Статья опубликована в рамках: Научного журнала «Студенческий» № 27(113)

Рубрика журнала: Науки о Земле

Секция: Природопользование

Скачать книгу(-и): скачать журнал часть 1, скачать журнал часть 2

Библиографическое описание:
Якупова Н.А. АНАЛИЗ ФАКТОРОВ ПРИ УСТАНОВКЕ СОЛНЕЧНЫХ СТАНЦИЙ // Студенческий: электрон. научн. журн. 2020. № 27(113). URL: https://sibac.info/journal/student/113/186043 (дата обращения: 10.08.2020).

АНАЛИЗ ФАКТОРОВ ПРИ УСТАНОВКЕ СОЛНЕЧНЫХ СТАНЦИЙ

Якупова Нурания Азатовна

студент, кафедра ГИС, Уфимский государственный авиационный технический университет,

РФ, г. Уфа

О применении солнечной энергии для своих целей, люди начали думать относительно недавно, несмотря на то, что на практике они использовали ее в течении всей своей истории. Концепция накопления и практического применения появилась в начале двадцатого века, но в то время для нее не существовало технологических возможностей. Прорыв был сделан в конце столетия с появлением фотоэлектрических станций, способных создавать электричество в определенных количествах. Проблема важная и стоит дальнейшего изучения. Применение солнечной энергии на земле считается довольно распространенным, хотя и бессознательным явлением. Это такое обычное явление, что человек изредка задумывается о возможностях и перспективах использования солнечной энергии. Но эксперты в различных областях научной и производственной деятельности давно создают технологии получения бесплатной и неисчерпаемой энергии.

Использование этого вида энергоснабжения становится наиболее распространенным с каждым годом. Несколько лет назад его использовали для обогрева домов, на сегодняшний день возникновение новейших разработок дает возможность использовать солнечную энергию:

  • в сельском хозяйстве - обеспечить светом и теплом скот, теплицы;
  • для обеспечения электричеством медицинские, образовательные и спортивные объекты;
  • в космонавтике и авиационном строительстве;
  • в жилищно-коммунальном хозяйстве, освещение городских улиц, парков, объектов различного назначения;
  • для обеспечения электричеством, отоплением городов и сел.

Данный перечень не будет полным без СЭС и электростанций, где применяется солнечная энергия. В последние годы многие из них были построены в Соединенных Штатах, Испании, Южной Африке и других странах. Их мощность пока не в состоянии превысить уровень гидроэлектростанций, однако технология не останавливается и перспективы развития очень многообещающие.

Свет и тепло от солнца применяется разными технологическими методами. В целом, производство электроэнергии предназначено для снабжения индивидуальных или массовых потребителей, а тепловая энергия используется для отопления жилых помещений, теплиц, промышленных и общественных зданий.

Применение солнечной энергии на планете происходит в двух направлениях: пассивном и активном. И тот и другой метод обладают собственными особенностями и возможностями, которые нуждаются в более тщательном изучении.

Под пассивными системами подразумеваются разные строения либо сооружения, в которых применение солнечной энергии происходит за счет потребления. К примеру, есть здания, которые построены из особых материалов, способных поглощать или обрабатывать приобретенную тепловую энергию. Обогрев таких зданий становится легче или необходимость в нем полностью исчезает. Следует понимать, что на высокотехнологичном оборудовании нет современных и совершенных материалов. Здания, которые образуют пассивные системы, строятся из обычного дерева и теплоизоляционных станций. Даже обычная южная ориентация окон дома автоматом переводит дом в категорию пассивных солнечных систем.

В современном мире внимание к строительству пассивных солнечных систем то растет, то падает. Энергетический кризис заставляет нас стремительно находить пути получения недорогой альтернативной энергии, но с улучшением экономической обстановки ситуация меняется на противоположную. Тем не менее, общая ситуация показывает непрерывное развитие и продвижение солнечных систем в технологии и повседневной жизни.

Активные солнечные системы приобретают энергию и так или иначе изменяют ее. В этом случае применяются определенные разработанные устройства и приспособления, для которых прием, преобразование и передача энергии считаются главной и уникальной задачей, а не добавочной функцией, как в пассивных солнечных системах.

Есть достаточно простые и более трудные конструкции, которые выполняют различные задачи. По функциональности их возможно поделить на фотоэлементы и солнечные коллекторы.

Фотоэлементы занимаются генерацией электрического тока из энергии, получаемой от Солнца. Они имеют широкие возможности и попадаются почти везде, где используют энергию солнца.

Солнечные коллекторы применяются в качестве источника тепловой энергии для систем отопления в частных домах либо других относительно небольших помещениях. Оба приспособления имеют свои преимущества и недостатки.

Основные факторы при установке солнечных станций.

При установке солнечных станций важную роль играют следующие 5 факторов, с помощью которых можно определить наиболее подходящие территории для установки:

  1. Отвод тепла;
  2. Тень;
  3. Ориентация;
  4. Наклон;
  5. Доступность для обслуживания;

Отвод тепла очень важен для поддержания работоспособности батарей. Между панелью и плоскостью установки необходимо оставлять вентиляционный зазор, и чем он больше — тем лучше.

Каждая тень, которая падает на солнечную панель от деревьев или зданий, «выключает» затененную ячейку, что повышает скорость износа дорогостоящих монокристаллических модулей и целиком заканчивает выработку энергии в поликристаллических. Изготовители предлагают разные методы для уменьшения риска появления данной проблемы из-за прерывания электроцепи, что нужно принимать во внимании при приобретении. Однако правильнее устанавливать батарею так, чтобы «жесткая» тень никак не смогла попасть на нее. «Мягкая» тень из-за тумана, облаков или смога никак не причиняет ущерб солнечной панели, а попросту уменьшает выработку энергии.

Направлять батарею нужно на юг — так инсоляция будет наибольшей. Все другие методы установки считаются компромиссными, и лучше к ним не прибегать. Потратить большое количество денег на покупку батарей, но направить их не по солнцу было бы нерационально.

Наклон солнечной батареи считают равным широте нахождения объекта или параллели. Например, для Москвы это будет 55 градусов к горизонтали, для Санкт-Петербурга — 60 градусов, а для Сочи — 43 градуса. При этом весной угол наклона батареи лучше уменьшать на 12−15 градусов от оптимального, а зимой — на столько же увеличивать для захвата максимального потока солнечного света.

Доступность батареи для быстрой очистки поверхности дает возможность делать эту простую операцию без привлечения специалистов. Зимой поверхность необходимо освобождать от снега, летом — от пыли и грязи, которые были нанесены ветром и дождем. Если вблизи есть строящийся объект, то очищать поверхность модулей нужно постоянно. Лучше всего для этого использовать струю воды из шланга или любую щетку для мойки окон.

 

Список литературы:

  1. Алексеев Б.А. Возобновляемые источники энергии за рубежом // Энергетика за рубежом. Приложение к журналу «Энергетик». – 2005. – Вып. 2. – С. 33–42.;
  2. ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ. Солнечные батареи: плюсы и минусы. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.solnpanels.com/preimushhestva-i-nedostatki-solnechnyh-batarej, свободный (дата обращения 01.04.2020);
  3. Макаров А.А. Энергия и энергетика будущего // Материалы Российского энергетического форума. – М., 2005.Носков А.С., Савинкова М.А., Анищенко Л.Я. Воздействие ТЭС на окружающую среду и способы снижения наносимого ущерба. – Новосибирск, 1990.

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом