In ons dagelijks leven gebruiken we veel elektrische en elektronische apparaten zoals mobiele telefoons, ventilatoren, koelers, elektrische lampen, airconditioners, computers, industriële instrumenten, machines, enzovoort. Al deze elektrische en elektronische componenten of apparaten hebben een elektrische voeding nodig voor hun werking.

Voordelen en nadelen van zonne-energie

Om voldoende stroom te leveren en aan de belastingvraag te voldoen, zijn er verschillende manieren om de elektrische stroom op te wekken met behulp van verschillende energiebronnen zoals zonne-energie, thermische energie, windenergie, kernenergie, enzovoort. In dit artikel gaan we in op zonne-energie en de voor- en nadelen daarvan zonne-energiesysteem gebruikt voor het opwekken van elektriciteit.

Zonne energie

Het stralende licht en de warmte van de zon worden gebruikt om zonne-energie te leveren. De evoluerende technologieën zoals thermische zonne-energie, zonne-architectuur, zonneverwarming en fotovoltaïsche zonne-energie worden hiervoor gebruikt zonne energie Op basis van de manier om zonne-energie op te vangen, om te zetten en te distribueren, worden deze zonnetechnologieën ingedeeld in twee typen: actieve zonne-energie en passieve zonne-energie. De elektrische energie die uit de zonne-energie wordt opgewekt, wordt zonne-energie-energie genoemd.

De zonne-energie die direct wordt gebruikt voor het verwarmen van water in zwembaden, daglicht, het drogen van kleding, enzovoort, zonder tussenliggende apparaten of converters, wordt passieve zonne-energie genoemd.

Passieve zonne-energie

De zonne-energie die indirect wordt gebruikt voor het leveren van stroom aan stroomverbruikende apparaten na verwerking via tussenliggende apparaten zoals zonnepanelen of fotovoltaïsche cellen voor het omzetten van zonne-energie in elektrische energie, wordt actieve zonne-energie genoemd.

Actieve zonne-energie

Conversieproces voor zonne-energie

De zonne-energie wordt omgezet in elektrische energie, genaamd Solar Power Energy, en dit omzettingsproces vindt plaats met behulp van zonnepanelen, laadregelaar, batterij en omvormer.

Conversieproces voor zonne-energie

Zonnepanelen

Zonnepanelen

“onderscheid maken tussen dc en ac ”

De zonnepanelen of fotovoltaïsche cellen worden gebruikt voor de omzetting van (zonne-energie) licht in elektrische stroom (DC) met behulp van het fotovoltaïsche effect. Dit systeem kan worden genoemd als Zonne-energiesysteem Zonnepanelen zijn inflexibele modules gemaakt van silicium of kristallijn silicium op wafelbasis.

Fotovoltaïsche cellen worden ingedeeld in twee typen: polykristallijne en monokristallijne cellen. Verschillende fotovoltaïsche cellen zijn met elkaar verbonden om een module te vormen en een reeks van deze modules wordt een zonnepaneel genoemd.

Batterijsysteem

Batterijsysteem

Het batterijsysteem bestaat uit een secundaire cel of een oplaadbare elektrische batterij. Er zijn er twee soorten batterijen zoals loodzuur- en gelcel-deep-cycle batterijen.

De batterij wordt gebruikt om overdag stroom op te slaan, terwijl zonnepanelen stroom opwekken en 's nachts door een omvormer kunnen worden gebruikt.

Laadregelaar

De laadregelaar wordt gebruikt om het laden en laden in of uit te schakelen. Het wordt voornamelijk gebruikt om de batterij te beschermen tegen overladen en opladen.

Laadregelaar

Overdag schakelt de controller de batterij om om de opgewekte stroom van de zonnepanelen op te slaan en 's nachts levert hij stroom aan de belasting via een omvormer.

Omvormer

Omvormer

De omvormer wordt gebruikt om de gelijkstroom om te zetten in wisselstroom , en vervolgens om de belastingen van wisselstroom te voorzien.

Omdat veel belastingen, die we vaak gebruiken, wisselstroom nodig hebben, is het nodig om de gelijkstroom om te zetten in wisselstroom. Het vermogen dat in de batterij is opgeslagen is in DC-vorm, dit kan ook worden omgezet in AC met behulp van een omvormer in het systeem.

Belang van zonne-energie

Er zijn verschillende soorten energiebronnen waarmee we elektrische energie kunnen opwekken, maar in dit proces wel elektrische stroomopwekking er moet rekening worden gehouden met veel zaken als vervuiling, kosten, efficiëntie, hernieuwbare of niet-hernieuwbare energie die wordt gebruikt voor energieopwekking, enz. Hier moeten we rekening houden met het belang van zonne-energie om elektriciteit te produceren en om de niet-hernieuwbare energiebronnen zoals kolen, aardolie, andere fossiele brandstoffen en ook te behouden.

Zonne-energie wordt niet alleen gebruikt voor het opwekken van elektriciteit, maar ook door de planten voor de productie van het groene chlorofyl en voedsel in planten door middel van fotosynthese - de must-haves voor het voortbestaan van planten. Uit de voordelen van zonne-energie en zonne-energieprojecten hieronder besproken in dit artikel kunnen we het belang van zonne-energie begrijpen.

Voordelen en nadelen van zonne-energie

Hoewel er tal van voordelen zijn van zonne-energie, zijn er ook enkele nadelen van zonne-energie die hieronder worden opgesomd:

Voordelen

De zonne-energie is een gratis en hernieuwbare bron om elektriciteit op te wekken, maar vereist collectoren en andere apparatuur om zonne-energie om te zetten in elektrische energie.

Zonnecellen die worden gebruikt voor energieopwekking veroorzaken geen geluid. terwijl generatoren of turbines met andere methoden geluidsoverlast veroorzaken.
Het veroorzaakt niet veel vervuiling in vergelijking met andere methoden voor het opwekken van energie, zoals een thermische energiecentrale, een kerncentrale, enzovoort.

De zonnecellen bestaan niet uit bewegende delen en hebben daarom wat onderhoud nodig voor hun werking.

Het kan worden gebruikt in afgelegen gebieden voor het opwekken en gebruiken van stroom op die plaats, waar het transport van elektriciteit te duur is.

De zonne-energie biedt energiezekerheid door het algemene stroomsysteem te vermijden waarin de mogelijkheid van stroomdiefstal bestaat.

Over het algemeen kunnen rekenmachines en sommige energiezuinige elektronische apparaten effectief worden bekrachtigd met behulp van zonne-energie.

De zonne-energie kan 50% van de energie die nodig is om te huisvesten te produceren door de zonnepanelen te plaatsen.

Bij langdurig gebruik van zonne-energie kan de investering in zonne-energieopstelling worden teruggewonnen op het maximale niveau, aangezien zonne-energie gratis is.

Het is een eeuwigdurende, oneindige hernieuwbare energiebron in vergelijking met andere beperkte energiebronnen zoals kernenergie, steenkool, enz., Die naar schatting 30 of 40 jaar meegaan.

Het kan worden beschouwd als een energiecentrale voor het scheppen van banen als zodra de installatie of bouw van zonnecentrales is gestart, het voor veel ingenieursstudenten meer kansen op werk biedt.

Voordelen van zonne-energie

De bovenstaande afbeelding laat zien dat de zonne-energie die wordt opgewekt door de zonnepanelen van het dak van een huis kan worden gebruikt voor huishoudelijke doeleinden, zoals een wasmachine, enz., En de resterende stroom kan aan het net worden verkocht om te worden betaald voor het exporteren van elektriciteit.

Nadelen

De installatiekosten van de zonnepanelen om zonne-energie te gebruiken zijn erg duur en de initiële investeringen kunnen pas worden gedekt na langdurig (vele jaren) gebruik.

De opwekking van zonne-energie is volledig afhankelijk van het zonlicht dat op de zonnepanelen valt en die weer afhankelijk is van de klimatologische omstandigheden.
De zonne-energie kan in een beperkte periode worden benut, aangezien het zonlicht alleen overdag en zonnige dagen beschikbaar is, dus stroom kan alleen in een beperkte tijd worden opgewekt en de stroom moet in batterijen worden opgeslagen voor later gebruik.
De batterijen die worden gebruikt om zonne-energie op te slaan, zijn erg duur, enorm groot en moeten van tijd tot tijd worden vervangen.
Het rendement van een zonne-energiesysteem (omzetting van zonne-energie in elektrische energie) is ongeveer 22% en om dit te verbeteren zijn grote gebieden nodig om meer zonlicht op te vangen en voldoende elektriciteit te produceren.

Zonne-energieprojecten

Er zijn veel zonne-energie gebaseerd elektrische en elektronische projecten als een simpele zonneboiler en enkele projecten staan hieronder vermeld, samen met hun doelstellingen. Het enorme bewustzijn onder individuen en instellingen met betrekking tot de voor- en nadelen van zonne-energie heeft hen ertoe aangezet nieuwe geavanceerde zonne-energieprojecten te ontwerpen en te ontwikkelen. De nieuwe geavanceerde, innovatieve projecten omvatten Sun Tracking zonnepaneel , Raspberry Pi-gebaseerde zonne-straatverlichting, zonne-energie-laadregelaar, zonne-energiemeetsysteem en vele andere op zonne-energie microcontroller projecten

Op Raspberry Pi gebaseerde Solar Street Light

Het belangrijkste doel van dit project is het ontwerpen van op LED gebaseerde straatverlichting met automatische intensiteitsregeling met behulp van zonne-energie of zonne-energie door fotovoltaïsche cellen met de Raspberry Pi-bord De zonnepanelen worden gebruikt voor de omzetting van de zonne-energie in elektrische energie en deze elektrische energie wordt gebruikt om de accu's op te laden via een laadregelcircuit.

Op Raspberry Pi gebaseerde Solar Street Light van Edgefxkits.com

De lichtintensiteit wordt geregeld om energie te besparen tijdens tijden met weinig verkeer (meestal late nachten). De PWM-techniek is ingebed in het Raspberry Pi-bord zoals weergegeven in het blokschema om zonne-energie te besparen door op verschillende tijdstippen verschillende intensiteiten te bieden.

Laadregelaar voor zonne-energie

De belangrijkste bedoeling van de Solar Laadregelaar project is om elektrische energie op te slaan in batterijen, verkregen door de zonne-energie om te zetten in zonne-energie of elektrische energie met behulp van fotovoltaïsche cellen overdag en om deze opgeslagen energie 's nachts te gebruiken. Een set van op-amps worden gebruikt als vergelijkers voor bewakingspaneelspanning en belastingsstroom zoals weergegeven in het blokschema.

Solar Power Charge Controller van Edgefxkits.com

Verschillende soorten leds worden gebruikt voor het aangeven van onderlading, overbelasting en diepontlading. De MOSFET wordt gebruikt als een vermogenshalfgeleiderschakelaar om de belasting af te sluiten bij lage batterijspanning of overbelasting. Als de batterij volledig is opgeladen, wordt de zonne-energie met een transistor omgeleid naar de dummy-belasting.

Er zijn veel wetenschappers, instellingen en individuen die onderzoek doen om de efficiëntie van het zonne-energiesysteem te verbeteren. U kunt nog enkele voordelen en nadelen van zonne-energie die u kent in het commentaargedeelte delen om het gebruik van hernieuwbare zonne-energie aan te moedigen. Voor verdere technische hulp met betrekking tot op zonne-energie en zonne-energie gebaseerde projecten kunt u uw vragen, opmerkingen en ideeën voor zonne-energieprojecten te implementeren met behulp van microcontroller.

Fotocredits: