Fonti di energia alternative: elettricità solare

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È passato più di mezzo secolo da quando il mondo ha visto il primo pannello solare. Oggi questi dispositivi sono andati ben oltre i confini dell’industria spaziale: un decimo dell’elettricità sul nostro pianeta è generata dalla luce solare. Ti parleremo dell’uso dei pannelli solari nella vita di tutti i giorni.

Fonti di energia alternative: elettricità solare

Tipi usati di pannelli solari

Esistono due tipi principali di pannelli utilizzati nella moderna energia solare: film e monocristallino. La differenza è che questi ultimi sono piuttosto plastici, ma hanno una bassa efficienza rispetto ai pannelli rigidi pesanti nei telai metallici..

I pannelli moderni possono convertire dal 15 al 30% del flusso luminoso in elettricità. I prodotti ad alta efficienza sono presentati in uno specifico segmento di mercato. È interessante notare che all’aumentare dell’efficienza dei pannelli, aumenta anche la loro durata..

Fonti di energia alternative: elettricità solare

Quest’ultimo è un indicatore molto relativo. Una durata di 30 anni non significa che dopo questo periodo i pannelli smetteranno di funzionare. Il produttore semplicemente non garantisce che nel tempo il degrado delle celle fotovoltaiche non supererà il 50% dell’indicatore di efficienza iniziale..

Portata delle centrali solari

L’elettricità del sole viene prodotta in varie parti del mondo: sia nelle stazioni nazionali di energia solare che in piccoli complessi privati. La specificità dell’uso dei pannelli è determinata, piuttosto, da una serie di restrizioni estreme per l’oggetto in costruzione..

Per gli edifici commerciali, potrebbe essere necessario un alimentatore assolutamente continuo, tipico dei data center o, ad esempio, dei sistemi di climatizzazione e delle unità di refrigerazione. Qualsiasi struttura di alto profilo (centro di bellezza privato, ristorante, parcheggio) può anche fare in modo che il comfort dei clienti non sia disturbato da un’interruzione improvvisa di corrente.

Fonti di energia alternative: elettricità solare

Per gli sviluppatori privati, l’energia solare è utile principalmente quando non c’è altro modo per elettrificare la struttura. I pannelli sono attualmente la fonte più economica di alimentazione autonoma per una piccola casa. In ogni caso, è molto più economico della costruzione e della manutenzione di una turbina eolica e persino più economico di una centrale diesel..

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Servizio durante il funzionamento

Uno dei principali svantaggi dei pannelli è che possono perdere completamente energia se la superficie è parzialmente ombreggiata. I pannelli che non generano elettricità, ma rimangono in serie con altri, iniziano a funzionare come consumatori di elettricità e riducono a zero la generazione dell’intero circuito. Pertanto, il compito principale di mantenere i pannelli è pulirli da polvere, strisce e piccoli detriti. È meglio semplicemente rimuovere lo sporco leggero dai pannelli, macchie come escrementi di uccelli possono essere rimosse solo con una spazzola morbida e un detergente non abrasivo. Dopo il lavaggio, il pannello deve essere pulito e asciugato manualmente.

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È stato menzionato che le batterie possono perdere fino alla metà della loro capacità originale durante l’uso. In effetti, queste cifre sono leggermente inferiori: 15-30%, a seconda della qualità del pannello e delle condizioni operative. E questo deve essere preso in considerazione quando si progetta un sistema: calcolando la potenza “end-to-end” si rischia che in dieci anni il sistema di alimentazione non soddisferà le proprie esigenze. Allo stesso tempo, la maggior parte dei moderni complessi di energia solare sono facilmente espandibili, è sufficiente fornire una capacità di throughput sufficiente per i dispositivi di controllo e commutazione.

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Alla fine della vita operativa, il vetro protettivo dei pannelli viene lucidato nuovamente, restituendo il 3-5% della potenza persa e quindi un’altra metà della sua composizione viene aggiunta al parco pannelli. Dopo i prossimi 30 anni, tutto si ripete, ma ora i nuovi pannelli stanno sostituendo parte di quelli vecchi. Pertanto, l’efficienza nominale durante l’intero servizio della centrale rimane stabile, sebbene ciò richieda investimenti di capitale tempestivi. Questi dati aiuteranno l’uomo interessato in strada a dare uno sguardo diverso alla questione del rimborso della loro installazione..

Requisiti per le condizioni di posizionamento

La posizione dei pannelli solari dovrebbe avere un livello sufficientemente elevato di insolazione – la quantità di radiazione solare in una specifica area dell’area durante il giorno, la settimana, l’anno. La nuvolosità influisce sull’efficienza del lavoro in misura minore rispetto agli edifici, agli alberi e ad altri oggetti vicini che possono proiettare ombre.

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È per questi motivi che i pannelli sono tradizionalmente posizionati sui tetti degli edifici. Si ritiene che per alimentare una casa, l’area totale di una fattoria solare dovrebbe essere approssimativamente equivalente allo spazio abitativo. Inoltre, i pannelli sul tetto sono garantiti per non essere ombreggiati, ma tale posizionamento richiede mezzi per l’avvicinamento e il movimento delle persone che servono la fattoria. I pannelli del tetto sono talvolta considerati un sostituto della copertura. Ma, in primo luogo, non tutti i pannelli sono adatti per questo, e in secondo luogo, richiede un approccio accurato all’installazione..

Quando lo spazio sul tetto non è sufficiente per i pannelli di montaggio, alcuni di essi sono assemblati su strutture a terra. Spesso l’intera fattoria viene abbassata a terra per una manutenzione più conveniente, ma questo comporta una serie di fattori negativi:

  • riduzione del periodo di esposizione di alcune decine di minuti;
  • alto rischio di ombreggiatura improvvisa;
  • incapacità di usare il territorio occupato.

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Spesso tutti sono livellati dalla maggiore efficienza dei pannelli a seguito della loro pulizia puntuale e regolare. Per quanto riguarda il livello di insolazione, può essere calcolato da foto panoramiche con riferimento preciso ad azimut e coordinate GPS..

Monitoraggio dell’angolo azimutale

Un’altra caratteristica dei moderni sistemi solari. La tecnologia progettata per i concentratori termici ha messo radici anche negli impianti fotovoltaici. L’essenza del sistema è che un piccolo meccanismo corregge l’inclinazione del piano del pannello rispetto alla sorgente di radiazione. Pertanto, la luce cade quasi sempre sul pannello ad angolo retto, il che aumenta la generazione giornaliera del 15-25%.

Fonti di energia alternative: elettricità solare

Esistono due tipi di tali sistemi. Il primo monitora la posizione reale del sole con un sensore di luce e gira il pannello verso di esso. L’altro ha un programma integrato che contiene dati precisi sulla posizione del sole ad ogni ora di luce del giorno per i prossimi 50-100 anni. I sistemi del secondo tipo sono più affidabili, sebbene l’installazione e l’installazione non siano prive di difficoltà..

Potenziale di espansione del sistema

Di solito, la costruzione di una centrale solare inizia quando è necessario disporre di una fonte di emergenza di almeno una potenza minima (per alimentare il locale caldaia, l’allarme, l’illuminazione notturna). Nel tempo, tutto cambia, il sistema viene notevolmente migliorato per aumentarne le prestazioni.

Indipendentemente dal numero di pannelli solari, acquista attrezzature speciali, la cui potenza corrisponde al tuo consumo totale di energia. Anche se le batterie generano dieci volte meno energia, in questa modalità l’apparecchiatura durerà più a lungo e il sistema può essere integrato senza interferire con i circuiti principali..

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Inoltre, ricorda che il punto comune nel sistema di distribuzione è il parco batterie. La sua capacità viene sempre calcolata in modo tale da rimanere possibile risparmiare energia elettrica in eccesso e impedire al sistema di esaurire una carica in pochi giorni nuvolosi..

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