7+ Příklady aktivní solární energie: Podrobná fakta o nich

V tomto článku se seznámíme s příklady aktivní solární energie a jejich podrobnými fakty.

Než začneme s příklady aktivní solární energie, základní koncept aktivní solární energie by měl být vyčištěn. Sluneční energie, kterou získáváme a uchováváme pro budoucí použití, je známá jako aktivní sluneční energie. Aktivní solární energie zvyšuje množství sluneční energie pomocí elektrických a mechanických zařízení.

7+ příkladů aktivní solární energie a jejich podrobná fakta jsou napsána níže:

• Tepelná solární energie
• Systémy teplé užitkové vody
• Fotovoltaické panely
• Solární termální kolektory
• Solární regulátory nabíjení
• Snížení spotřeby fosilních paliv
• Snížení úrovně znečištění

Existují tři typy aktivní solární energie založené na jejím použití. Oni jsou:

Systémy vytápění prostor

Tyto typy aktivních solárních systémů využívají jako média kapaliny nebo plyny. Obvykle používají mechanické nástroje k ukládání tepla a jeho šíření všude. Ventilátory, čerpadla, dmychadla atd. se používají ke shromažďování, ukládání a šíření tepla tam, kde je potřeba.

Systémy ohřevu vody

Tyto typy topných systémů se používají k ohřevu vody v našich domech a následně toto teplo akumulují a rozvádějí do každého místa v domě. Jsou dvou typů – přímý typ a nepřímý typ.

V systémech přímého typu v kolektoru se voda ohřívá přímo a šíří se potrubím, zatímco v nepřímém typu se kapalina ohřívá v kolektoru a ukládá se v nádrži a poté po výměně tepla mezi kapalinou a vodou se se šíří všude.

Systémy ohřevu bazénů

V těchto typech systémů není potřeba nádrží na skladování vody. Voda z bazénu se obvykle shromažďuje v kolektoru, poté se ohřívá a vrací se zpět do bazénu.

Tepelná solární energie

Jedná se o jednu z nejdůležitějších aktivních slunečních soustav energetické příklady. Radiační režim tepla se používá k získávání solární tepelné energie. Z této energie lze získat teplou vodu, která se používá pro domácí účely. Z této energie lze vyrábět elektřinu v elektrárnách, které jsou založeny na solárním konceptu.

Systémy teplé užitkové vody

Systémy teplé užitkové vody se používají k ohřevu vody a distribuci nebo cirkulaci této teplé vody pomocí čerpadel. Některé systémy teplé užitkové vody používají termosifony pro svou činnost, zatímco jiní používají k práci čerpadla a jiné systémy. 

V systémech teplé užitkové vody, které fungují na principu termosifonu, rozdíl hustot studené a teplé vody pomáhá vodě cirkulovat všude. Toto je další z nejdůležitějších příkladů aktivní sluneční energie.

Fotovoltaické panely

Zpočátku byly solární články vyrobeny z křemíku, který je polovodičem tepla a produkuje méně elektřiny než dobrý vodič. Dopuje se tedy nečistotami, aby mohl být využit k získávání sluneční energie přímo ze slunce a přeměně této energie na elektrickou energii. Tímto způsobem se solární články přeměňují na fotovoltaické panely.

Ve fotovoltaických panelech, když foton dosáhne dopovaného křemíkového povrchu, předá svou energii volným elektronům, které jsou na povrchu k dispozici. Po získání energie tyto elektrony emitují, což zase vytváří díry na povrchu polovodiče.

Když je tento polovodičový pn přechod vystaven světlu, absorbují se fotony, které přenášejí více energie, než je energie bandgap Si, což zase vytváří páry elektronových děr. Elektrická pole ovlivňují tyto páry nábojů a jejich pohyb způsobuje tok elektrického proudu.

Solární termální kolektory

Solární tepelné kolektory jsou zařízení, ve kterých je absorpce slunečního záření zdrojem akumulace tepla. Tyto solární kolektory lze používat desítky let bez poškození. Jsou tedy velmi výhodné a jeden z nejužitečnějších příkladů aktivní sluneční energie.

Existují dva typy tepelných kolektorů. Jeden je koncentrační kolektor a druhý je nekoncentrující kolektor.

Koncentrační kolektor

V koncentračním kolektoru je plocha, která přijímá záření ze slunce (plocha apertury), mnohem větší než plocha, která záření absorbuje (absorpční plocha). Zde tato oblast otvoru působí jako zrcadlo pro oblast absorpce.

Nekoncentrující se kolektor

U tohoto typu kolektoru zůstává plocha otvoru stejná jako plocha absorpce. Tmavě natřená vodivá deska je příkladem tohoto typu, kde by měla být oblast absorpce maximalizována, aby se dosáhlo maximální absorpce slunečního světla.

Solární regulátory nabíjení

Solární regulátory nabíjení jsou v podstatě regulátory napětí. Obvykle regulují energii, která proudí ve fotovoltaických panelech a předávají energii do baterií. Regulují tok energie tak, aby nemohlo dojít k přebití nabíječky baterií.

Existují dva typy ovladačů. Jedním jsou ovladače Pulse Width Modulation a druhým ovladače Maximum Power Point Tracker.

Ovladače s pulzní šířkovou modulací

V těchto typech regulátorů existuje přímé spojení mezi fotovoltaickými panely a bateriemi. Rychlospínač, který je v podstatě tranzistor, je zde použit pro modulaci nabíjení baterie.

Nejprve zůstává tranzistor otevřený, dokud není dosaženo absorpčního napětí v baterii. Poté se současně otevírá a zavírá, aby reguloval a udržoval konstantní napětí.

U tohoto typu regulátoru je výstupní napětí fotovoltaických panelů značně sníženo, což následně snižuje jeho účinnost.

Ovladače Maximum Power Point Tracker

U tohoto typu regulátoru lze dosáhnout maximálního výstupního výkonu. Je tedy mnohem výhodnější než předchozí. Nesnižuje napětí fotovoltaických panelů. Účinnost panelů tedy zůstává stejná. Je to v podstatě DC-DC měnič. Toto je jedna z nejdůležitějších aktivních příklady solární energie.

Solární panely obvykle nedostávají konstantní množství sluneční energie po celý den. Takže tyto druhy ovladačů sledují solární panely a najdou sladké místo, kde lze získat nejlepší kombinaci napětí a proudu pro dosažení maximálního výstupního výkonu.

Snížení spotřeby fosilních paliv

Aktivní solární energie je nejlepší kapesní přátelský zdroj, který dokáže zcela eliminovat spotřebu elektřiny, propanu, olejů atd.

Snížení úrovně znečištění

Pokud se podaří snížit spotřebu skleníkových plynů, jako je metan, chlorfluoruhlovodíky atd., a začneme využívat aktivní solární zdroje energie k výrobě elektřiny, budeme schopni snížit úroveň znečištění na celosvětové úrovni.

Také čtení:

• Jak vypočítat energii v supravodivém stavu
• Příklad gravitační energie na mechanickou energii
• Jak najít energii uloženou v kondenzátoru
• Mechanická energie na energii záření
• Jak zlepšit rekuperaci elastické energie v systémech odpružení vozidel
• Jak odhadnout energetický potenciál v geotermálních zdrojích
• Jak optimalizovat gravitační energii v lavinových bariérách
• Jak odhadnout ztráty mechanické energie třením
• Jak najít uvolněnou energii
• Jak zlepšit využití gravitační energie ve výtazích na svahu