Главная -> Экология

Стр. 6. Переработка и вывоз строительного мусора

Многие из нас не подозревают, что способ получения электроэнергии из солнечного света известен уже около 130 лет. Явление фотоэффекта впервые наблюдал Эдмон Бекерель в 1839г. Это случайное открытие оставалось незамеченным на протяжении 34 лет, и лишь в 1873г. Уилоуби Смит нашел подобный эффект при облучении светом селеновой пластины. И хотя его первые опыты были далеко несовершенны, они ознаменовали собой начало истории полупроводниковых солнечных элементов. В поисках новых источников энергии в лаборатории Бела был изобретенный кремниевый солнечный элемент, который стал предшественником современных солнечных фотопреобразователей. Лишь в начале 50-х годов ХХ столетия солнечный элемент достиг относительно высокой степени совершенства.

Как было уже указано, превращение энергии в солнечных элементах (ФЭП) основано на фотовольтаичном эффекте в неоднородных полупроводниковых структурах при влиянии на них солнечного излучения. Сейчас мы не ставим себе цель углубляться в физику этого непростого явления, поэтому коротко опишем практическую сторону дела.

Использовать энергию солнечных элементов можно также как и энергию других источников питания, с той разницей, что солнечные элементы не боятся короткого замыкания. Каждый из них предназначен для поддержания определенной силы тока при заданном напряжении. Но в отличие от других источников тока характеристики солнечного элемента зависят от количества падающего на его поверхность света. Например, набежавшая туча может снизить исходную мощность более чем на 50%. Кроме того отклонения в технологических режимах служат причиной разброса исходных параметров элементов одной партии. Итак, желание обеспечить максимальную отдачу от фотоэлектрических преобразователей приводит к необходимости сортировки элементов по исходным токам. Как наглядный пример вшивой овцы, которая портит все стадо можно привести следующий: в разрыв водопроводной трубы большого диаметра врезать участок трубы с намного меньшим диаметром, в результате водоток резко сократится. Что-то аналогичное происходит и в цепочке из неоднородных по исходными параметрам солнечных элементов. Кремниевые солнечные элементы являются нелинейными устройствами и их обращение нельзя описать простой формулой типа закона Ома. Вместо этогодля объяснения характеристик элемента можно воспользоваться семейством простых для понимания кривых - вольтамперних характеристик (ВАХ).

Напряжение холостого хода, которое генерируется одним элементом, слегка изменяется при переходе от одного элемента к другому в одной партии и от одной фирмы-производителя к другому и составляет примерно 0,6 В (рис.1). Эта величина не зависит от размеров элемента. По другому обстоит дело с током. Он зависит от интенсивности света и размера элемента, под которым имеется в виду площадь его поверхности. Элемент размером 100x100 мм в 100 раз превосходит элемент размером 10x10 мм и, отсюда, он при той же освещенности выдаст ток в 100 раз больший. Нагружая элемент, можно построить график зависимости исходной мощности от напряжения, получив что-то подобное изображенному на рис.2.

Пиковая мощность отвечает напряжению около 0,47 В. Таким образом, чтобы правильно оценить качество солнечного элемента, а также ради сравнения элементов между собой в одинаковых условиях, необходимо нагрузить его так, чтобы исходное напряжение равнялось 0,47 В. После того, как солнечные элементы подобраны для работы, необходимо их совместить. Серийные элементы оснащены токосъёмными сетками, которые предназначенные для припаивания к ним проводников.

Батареи можно составлять в любой желательной комбинации. Простейшей батареей является цепочка из последовательно включенных элементов. Можно также соединить параллельно цепочки, получив так называемое параллельное соединение.

Важным моментом работы солнечных элементов является их температурный режим. При нагревании элемента на один градус свыше 25 oС он теряет в напряжении 0,002 В, то есть 0,4 %/градус. На рис.3 приведено семейство кривых ВАХ для температур 25 oС и 60 oС.

В яркий солнечный день элементы нагреваются до 60-70 oС, теряя 0,07-0,09 В каждый. Это и есть основной причиной снижения КПД солнечных элементов, приводя к спаданию напряжения, которое генерируется элементом. КПД обычного солнечного элемента в данное время колеблется в границах 10-16 %. Это значит, что элемент размером 100x100 мм при стандартных условиях может генерировать 1-1,6 Вт. Стандартными условиями для паспортизации элементов во всем мире признаются следующие:
освещенность 1000 Вт/м2,
температура 25oС,
спектр АМ 1,5 (солнечный спектр на широте 45о).

Главная

1.3 Теплотехнические характеристики топлива

1.3.1 Теплота сгорания

Теплота сгорания (Q), ранее называвшаяся теплотворной способностью, является важнейшей характеристикой, определяющей тепловую ценность любого топлива. Под теплотой сгорания понимают количество тепла в кДж, которое выделяет при полном сгорания 1 кг твердого или жидкого топлива или 1 м3 газообразного топлива при нормальных физических условий. Различают высшую (Qв) и низшую (Qн) теплоту сгорания. В газообразных продуктах сгорания любого топлива содержатся водяные пары, образующиеся в результате сгорания водорода и испарения влага топлива. Если продукту сгорания охладить до конденсация водяных паров, в них содержащихся, то освободится тепло, затраченное на парообразование влаги.

Под высшей теплотой сгорания и понимают все тепло, выделившееся при сгорании единицы топлива, включая тепло конденсации водяных паров.

Под низшей понимают теплоту сгорания, которая не учитывает тепло конденсации водяных паров, содержащихся в продуктах сгорания топлива.

В промышленных установках, сжигающих топливо, в тепловых двигателях различного типа газообразные продукты сгорания выбрасываются в атмосферу при таких, как правило, температурах, при которых конденсации водяных паров не происходит и, следовательно, теплота их конденсации не высвобождается для использования. Теплотехнические расчеты в подобных случаях производят по низшей теплота сгорания.

Однако в некоторых установках, как, например, контактных водонагревателях, получающих все большее распространение, процессы теплообмена между газообразными продуктами сгорания и контактируемой с ними жидкостью протекают, как правило, с настолько глубокий охлаждением, что водяные пары, содержащиеся в газах, конденсируются. Высвобождаемая при этом теплота используется на подогрев жидкости в аппарате. В этих и подобных случаях теплотехнические расчёты следует вести по высшей теплоте сгорания.

Главная

#bn {display:block;}#bt {display:block;}Утилизация мебели. Вывоз мусора: ознакомьтесь - выгодный вывоз строительного мусора. Вывоз мусора от 3300 руб.

Raychem. Гоэлро. Ебрр поддерживает инвестиции в сферуэффективного использования энергии вукраине. Ебрр принял новую стратегиюдеятельности в украине. Новая страница 1.

Главная -> Экология