Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta thường xuyên sử dụng nhiều thiết bị điện và điện tử như điện thoại di động, quạt, máy làm mát, đèn điện, máy điều hòa, máy tính, dụng cụ công nghiệp, máy móc, v.v. Tất cả những linh kiện điện và điện tử hoặc các thiết bị yêu cầu nguồn điện để hoạt động.
Ưu điểm và nhược điểm của năng lượng mặt trời
Để cung cấp đủ điện và đáp ứng nhu cầu phụ tải, có nhiều cách khác nhau để tạo ra điện bằng các nguồn năng lượng khác nhau như Năng lượng mặt trời, Năng lượng nhiệt, Năng lượng gió, Năng lượng hạt nhân, v.v. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ thảo luận về năng lượng mặt trời và những lợi thế và bất lợi của hệ thống năng lượng mặt trời dùng để phát điện.
Năng lượng mặt trời
Ánh sáng bức xạ và nhiệt của Mặt trời được khai thác để cung cấp năng lượng mặt trời. Các công nghệ phát triển như nhiệt điện mặt trời, kiến trúc năng lượng mặt trời, sưởi ấm bằng năng lượng mặt trời và quang điện mặt trời được sử dụng cho việc này năng lượng mặt trời . Dựa trên cách thức thu nhận, chuyển đổi và phân phối năng lượng mặt trời, các công nghệ năng lượng mặt trời này được phân thành hai loại là năng lượng mặt trời chủ động và năng lượng mặt trời thụ động. Năng lượng điện được tạo ra từ năng lượng mặt trời được gọi là Năng lượng điện mặt trời.
Năng lượng mặt trời được sử dụng trực tiếp để làm nóng nước trong bể bơi, chống sét ban ngày, làm khô quần áo, v.v. mà không cần bất kỳ thiết bị hoặc bộ chuyển đổi trung gian nào được gọi là Năng lượng mặt trời thụ động.
Năng lượng mặt trời thụ động
Năng lượng mặt trời được sử dụng gián tiếp để cung cấp năng lượng cho các thiết bị tiêu thụ điện sau khi xử lý thông qua các thiết bị trung gian như tấm pin mặt trời hoặc tế bào quang điện để chuyển đổi quang năng thành điện năng được gọi là Năng lượng mặt trời hoạt động.
Năng lượng mặt trời hoạt động
Quy trình chuyển đổi năng lượng mặt trời
Năng lượng mặt trời được chuyển đổi thành năng lượng điện được gọi là Năng lượng Mặt trời, và quá trình chuyển đổi này diễn ra bằng cách sử dụng các tấm pin mặt trời, bộ điều khiển sạc, pin và biến tần.
Quy trình chuyển đổi năng lượng mặt trời
Tấm năng lượng mặt trời
Tấm năng lượng mặt trời
Các tấm pin mặt trời hoặc tế bào quang điện được sử dụng để chuyển đổi ánh sáng (năng lượng mặt trời) thành dòng điện (DC) bằng cách sử dụng hiệu ứng quang điện. Hệ thống này có thể được gọi là Hệ thống điện mặt trời . Các tấm pin mặt trời là các mô-đun không linh hoạt được làm bằng silicon hoặc silicon tinh thể dựa trên tấm wafer.
Tế bào quang điện được phân thành hai loại: tế bào đa tinh thể và tế bào đơn tinh thể. Một số tế bào quang điện được kết nối với nhau để tạo thành một mô-đun và một mảng các mô-đun này được gọi là tấm pin mặt trời.
Hệ thống pin
Hệ thống pin
Hệ thống pin bao gồm tế bào thứ cấp hoặc pin sạc điện. Có hai các loại pin chẳng hạn như axit chì và pin chu kỳ sâu tế bào gel.
Pin được sử dụng để lưu trữ năng lượng vào ban ngày, trong khi các tấm pin mặt trời tạo ra năng lượng và có thể được sử dụng vào ban đêm bằng bộ biến tần.
Bộ điều khiển sạc
Bộ điều khiển sạc được sử dụng để bật hoặc tắt sạc và tải. Nó chủ yếu được sử dụng để bảo vệ pin khỏi sạc quá mức và trong điều kiện sạc.
Bộ điều khiển sạc
Vào ban ngày, bộ điều khiển chuyển đổi pin để lưu trữ năng lượng được tạo ra từ các tấm pin mặt trời và vào ban đêm, nó cung cấp năng lượng cho tải thông qua một bộ biến tần.
Biến tần
Biến tần
Các Biến tần được sử dụng để chuyển đổi nguồn DC thành nguồn AC , và sau đó cung cấp nguồn AC cho tải.
Vì nhiều tải, mà chúng ta sử dụng thường xuyên, yêu cầu nguồn AC nên cần phải chuyển đổi DC thành AC. Nguồn điện được lưu trữ trong pin ở dạng DC, nguồn này cũng có thể được chuyển đổi thành AC bằng bộ biến tần trong hệ thống.
Tầm quan trọng của năng lượng mặt trời
Có nhiều loại nguồn năng lượng khác nhau mà chúng ta có thể tạo ra năng lượng điện, nhưng trong quá trình này phát điện nhiều yếu tố như ô nhiễm, chi phí, hiệu quả, năng lượng tái tạo hoặc không thể tái sinh được sử dụng để phát điện, v.v. cần được xem xét. Ở đây chúng ta cần xem xét tầm quan trọng của năng lượng mặt trời để sản xuất điện và như vậy để bảo tồn các nguồn năng lượng không thể tái sinh như than đá, dầu mỏ, các nhiên liệu hóa thạch khác và cả.
Năng lượng mặt trời không chỉ được sử dụng để sản xuất điện, mà còn được sử dụng bởi thực vật để sản xuất chất diệp lục xanh và thức ăn cho thực vật bằng phương pháp quang hợp - điều cần thiết cho sự tồn tại của thực vật. dự án năng lượng mặt trời thảo luận dưới đây trong bài viết này chúng ta có thể hiểu tầm quan trọng của năng lượng mặt trời.
Ưu điểm và nhược điểm của năng lượng mặt trời
Mặc dù có rất nhiều ưu điểm của năng lượng mặt trời, nhưng cũng có một số nhược điểm của năng lượng mặt trời được liệt kê dưới đây:
Ưu điểm
Năng lượng mặt trời là tài nguyên miễn phí và có thể tái tạo để tạo ra điện, nhưng cần có bộ thu và một số thiết bị khác để chuyển đổi quang năng thành năng lượng điện.
- Pin mặt trời dùng để phát điện không gây tiếng ồn. trong khi máy phát điện hoặc tua-bin theo phương pháp khác gây ô nhiễm tiếng ồn.
- Nó không gây ô nhiễm nhiều so với các phương pháp phát điện khác như nhà máy nhiệt điện, nhà máy điện hạt nhân, v.v.
- Pin mặt trời không bao gồm bất kỳ bộ phận chuyển động nào và do đó cần phải bảo dưỡng một chút để hoạt động của chúng.
- Nó có thể được sử dụng ở những vùng sâu vùng xa để sản xuất và sử dụng điện năng ở địa phương đó, nơi việc truyền tải điện quá đắt đỏ.
- Năng lượng mặt trời cung cấp an ninh năng lượng bằng cách tránh hệ thống điện chung, trong đó có khả năng mất cắp điện.
- Nói chung, máy tính và một số thiết bị điện tử tiêu thụ điện năng thấp có thể được cung cấp năng lượng bằng cách sử dụng năng lượng mặt trời một cách hiệu quả.
- Năng lượng mặt trời có thể sản xuất 50% điện năng cần thiết cho ngôi nhà bằng cách lắp đặt các tấm pin mặt trời.
- Trong việc sử dụng lâu dài năng lượng mặt trời, đầu tư thiết lập điện mặt trời có thể được thu hồi ở mức tối đa vì năng lượng mặt trời không có chi phí.
- Đây là một nguồn năng lượng tái tạo vô hạn vĩnh cửu so với các nguồn năng lượng hạn chế khác như năng lượng hạt nhân, than đá, v.v., ước tính tồn tại trong 30 hoặc 40 năm.
- Có thể coi đây là một công việc tạo ra nhà điện nếu một khi việc lắp đặt hoặc xây dựng các trạm điện mặt trời được khởi xướng, thì nó sẽ mang lại nhiều cơ hội việc làm hơn cho nhiều sinh viên ngành kỹ thuật.
Ưu điểm năng lượng mặt trời
Hình trên cho thấy năng lượng mặt trời được tạo ra từ các tấm pin mặt trời của mái nhà có thể được sử dụng cho các mục đích gia đình như máy giặt, v.v., và phần điện còn lại có thể được bán cho lưới điện để trả tiền xuất khẩu điện.
Nhược điểm
Chi phí lắp đặt các tấm pin mặt trời để sử dụng năng lượng mặt trời là rất tốn kém và các khoản đầu tư ban đầu chỉ có thể được chi trả sau khi sử dụng lâu dài (nhiều năm).
- Việc sản xuất năng lượng mặt trời hoàn toàn phụ thuộc vào sự cố ánh sáng mặt trời trên các tấm pin mặt trời và lần lượt phụ thuộc vào điều kiện khí hậu.
- Năng lượng mặt trời có thể được khai thác trong một khoảng thời gian giới hạn vì ánh sáng mặt trời chỉ có vào ban ngày và những ngày nắng, do đó, năng lượng chỉ có thể được tạo ra trong khoảng thời gian giới hạn và năng lượng phải được tiết kiệm trong pin để sử dụng sau này.
- Pin được sử dụng để lưu trữ năng lượng mặt trời rất tốn kém, kích thước lớn và cần được thay thế thường xuyên.
- Hiệu suất của hệ thống điện mặt trời (chuyển đổi quang năng thành điện năng) là khoảng 22% và để cải thiện điều này, cần có những khu vực rộng lớn để thu được nhiều ánh sáng Mặt trời và sản xuất đủ điện.
Dự án năng lượng mặt trời
Có nhiều năng lượng mặt trời dựa trên dự án điện và điện tử như một đơn giản máy nước nóng năng lượng mặt trời và một số dự án được liệt kê dưới đây cùng với mục tiêu của họ. Nhận thức rộng rãi giữa các cá nhân và tổ chức về lợi thế và bất lợi của năng lượng mặt trời đã thúc đẩy họ bắt đầu thiết kế và phát triển các dự án năng lượng mặt trời tiên tiến mới. Các dự án tiên tiến, sáng tạo mới bao gồm Bảng điều khiển năng lượng mặt trời theo dõi mặt trời , Đèn đường năng lượng mặt trời dựa trên Raspberry Pi, Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời, Hệ thống đo lường năng lượng mặt trời và nhiều loại dựa trên năng lượng mặt trời khác dự án vi điều khiển .
Đèn đường năng lượng mặt trời dựa trên Raspberry Pi
Mục tiêu chính của dự án này là thiết kế đèn đường dựa trên LED với điều khiển cường độ tự động sử dụng năng lượng mặt trời hoặc năng lượng mặt trời bằng các tế bào quang điện với Bảng Raspberry Pi . Các tấm pin mặt trời được sử dụng để chuyển đổi quang năng thành năng lượng điện và năng lượng điện này được sử dụng để sạc pin bằng cách sử dụng một mạch điều khiển sạc.
Raspberry Pi dựa trên Solar Street Light của Edgefxkits.com
Cường độ ánh sáng được kiểm soát để tiết kiệm năng lượng trong thời gian mật độ giao thông thấp (thường là đêm khuya). Các Kỹ thuật PWM được nhúng với bảng Raspberry Pi như được hiển thị trong sơ đồ khối để tiết kiệm năng lượng mặt trời bằng cách cung cấp các cường độ khác nhau tại các thời điểm khác nhau.
Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời
Mục đích chính của Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời dự án là lưu trữ năng lượng điện trong pin, thu được bằng cách chuyển đổi quang năng thành năng lượng mặt trời hoặc năng lượng điện sử dụng tế bào quang điện vào ban ngày và sử dụng năng lượng dự trữ này vào ban đêm. Một tập hợp các op-amps được sử dụng làm bộ so sánh cho bảng giám sát điện áp và dòng tải như thể hiện trong sơ đồ khối.
Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời của Edgefxkits.com
Các loại đèn LED được sử dụng để chỉ ra các điều kiện sạc, quá tải và xả sâu. MOSFET được sử dụng như một công tắc bán dẫn công suất để cắt tải trong điều kiện pin yếu hoặc quá tải. Nếu pin được sạc đầy, thì năng lượng mặt trời được chuyển sang tải giả sử dụng bóng bán dẫn.
Có nhiều nhà khoa học, cơ quan, cá nhân nghiên cứu để nâng cao hiệu quả của hệ thống năng lượng mặt trời. Bạn có thể chia sẻ thêm một số ưu và nhược điểm của năng lượng mặt trời mà bạn biết trong phần bình luận để khuyến khích việc sử dụng năng lượng mặt trời tái tạo. Để được trợ giúp thêm về kỹ thuật liên quan đến điện mặt trời và các dự án dựa trên năng lượng mặt trời, vui lòng đăng các truy vấn, nhận xét của bạn và ý tưởng dự án năng lượng mặt trời để thực hiện bằng vi điều khiển.
Tín ảnh:
- Bảng điều khiển năng lượng mặt trời của processindustryforum
- Năng lượng mặt trời của người tập thể dục
- Sưởi ấm bằng năng lượng mặt trời hoạt động Scienceprojectideasforkids
- Quy trình chuyển đổi năng lượng điện mặt trời bằng tin tức về năng lượng thay thế
- tế bào quang điện bằng nasa
- Hệ thống pin của gstatic
- Bộ điều khiển sạc của cpssolar
