื่องจากการสูญเสียความร้อนจะเหลือน้อยที่สุด ตัวสะสมประเภทนี้ไม่เพียงให้ความร้อนจากแสงอาทิตย์สำหรับบ้านส่วนตัวเท่านั้น แต่ยังสะดวกสำหรับใช้กับระบบน้ำร้อนและสระน้ำร้อน

หลักการทำงานของตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์

ผู้ผลิตแผงโซลาร์เซลล์ยอดนิยม

ส่วนใหญ่มักจะพบผลิตภัณฑ์ของ Yingli Green Energy และ Suntech Power Co. บนชั้นวาง แผง HiminSolar (จีน) ก็เป็นที่นิยมเช่นกัน แผงโซลาร์ของพวกเขาผลิตกระแสไฟฟ้าได้แม้ในสภาพอากาศที่ฝนตก

การผลิตแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ยังได้รับการจัดตั้งขึ้นโดยผู้ผลิตในประเทศ บริษัทต่อไปนี้ทำเช่นนี้:

• Hevel LLC ในโนโวเชบ็อกซาร์สค์;
• "Telecom-STV" ใน Zelenograd;
• Sun Shines (ระบบแสงสว่างอัตโนมัติ LLC) ในมอสโก;
• JSC "โรงงาน Ryazan ของอุปกรณ์โลหะเซรามิก";
• CJSC "Termotron-zavod" และอื่น ๆ

คุณสามารถหาตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับราคาได้เสมอ ตัวอย่างเช่นในมอสโกสำหรับแผงโซลาร์เซลล์สำหรับบ้านราคาจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 21,000 ถึง 2,000,000 รูเบิล ค่าใช้จ่ายขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าและกำลังของอุปกรณ์

แผงโซลาร์เซลล์ไม่ได้แบนราบเสมอไป มีหลายรุ่นที่โฟกัสแสงที่จุดเดียว

ขั้นตอนการติดตั้งแบตเตอรี่

1. ในการติดตั้งพาเนลให้เลือกสถานที่ที่สว่างที่สุด - ส่วนใหญ่มักจะเป็นหลังคาและผนังของอาคาร เพื่อให้อุปกรณ์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด แผงต่างๆ จะถูกติดตั้งในมุมหนึ่งไปยังขอบฟ้า ระดับความมืดของอาณาเขตยังถูกนำมาพิจารณาด้วย: วัตถุรอบข้างที่สามารถสร้างเงาได้ (อาคาร ต้นไม้ ฯลฯ)
2. แผงติดตั้งโดยใช้ระบบยึดพิเศษ
3. จากนั้นโมดูลจะเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ คอนโทรลเลอร์ และอินเวอร์เตอร์ และปรับทั้งระบบ

สำหรับการติดตั้งระบบจะมีการพัฒนาโครงการส่วนบุคคลอยู่เสมอซึ่งคำนึงถึงคุณลักษณะทั้งหมดของสถานการณ์: วิธีการติดตั้งจะดำเนินการ บนแผงโซลาร์เซลล์ หลังคาบ้าน ราคาและเงื่อนไข. โครงการทั้งหมดจะถูกคำนวณเป็นรายบุคคลทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภทและขอบเขตของงาน ลูกค้ายอมรับงานและได้รับการค้ำประกัน

การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ต้องดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญและเป็นไปตามมาตรการความปลอดภัย

เป็นผลให้ - โอกาสในการพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์

หากบนโลกมีอากาศขัดขวางการทำงานที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดของแผงโซลาร์เซลล์ซึ่งกระจายรังสีของดวงอาทิตย์ในระดับหนึ่งจากนั้นในอวกาศก็ไม่มีปัญหาดังกล่าว นักวิทยาศาสตร์กำลังพัฒนาโครงการสำหรับดาวเทียมขนาดยักษ์ที่โคจรรอบด้วยแผงโซลาร์เซลล์ที่จะทำงานตลอด 24 ชั่วโมง จากนั้นพลังงานจะถูกส่งไปยังอุปกรณ์รับภาคพื้นดิน แต่นี่เป็นเรื่องของอนาคต และสำหรับแบตเตอรี่ที่มีอยู่ ความพยายามมุ่งเป้าไปที่การปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานและลดขนาดของอุปกรณ์

พลังงานความร้อนใต้พิภพ

แหล่งพลังงานทางเลือกประเภทที่ยังไม่ได้สำรวจแฝงตัวอยู่ในลำไส้ของโลก มนุษยชาติรู้ถึงความแข็งแกร่งและขนาดของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ พลังของการปะทุของภูเขาไฟลูกหนึ่งนั้นเทียบไม่ได้กับโรงไฟฟ้าที่มนุษย์สร้างขึ้น

น่าเสียดายที่ผู้คนยังไม่รู้วิธีใช้พลังงานขนาดมหึมานี้ให้ดี แต่ความอบอุ่นตามธรรมชาติของโลกหรือพลังงานความร้อนใต้พิภพดึงดูดความสนใจของนักวิทยาศาสตร์ เนื่องจากเป็นทรัพยากรที่ไม่สิ้นสุด

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าโลกของเราแผ่ความร้อนภายในจำนวนมหาศาลทุกปี ซึ่งชดเชยด้วยการสลายกัมมันตภาพรังสีของไอโซโทปในเปลือกโลก แหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพมีสองประเภท

สระว่ายน้ำใต้ดิน

เหล่านี้เป็นสระน้ำธรรมชาติที่มีน้ำร้อนหรือไอน้ำผสม - แหล่งความร้อนใต้พิภพหรือไอน้ำร้อน ทรัพยากรจากแหล่งเหล่านี้ถูกสกัดผ่านหลุมเจาะ จากนั้นพลังงานจะถูกนำไปใช้ตามความต้องการของมนุษยชาติ

หิน

ความร้อนจากหินร้อนสามารถใช้ทำน้ำร้อนได้ การทำเช่นนี้จะถูกสูบเข้าไปในขอบเขตอันไกลโพ้นเพื่อใช้งานต่อไปเพื่อวัตถุประสงค์ด้านพลังงาน

ข้อเสียอย่างหนึ่งของพลังงานประเภทนี้คือมีความเข้มข้นต่ำ อย่างไรก็ตาม ในสภาวะที่เมื่อดำน้ำทุกๆ 100 เมตร อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้น 30-40 องศา จึงมั่นใจได้ว่าสามารถใช้ประโยชน์ได้อย่างคุ้มค่า

เทคโนโลยีการใช้พลังงานนี้ใน "พื้นที่ความร้อนใต้พิภพ" ที่มีแนวโน้มจะมีข้อดีที่ชัดเจน:

• สำรองที่ไม่รู้จักเหนื่อย;
• ความสะอาดของระบบนิเวศ
• ไม่มีต้นทุนจำนวนมากในการพัฒนาแหล่ง

การพัฒนาอารยธรรมต่อไปเป็นไปไม่ได้หากไม่มีการนำเทคโนโลยีใหม่มาใช้ในด้านพลังงาน บนเส้นทางนี้มีงานยากที่มนุษย์ยังแก้ไม่ตก

อย่างไรก็ตาม การพัฒนาทิศทางนี้มีบทบาทสำคัญ และในปัจจุบัน มีอุปกรณ์ที่สามารถประหยัดทรัพยากรได้อย่างมากอยู่แล้ว แหล่งพลังงานแบบดั้งเดิมและทางเลือกเป็นทางเลือกที่ดีสำหรับพวกเขา ในการนำแนวคิดดังกล่าวไปใช้นั้นต้องใช้ความอดทน มือที่มีทักษะ ตลอดจนทักษะและความรู้บางอย่าง

ประเภทของพลังงานทดแทน

ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของพลังงานซึ่งเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงทำให้บุคคลได้รับพลังงานไฟฟ้าและความร้อนที่ใช้ในชีวิตประจำวันพลังงานทดแทนแบ่งออกเป็นหลายประเภทที่กำหนดวิธีการสร้างและประเภทของการติดตั้งที่ให้บริการ นี้.

พลังงานของดวงอาทิตย์

พลังงานแสงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งส่งผลให้เกิดพลังงานไฟฟ้าและพลังงานความร้อน

การผลิตพลังงานไฟฟ้าขึ้นอยู่กับกระบวนการทางกายภาพที่เกิดขึ้นในเซมิคอนดักเตอร์ภายใต้อิทธิพลของแสงแดด การผลิตพลังงานความร้อนขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของของเหลวและก๊าซ

เพื่อสร้างพลังงานไฟฟ้า โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เสร็จสมบูรณ์ ซึ่งเป็นแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ (แผง) ที่ทำจากผลึกซิลิกอน

พื้นฐานของการติดตั้งระบบระบายความร้อนคือตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งพลังงานของดวงอาทิตย์จะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อนของสารหล่อเย็น

พลังของการติดตั้งดังกล่าวขึ้นอยู่กับจำนวนและกำลังของอุปกรณ์แต่ละชิ้นที่เป็นส่วนหนึ่งของสถานีระบายความร้อนและพลังงานแสงอาทิตย์

พลังงานลม

พลังงานลมขึ้นอยู่กับการแปลงพลังงานจลน์ของมวลอากาศเป็นพลังงานไฟฟ้าที่ผู้บริโภคใช้

พื้นฐานของกังหันลมคือ เครื่องกำเนิดลม เครื่องกำเนิดลม แตกต่างกันในพารามิเตอร์ทางเทคนิค ขนาดโดยรวม และการออกแบบ: ด้วยแกนหมุนในแนวนอนและแนวตั้ง ประเภทและจำนวนของใบพัดที่แตกต่างกัน รวมถึงตำแหน่ง (ทางบก ทะเล ฯลฯ ).

พลังงานน้ำ

ไฟฟ้าพลังน้ำมีพื้นฐานมาจากการแปลงพลังงานจลน์ของมวลน้ำให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ซึ่งมนุษย์ใช้เพื่อจุดประสงค์ของตนเองเช่นกัน

วัตถุประเภทนี้ ได้แก่ โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดต่างๆ ที่ติดตั้งในแม่น้ำและแหล่งน้ำอื่นๆ ในการติดตั้งดังกล่าว ภายใต้อิทธิพลของการไหลของน้ำตามธรรมชาติ หรือโดยการสร้างเขื่อน น้ำจะทำหน้าที่บนใบพัดของกังหันที่ผลิตกระแสไฟฟ้า กังหันน้ำเป็นพื้นฐานของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ

อีกวิธีหนึ่งในการรับพลังงานไฟฟ้าโดยการแปลงพลังงานของน้ำคือการใช้พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง โดยการสร้างสถานีน้ำขึ้นน้ำลง การทำงานของการติดตั้งดังกล่าวขึ้นอยู่กับการใช้พลังงานจลน์ของน้ำทะเลในช่วงกระแสน้ำที่เกิดขึ้นในทะเลและมหาสมุทรภายใต้อิทธิพลของวัตถุระบบสุริยะ

ความอบอุ่นของแผ่นดิน

พลังงานความร้อนใต้พิภพขึ้นอยู่กับการแปลงความร้อนที่แผ่ออกมาจากพื้นผิวโลก ทั้งในสถานที่ที่มีการปล่อยน้ำจากความร้อนใต้พิภพ (พื้นที่อันตรายจากแผ่นดินไหว) และในภูมิภาคอื่นๆ ของโลกของเรา

สำหรับการใช้น้ำร้อนใต้พิภพจะใช้การติดตั้งแบบพิเศษซึ่งความร้อนภายในของโลกจะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อนและไฟฟ้า

การใช้ปั๊มความร้อนช่วยให้คุณได้รับความร้อนจากพื้นผิวโลกไม่ว่าจะอยู่ที่ใด งานของเขาขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของของเหลวและก๊าซตลอดจนกฎของอุณหพลศาสตร์

เชื้อเพลิงชีวภาพ

ประเภทของเชื้อเพลิงชีวภาพแตกต่างกันไปตามวิธีการที่ได้รับ สถานะของการรวมกลุ่ม (ของเหลว ของแข็ง ก๊าซ) และประเภทการใช้งานตัวบ่งชี้ที่รวมเชื้อเพลิงชีวภาพทุกประเภทเป็นหนึ่งเดียวคือพื้นฐานสำหรับการผลิตคือผลิตภัณฑ์ออร์แกนิกโดยผ่านกระบวนการแปรรูปเพื่อให้ได้พลังงานไฟฟ้าและความร้อน

เชื้อเพลิงชีวภาพที่เป็นของแข็ง ได้แก่ ฟืน เชื้อเพลิงอัดแท่งหรือเม็ด เชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซ ได้แก่ ก๊าซชีวภาพและไฮโดรเจนชีวภาพ และเชื้อเพลิงเหลว ได้แก่ ไบโอเอธานอล ไบโอเมธานอล ไบโอบิวทานอล ไดเมทิล อีเทอร์ และไบโอดีเซล

ข้อดีและข้อเสียของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์

ข้อดี:

• พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียน ในขณะเดียวกันก็เปิดเผยต่อสาธารณะและไม่เสียค่าใช้จ่าย
• การติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ค่อนข้างปลอดภัยต่อการใช้งาน
• โรงไฟฟ้าดังกล่าวมีอิสระอย่างสมบูรณ์
• ประหยัดและมีระยะเวลาคืนทุนที่รวดเร็ว ต้นทุนหลักเกิดขึ้นเฉพาะกับอุปกรณ์ที่จำเป็นและต้องการการลงทุนเพียงเล็กน้อยในอนาคต
• จุดเด่นอีกประการหนึ่งคือความมั่นคงในการทำงาน แทบไม่มีไฟกระชากที่สถานีดังกล่าว
• พวกเขาไม่แปลกในการบำรุงรักษาและค่อนข้างใช้งานง่าย
• นอกจากนี้ สำหรับอุปกรณ์ SPP มีลักษณะเฉพาะเป็นระยะเวลาการทำงานที่ยาวนาน

ข้อบกพร่อง:

• ในฐานะที่เป็นแหล่งพลังงาน ระบบสุริยะมีความอ่อนไหวต่อสภาพอากาศ สภาพอากาศ และช่วงเวลาของวันเป็นอย่างมาก โรงไฟฟ้าดังกล่าวจะไม่ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพและประสิทธิผลในเวลากลางคืนหรือในวันที่มีเมฆมาก
• ผลผลิตลดลงในละติจูดกับฤดูกาลที่รุนแรง มีประสิทธิภาพมากที่สุดในพื้นที่ที่มีจำนวนวันที่มีแดดจัดต่อปีใกล้เคียง 100%
• อุปกรณ์สำหรับการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ที่สูงมากและไม่สามารถเข้าถึงได้
• ความจำเป็นในการทำความสะอาดแผงและพื้นผิวจากการปนเปื้อนเป็นระยะมิฉะนั้นจะดูดซับรังสีน้อยลงและผลผลิตลดลง
• อุณหภูมิอากาศภายในโรงไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
• ทำให้ต้องใช้ภูมิประเทศที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่
• ปัญหาเพิ่มเติมในกระบวนการกำจัดส่วนประกอบของพืช โดยเฉพาะ photocells หลังจากหมดอายุการใช้งาน

เช่นเดียวกับในสาขาอุตสาหกรรมใดๆ การประมวลผลและการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์มีจุดแข็งและจุดอ่อน

มันสำคัญมากที่ข้อดีจะครอบคลุมข้อเสียซึ่งในกรณีนี้งานจะได้รับการพิสูจน์

ในปัจจุบัน การพัฒนาส่วนใหญ่ในอุตสาหกรรมนี้มุ่งเป้าไปที่การเพิ่มประสิทธิภาพและปรับปรุงการทำงานและการใช้วิธีการที่มีอยู่ และเพื่อพัฒนาวิธีใหม่ๆ ที่ปลอดภัยและมีประสิทธิผลมากขึ้น

ความได้เปรียบของการใช้ระบบสุริยะ

ระบบสุริยะ - ระบบที่ซับซ้อนสำหรับการแปลงพลังงานรังสีดวงอาทิตย์เป็นพลังงานความร้อน ซึ่งต่อมาจะถูกถ่ายโอนไปยังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อให้ความร้อนกับสารหล่อเย็นของระบบทำความร้อนหรือน้ำประปา

ประสิทธิภาพของการติดตั้งระบบระบายความร้อนด้วยแสงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับการแยกตัวออกจากแสงอาทิตย์ - ปริมาณพลังงานที่ได้รับในช่วงหนึ่งวันของแสงต่อ 1 ตร.ม. ของพื้นผิวที่ทำมุม 90 ° สัมพันธ์กับทิศทางของรังสีดวงอาทิตย์ ค่าการวัดของตัวบ่งชี้คือ kWh / sq.m ค่าของพารามิเตอร์จะแตกต่างกันไปตามฤดูกาล

ระดับเฉลี่ยของฉนวนสุริยะสำหรับเขตภูมิอากาศแบบอบอุ่นของทวีปคือ 1,000-1200 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง/ตร.ม. (ต่อปี) ปริมาณของดวงอาทิตย์เป็นพารามิเตอร์ที่กำหนดสำหรับการคำนวณประสิทธิภาพของระบบสุริยะ

การใช้แหล่งพลังงานทางเลือกทำให้บ้านร้อน ได้น้ำร้อนโดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายพลังงานแบบเดิมๆ - ผ่านการแผ่รังสีแสงอาทิตย์เท่านั้น

การติดตั้งระบบทำความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์เป็นงานที่มีราคาแพง เพื่อให้รายจ่ายฝ่ายทุนพิสูจน์ตัวเองได้ จำเป็นต้องมีการคำนวณระบบที่แม่นยำและการยึดมั่นในเทคโนโลยีการติดตั้ง

ตัวอย่าง. ค่าเฉลี่ยของฉนวนสุริยะสำหรับ Tula ในช่วงกลางฤดูร้อนคือ 4.67 kV / sq. m * วันโดยมีเงื่อนไขว่าแผงระบบถูกติดตั้งที่มุม 50 ° ประสิทธิภาพของตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีพื้นที่ 5 ตร.ม. คำนวณได้ดังนี้ 4.67 * 4 = 18.68 กิโลวัตต์ของความร้อนต่อวัน ปริมาณนี้เพียงพอที่จะให้ความร้อนแก่น้ำ 500 ลิตรจากอุณหภูมิ 17°C ถึง 45°C

ตามที่แสดงในทางปฏิบัติเมื่อใช้การติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์เจ้าของกระท่อมในฤดูร้อนสามารถเปลี่ยนจากการทำน้ำร้อนด้วยไฟฟ้าหรือแก๊สเป็นวิธีพลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างสมบูรณ์

เมื่อพูดถึงความเหมาะสมของการแนะนำเทคโนโลยีใหม่ ๆ สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงคุณสมบัติทางเทคนิคของตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์โดยเฉพาะ บางรุ่นเริ่มต้นด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ 80W/ตร.ม. บางรุ่นเริ่มต้นด้วย 20W/ตร.ม

แม้แต่ในสภาพอากาศทางตอนใต้ การใช้ระบบสะสมเพื่อให้ความร้อนเพียงอย่างเดียวก็ใช้ไม่ได้ผล หากใช้การติดตั้งเฉพาะในฤดูหนาวโดยขาดแสงแดด ค่าอุปกรณ์จะไม่ได้รับการคุ้มครองแม้เป็นเวลา 15-20 ปี

เพื่อที่จะใช้แผงโซลาร์เซลล์อย่างมีประสิทธิภาพที่สุด จะต้องรวมอยู่ในระบบจ่ายน้ำร้อน แม้ในฤดูหนาว ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์จะช่วยให้คุณสามารถ "ลด" ค่าพลังงานสำหรับการทำน้ำร้อนได้มากถึง 40-50%

ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า สำหรับการใช้งานในประเทศ ระบบสุริยะสามารถชำระได้ภายใน 5 ปีด้วยการเพิ่มขึ้นของราคาไฟฟ้าและก๊าซ ระยะเวลาคืนทุนของคอมเพล็กซ์จะลดลง

นอกจากประโยชน์ทางเศรษฐกิจแล้ว "การให้ความร้อนจากแสงอาทิตย์" ยังมีข้อดีเพิ่มเติม:

1. ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ หนึ่งปี 1 ตร.ม. ของตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ป้องกันการขุด 350-730 กิโลกรัมสู่ชั้นบรรยากาศ
2. สุนทรียศาสตร์ ประหยัดพื้นที่ของอ่างอาบน้ำหรือห้องครัวขนาดกะทัดรัดได้จากหม้อไอน้ำขนาดใหญ่หรือเครื่องทำน้ำอุ่นที่ใช้แก๊ส
3. ความทนทาน ผู้ผลิตอ้างว่าหากปฏิบัติตามเทคโนโลยีการติดตั้งที่ซับซ้อนจะมีอายุประมาณ 25-30 ปี หลายบริษัทให้การรับประกันถึง 3 ปี

ข้อโต้แย้งที่ต่อต้านการใช้พลังงานแสงอาทิตย์: ฤดูกาลที่เด่นชัด การพึ่งพาสภาพอากาศ และการลงทุนเริ่มต้นสูง

ลักษณะเชิงตัวเลขของรังสีดวงอาทิตย์

มีตัวบ่งชี้เช่นค่าคงที่แสงอาทิตย์ ค่าของมันคือ 1367 วัตต์ คือปริมาณพลังงานต่อ 1 ตร.ม. ดาวเคราะห์โลก นั่นคือพลังงานน้อยกว่า 20-25% ที่ไปถึงพื้นผิวโลกเนื่องจากชั้นบรรยากาศ ดังนั้นค่าพลังงานแสงอาทิตย์ต่อตารางเมตร เช่น ที่เส้นศูนย์สูตรเท่ากับ 1,020 วัตต์ และฉันคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของกลางวันและกลางคืนการเปลี่ยนแปลงของมุมของดวงอาทิตย์เหนือขอบฟ้าตัวบ่งชี้นี้ลดลงประมาณ 3 เท่า

แต่พลังงานนี้มาจากไหน? นักวิทยาศาสตร์เริ่มจัดการกับปัญหานี้เป็นครั้งแรกในศตวรรษที่ 19 และเวอร์ชันต่างๆ ก็แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง จากการศึกษาจำนวนมากในปัจจุบัน เป็นที่ทราบกันดีว่าแหล่งกำเนิดพลังงานแสงอาทิตย์คือปฏิกิริยาของการเปลี่ยนแปลงของอะตอมไฮโดรเจน 4 อะตอมให้เป็นนิวเคลียสของฮีเลียม อันเป็นผลมาจากกระบวนการนี้ พลังงานจำนวนมากถูกปล่อยออกมา ตัวอย่างเช่น พลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการเปลี่ยนแปลง 1 กรัมไฮโดรเจนเปรียบได้กับพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้น้ำมันเบนซิน 15 ตัน

ปั๊มความร้อนสำหรับทำความร้อนที่บ้าน

ปั๊มความร้อนใช้แหล่งพลังงานทดแทนที่มีอยู่ทั้งหมด พวกเขาใช้ความร้อนจากน้ำ อากาศ ดิน ความร้อนนี้จะเกิดขึ้นแม้ในฤดูหนาวในปริมาณเล็กน้อย ดังนั้นปั๊มความร้อนจะรวบรวมและเปลี่ยนเส้นทางเพื่อให้ความร้อนแก่บ้าน

ปั๊มความร้อนยังใช้แหล่งพลังงานทางเลือก - ความร้อนของโลก น้ำ และอากาศ

หลักการทำงาน

ทำไมปั๊มความร้อนถึงน่าสนใจ? ความจริงที่ว่าเมื่อใช้พลังงาน 1 กิโลวัตต์ในการปั๊ม ในกรณีที่เลวร้ายที่สุด คุณจะได้รับความร้อน 1.5 กิโลวัตต์ และการใช้งานที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดสามารถให้พลังงานได้ถึง 4-6 กิโลวัตต์ และสิ่งนี้ไม่ได้ขัดแย้งกับกฎการอนุรักษ์พลังงานแต่อย่างใด เพราะพลังงานไม่ได้ถูกใช้ไปในการได้รับความร้อนแต่ไม่ได้ใช้พลังงานในการสูบฉีดพลังงาน จึงไม่มีความคลาดเคลื่อน

แบบแผนของปั๊มความร้อนสำหรับการใช้แหล่งพลังงานทดแทน

ปั๊มความร้อนมีวงจรการทำงานสามวงจร: วงจรภายนอกสองวงจรและวงจรภายใน เช่นเดียวกับเครื่องระเหย คอมเพรสเซอร์ และคอนเดนเซอร์ โครงการนี้ทำงานดังนี้:

• สารหล่อเย็นหมุนเวียนในวงจรปฐมภูมิ ซึ่งนำความร้อนจากแหล่งที่มีศักยภาพต่ำ จะหย่อนลงไปในน้ำ ฝังในดิน หรือนำความร้อนจากอากาศก็ได้ อุณหภูมิสูงสุดในวงจรนี้อยู่ที่ประมาณ 6°C
• วงจรภายในหมุนเวียนตัวกลางให้ความร้อนโดยมีจุดเดือดต่ำมาก (โดยทั่วไปคือ 0 °C) เมื่อถูกความร้อน สารทำความเย็นจะระเหยกลายเป็นไอระเหยเข้าสู่คอมเพรสเซอร์ซึ่งจะถูกบีบอัดให้มีแรงดันสูง ในระหว่างการอัด ความร้อนจะถูกปล่อยออกมา ไอของสารทำความเย็นจะถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิเฉลี่ยที่ +35°C ถึง +65°C
• ในคอนเดนเซอร์ ความร้อนจะถูกถ่ายเทไปยังสารหล่อเย็นจากวงจรความร้อนที่สาม ไอระเหยเย็นจะควบแน่น จากนั้นจึงเข้าสู่เครื่องระเหยเพิ่มเติม แล้ววัฏจักรจะเกิดขึ้นซ้ำ

วงจรทำความร้อนทำได้ดีที่สุดในรูปแบบของพื้นอุ่น อุณหภูมิจะดีที่สุดสำหรับสิ่งนี้ ระบบหม้อน้ำจะต้องมีส่วนมากเกินไป ซึ่งน่าเกลียดและไม่มีประโยชน์

แหล่งพลังงานความร้อนทางเลือก: รับความร้อนที่ไหนและอย่างไร

แต่ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดคืออุปกรณ์ของวงจรภายนอกชุดแรกซึ่งเก็บความร้อน เนื่องจากแหล่งกำเนิดมีศักยภาพต่ำ (มีความร้อนเพียงเล็กน้อยที่ด้านล่าง) จึงต้องมีพื้นที่ขนาดใหญ่เพื่อรวบรวมในปริมาณที่เพียงพอ รูปทรงมีสี่ประเภท:

• แหวนวางในท่อน้ำที่มีสารหล่อเย็น แหล่งน้ำสามารถเป็นอะไรก็ได้ ไม่ว่าจะเป็นแม่น้ำ สระน้ำ ทะเลสาบ เงื่อนไขหลักคือต้องไม่แข็งตัวแม้ในน้ำค้างแข็งรุนแรงที่สุด ปั๊มที่สูบความร้อนออกจากแม่น้ำทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ความร้อนจะถูกถ่ายเทลงในน้ำนิ่งน้อยกว่ามาก แหล่งความร้อนดังกล่าวเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการใช้งาน - โยนท่อ, มัดน้ำหนัก มีโอกาสสูงที่จะเกิดความเสียหายจากอุบัติเหตุเท่านั้น

• แหล่งความร้อนที่มีท่อฝังอยู่ใต้ระดับจุดเยือกแข็ง ในกรณีนี้ มีข้อเสียเพียงอย่างเดียวคือ งานดินจำนวนมาก เราต้องกำจัดดินในพื้นที่ขนาดใหญ่และแม้กระทั่งในระดับความลึกที่มั่นคง

• การใช้อุณหภูมิความร้อนใต้พิภพ มีการเจาะหลุมจำนวนหนึ่งที่มีความลึกมากและวงจรน้ำหล่อเย็นจะลดลง ข้อดีของตัวเลือกนี้คือต้องใช้พื้นที่เพียงเล็กน้อย แต่ไม่ใช่ทุกที่ที่สามารถเจาะได้ลึกมาก และบริการขุดเจาะมีค่าใช้จ่ายสูง อย่างไรก็ตาม คุณสามารถสร้างแท่นขุดเจาะได้ด้วยตัวเอง แต่งานก็ยังไม่ง่าย

• การสกัดความร้อนจากอากาศนี่คือวิธีที่เครื่องปรับอากาศที่มีความเป็นไปได้ในการทำความร้อน - ใช้ความร้อนจากอากาศ "นอกเครื่องบิน" แม้ในอุณหภูมิที่ต่ำกว่าศูนย์ หน่วยดังกล่าวก็ทำงานได้แม้ว่าจะไม่ได้ "ลึก" ลบมากนัก - สูงถึง -15 ° C คุณสามารถใช้ความร้อนจากปล่องระบายอากาศเพื่อให้งานมีความเข้มข้นมากขึ้น โยนสลิงสองสามตัวพร้อมน้ำหล่อเย็นที่นั่นแล้วปั๊มความร้อนจากที่นั่น

ข้อเสียเปรียบหลักของปั๊มความร้อนคือราคาที่สูงของตัวปั๊มและการติดตั้งแหล่งเก็บความร้อนนั้นไม่ถูก ในกรณีนี้ คุณสามารถประหยัดเงินได้โดยการทำปั๊มเองและการวางโครงร่างด้วยมือของคุณเอง แต่ปริมาณจะยังคงมากอยู่ ข้อดีคือความร้อนจะมีราคาถูกและระบบจะทำงานเป็นเวลานาน

ชนิด

ปัจจุบัน แผงโซลาร์ชนิดต่างๆ กำลังได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อมองแวบแรก ดูเหมือนว่าแผงเซลล์แสงอาทิตย์ทั้งหมดจะเหมือนกัน โดยเซลล์สุริยะขนาดเล็กจำนวนมากเชื่อมต่อถึงกันและหุ้มด้วยฟิล์มใส แต่ในความเป็นจริง โมดูลทั้งหมดแตกต่างกันในด้านพลังงาน การออกแบบ และขนาด และในขณะนี้ ผู้ผลิตได้แบ่งระบบสุริยะออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ ซิลิกอนและฟิล์ม

สำหรับวัตถุประสงค์ภายในประเทศมีการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ที่มีโฟโตเซลล์ซิลิกอน พวกเขาเป็นที่นิยมมากที่สุดในตลาด ซึ่งสามารถแยกแยะได้สามประเภท - เหล่านี้คือคริสตัลไลน์, ผลึกเดี่ยว, พวกมันได้รับการอธิบายไว้ในรายละเอียดเพิ่มเติมในบทความแล้วและอสัณฐานซึ่งเราจะกล่าวถึงในรายละเอียดเพิ่มเติม

อสัณฐาน - ทำจากซิลิกอนเช่นกัน แต่นอกจากนี้ยังมีโครงสร้างยืดหยุ่นที่ยืดหยุ่น แต่ไม่ได้ทำมาจากผลึกซิลิกอน แต่มาจากไซเลน ซึ่งเป็นอีกชื่อหนึ่งของซิลิคอนไฮโดรเจน จากคุณสมบัติของโมดูลอสัณฐาน เราสามารถสังเกตประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมแม้ในสภาพอากาศที่มีเมฆมากและความสามารถในการทำซ้ำพื้นผิวใดๆแต่ประสิทธิภาพต่ำกว่ามาก - เพียง 5%

แผงเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดที่สอง - ฟิล์มผลิตขึ้นจากสารหลายชนิด

• แคดเมียม - แผงดังกล่าวได้รับการพัฒนาในยุค 70 ของศตวรรษที่ผ่านมาและถูกนำมาใช้ในอวกาศ แต่วันนี้แคดเมียมยังใช้ในการผลิตโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับอุตสาหกรรมและในประเทศ
• โมดูลที่ใช้เซมิคอนดักเตอร์ CIGS - พัฒนาจากซีลีไนด์ทองแดง อินเดียม และแผ่นฟิล์ม อินเดียมยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตจอภาพคริสตัลเหลว
• พอลิเมอร์ - ยังใช้ในการผลิตโมดูลฟิล์มแสงอาทิตย์ ความหนาของแผงเดียวประมาณ 100 นาโนเมตร แต่ประสิทธิภาพยังคงอยู่ที่ระดับ 5% แต่จากข้อดีสามารถสังเกตได้ว่าระบบดังกล่าวมีราคาไม่แพงและไม่ปล่อยสารอันตรายสู่ชั้นบรรยากาศ

แต่ทุกวันนี้ยังมีรุ่นพกพาที่เทอะทะน้อยกว่าออกสู่ตลาดอีกด้วย ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อใช้ในกิจกรรมกลางแจ้ง บ่อยครั้งที่แผงโซลาร์เซลล์ดังกล่าวใช้เพื่อชาร์จอุปกรณ์พกพา: อุปกรณ์ขนาดเล็ก, โทรศัพท์มือถือ, กล้องและกล้องวิดีโอ

โมดูลแบบพกพาแบ่งออกเป็นสี่ประเภท

• พลังงานต่ำ - ให้การชาร์จขั้นต่ำซึ่งเพียงพอที่จะชาร์จโทรศัพท์มือถือ
• คล่องตัว - สามารถม้วนขึ้นและมีน้ำหนักน้อยด้วยเหตุนี้และเนื่องจากความนิยมอย่างมากในหมู่นักท่องเที่ยวและนักเดินทาง
• ยึดติดกับพื้นผิว - มีน้ำหนักมากขึ้นประมาณ 7-10 กก. และให้พลังงานมากขึ้น โมดูลดังกล่าวได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อใช้ในการเดินทางด้วยรถยนต์ทางไกล และยังสามารถใช้เพื่อจ่ายพลังงานอัตโนมัติบางส่วนให้กับบ้านในชนบท
• สากล - ที่ขาดไม่ได้สำหรับการเดินป่าอุปกรณ์นี้มีอะแดปเตอร์หลายตัวสำหรับการชาร์จอุปกรณ์ต่าง ๆ พร้อมกันน้ำหนักสามารถเข้าถึง 1.5 กก.

เหมาะกับบ้านทั่วไปหรือเปล่า

• สำหรับใช้ในบ้าน พลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานประเภทหนึ่งที่มีแนวโน้มดี
• โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ใช้เป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าสำหรับอาคารที่พักอาศัยซึ่งผลิตโดยผู้ประกอบการอุตสาหกรรมในรัสเซียและต่างประเทศ การติดตั้งออกกำลังต่างๆและครบชุด
• การใช้ปั๊มความร้อน - จะให้น้ำร้อนแก่อาคารที่พักอาศัย ทำน้ำร้อนในสระ ให้ความร้อนน้ำหล่อเย็นในระบบทำความร้อนหรืออากาศภายในอาคาร
• ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ - สามารถใช้ในระบบทำความร้อนในบ้านและน้ำร้อน มีประสิทธิภาพมากขึ้น ในกรณีนี้ ตัวสะสมหลอดสุญญากาศ