Народная Альтернатива
Народная Альтернатива
Самообеспечение народом своей жизнедеятельности
 

Вернуться   Народная Альтернатива > ТОПЛИВО и АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭНЕРГЕТИКА > СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА

Ответ
 
Опции темы Опции просмотра
Старый 11.02.2012, 14:24   #1
Русс 08
Administrator
 
Аватар для Русс 08
 
Регистрация: 06.02.2012
Сообщений: 536
По умолчанию Солнечная энергия для дома

Солнечная энергия для дома
Перспективы солнечной энергетики


Цитата:
Из возможных "преемников", которые могут подхватить эстафету у традиционной энергетики, наиболее привлекательно среди альтернативных источников выглядит энергия Солнца, экологически чистая уже потому, что миллиарды лет поступает на Землю и все земные процессы с ней свыклись. Поток солнечной энергии люди просто обязаны взять под свой контроль и максимально использовать, сохраняя тем самым неизмененным уникальный земной климат.
Несколько ключевых цифр. За год на Землю приходит 1018 кВт.ч солнечной энергии, всего 2% которой эквивалентны энергии, получаемой от сжигания 2.1012 т условного топлива. Эта величина сопоставима с мировыми топливными ресурсами - 6.1012 т условного топлива, так что в перспективе солнечная энергия вполне может стать основным источником света и тепла на Земле.
Причина медленного развития солнечной энергетики проста: средний поток радиации, поступающий на поверхность Земли от нашего светила, очень слаб, например, на широте 40° он составляет всего 0,3 кВт/м2 - почти в пять раз меньше того потока, который приходит на границу атмосферы (1,4 кВт/м2). К тому же он зависит от времени суток, сезона года и погоды. Чтобы усилить поток солнечной энергии, надо собирать ее с большой площади с помощью концентраторов и запасать впрок в аккумуляторах. Пока это удается сделать в так называемой малой энергетике, предназначенной для снабжения светом и теплом жилых домов и небольших предприятий.
Среди солнечных электростанций (СЭС), способных обеспечить электроэнергией, например, небольшой завод, более других распространены СЭС башенного типа с котлом, поднятым высоко над землей, и с большим числом параболических или плоских зеркал (гелиостатов), расположенных вокруг основания башни. (См. "Наука и жизнь" № 10, 2002 г.) Зеркала, поворачиваясь, отслеживают перемещение Солнца и направляют его лучи на паровой котел. Вырабатываемый котлом пар, так же как на тепловых электростанциях, приводит в действие турбину с электрогенератором.
Солнечные электростанции мощностью 0,1-10 МВт построены во многих странах с "хорошим" солнцем (США, Франция, Япония). Не так давно появились проекты более мощных солнечных электростанций(до 100 МВт). Главное препятствие на пути их широкого распространения солнечных электростанций - высокая себестоимость электроэнергии: она в 6-8 раз выше, чем на ТЭС. Но с применением более простых по конструкции, а значит, и более дешевых гелиостатов себестоимость электроэнергии, вырабатываемой солнечными электростанциями, должна существенно снизиться.


Фототермические и фотоэлектрические преобразователи света
Существуют два основных способа преобразования солнечной энергии: фототермический и фотоэлектрический. В первом, простейшем, теплоноситель (чаще всего вода) нагревается в коллекторе (системе светопоглощающих труб) до высокой температуры и используется для отопления помещений. Коллектор устанавливают на крыше здания так, чтобы его освещенность в течение дня была наибольшей. Часть тепловой энергии аккумулируется: краткосрочно (на несколько дней) - тепловыми аккумуляторами, долгосрочно (на зимний период) - химическими. Солнечный коллектор простой конструкции площадью 1 м2 за день может нагреть 50-70 л воды до температуры 80-90°С. Использование солнечных коллекторов позволяет снабжать горячей водой многие дома в южных районах.

И все же будущее солнечной энергетики - за прямым преобразованием солнечного излучения в электрический ток с помощью полупроводниковых фотоэлементов - солнечных батарей. Еще в 30-х годах прошлого века, когда кпд первых фотоэлементов едва доходил до 1%, об этом говорил основатель Физико-технического института (ФТИ) академик А. Ф. Иоффе. Предвидение ученого воплотилось в жизнь в конце 1950-х годов с запуском искусственных спутников Земли, главным энергетическим источником которых стали панели солнечных батарей. Сейчас во всех странах мира идет активная продажа солнечных батарей.

В фотоэлектрических преобразователях солнечной энергии используется кремний с добавками других элементов, образующих структуру с р-n-переходом. Схема работы полупроводникового кремниевого фотоэлемента достаточно проста: в р-слое полупроводника создается "дырочная" (положительная) проводимость, а в n-слое - электронная (отрицательная). На границе слоев возникает потенциальный барьер, препятствующий перемещению носителей (электронов и "дырок") из одного слоя в другой (в таком стационарном состоянии ток не течет по всему полупроводнику). Когда же на фотоэлемент падает свет (поток фотонов), фотоны, поглощаясь, создают пары электрон-"дырка", которые, подходя к границе слоев, понижают потенциальный барьер, давая возможность носителям беспрепятственно проходить из слоя в слой. В полупроводнике возникает наведенная электродвижущая сила (ЭДС), и он становится источником электрического тока. Величина фото-ЭДС будет тем больше, чем интенсивнее световой поток.

Эффективность современных кремниевых (а также на основе арсенида галлия) фотоэлементов достаточно высока (их кпд достигает 10-20, а чем выше кпд, тем меньше требуемая площадь солнечных батарей, которая даже в малой энергетике составляет десятки квадратных метров. Большим достижением полупроводниковой промышленности стала разработка кремниевых фотоэлементов, обладающих кпд до 40%. Последнее важное направление в развитии солнечной энергетики - создание более дешевых и удобных фотопреобразователей: ленточных поликристаллических кремниевых панелей, тонких пленок аморфного кремния, а также других полупроводниковых материалов. Самым высокоэффективным из них оказался алюминий-галлий -мышьяк, его промышленная разработка только начинается. Большую перспективу открывают гетероструктурные полупроводники, эффективность которых в два раза выше, чем простых кремниевых образцов. За открытие гетероструктур и их внедрение продолжатель работ А. Ф. Иоффе директор ФТИ академик Ж. И. Алферов получил в 2000 году Нобелевскую премию (см. "Наука и жизнь" № 4, 2001 г.). Таким образом, признанные во всем мире отечественные полупроводники - это та база, на основе которой можно успешно развивать солнечную энергетику.


Концепция "солнечного дома"
За последние 15-20 лет "солнечные" дома стали расти как грибы после дождя. В самом простом и наиболее распространенном варианте большая часть энергетических потребностей такого дома обеспечивается солнечным светом и теплом, за счет чего затраты других энергоносителей снижаются на 40-60% (в зависимости от конструкции здания и его местоположения). А "солнечный" дом, оснащенный эффективной тепловой установкой, может полностью удовлетворить запросы его обитателей в тепле и свете даже без использования других источников энергии. И при этом - никаких отключений и перебоев в подаче электроэнергии, никаких проводов извне, никаких счетчиков, никаких запасов дров, угля или мазута.

Главное в концепции "солнечного" жилого дома - максимальное, исходя из особенностей местности и климата, использование солнечного излучения, превращение его в тепло и сохранение тепловой энергии в доме с наименьшими потерями. Реализация такого подхода дает значительную экономию средств и улучшает экологическую обстановку (за счет минимального применения всех других источников энергии): в атмосферу выбрасывается меньше продуктов горения, дороги освобождаются от тяжелого транспорта, перевозящего миллионы тонн топлива, леса сохраняются от вырубки на дрова и т. д.

Существуют пассивная и активная системы энергосбережения "солнечного" дома. Первая из них предусматривает использование некоторых архитектурно-строительных приемов на стадии проектирования: ориентация дома по оси юг-север; отсутствие затенения южной стены; наличие северной пологой стены с минимальным количеством окон, наличие остекленной южной стены (окна с двойными или тройными рамами и воздушной прослойкой толщиной 10 мм между стеклами, способствующей термоизоляции. С этой же целью между стеклами можно установить жалюзи, которые будут закрываться вручную или управляться термостатом по разности внутренней и наружной температур); усиленная термоизоляция наружных стен; обустройство тепловых тамбуров на входе; наличие за остекленной южной стеной массивной стены, служащей аккумулятором дневного тепла (стена Тромба); организация в подвальном помещении воздушного теплообменника (в виде ящика с гравием или емкости с водой), аккумулирующего до 80% тепла из выходящего наружу "отработанного" воздуха; использование теплиц и помещений с верхним дневным светом (атриумов), работающих как тепловые аккумуляторы.

Перечисленные технические приемы лишь незначительно (на 5-10 увеличивают стоимость строительства, но при этом более чем вдвое снижают затраты на отопление жилья.

Активная система энергосбережения "солнечного" дома - это тепловые солнечные коллекторы, панели фотоэлектрических элементов (солнечные батареи), регулировочная автоматика, компьютер, управляющий тепловым и световым режимами, и другая высокоэффективная техника для максимального усвоения солнечной энергии.

Реализованных проектов "солнечных" домов, частично или полностью обеспечивающих себя солнечной энергией с помощью солнечных батарей, в мире довольно много. Их строят не только в теплых краях (Египет, Израиль, Турция, Япония, Индия, США) и в странах с умеренным климатом (Франция, Англия, Германия), но и во многих северных регионах (Швеция, Финляндия, Канада, Аляска). Ежегодно в западных странах вводятся сотни тысяч квадратных метров жилья в энергосберегающих "солнечных" домах. Специализированные предприятия выпускают для них оборудование и материалы, а строительством занимаются крупные фирмы, такие, например, как Concept Construction (Канада) или Enercon Building Corporation (США).
Русс 08 вне форума   Ответить с цитированием
Старый 11.02.2012, 14:26   #2
Русс 08
Administrator
 
Аватар для Русс 08
 
Регистрация: 06.02.2012
Сообщений: 536
По умолчанию

Цитата:
Во многих передовых странах развитие "солнечного" домостроения стало одним из направлений государственной политики. Вопросами энергосберегающего строительства занимаются ЮНЕСКО, Европейская комиссия ООН, Департамент энергии США. Создана и успешно действует всемирная организация по развитию и распространению энергетических технологий ОРЕТ. Международное общество по солнечной энергии ISES, образованное еще в 1954 году, издает журнал "Solar Energy" по вопросам усвоения и рационального использования солнечной радиации.

Особенно широко внедряются "солнечные" дома в Германии. Согласно прогнозу группы немецких ученых, уже в 2005 году начнется массовое строительство домов с тепловыми коллекторами и солнечными батареями на крышах и фасадах зданий. (По тому же прогнозу, к 2015 году число электромобилей в мире превысит число машин на бензине.) По-видимому, мы стоим на пороге бурного развития солнечной энергетики.


"Солнечное домостроение в России"
К сожалению, Россия в вопросе развития "солнечного" домостроения продолжает отставать от индустриального мира, хотя ее климатические условия позволяют строить "солнечные" здания во многих регионах. Еще 20 лет назад в Московском архитектурном институте был создан первый отечественный эскизный проект загородного "солнечного" дома (см. "Наука и жизнь" № 12, 1985 г.), который так и не был реализован. Впрочем, у нас долго и трудно пробивали себе дорогу многие революционные технические достижения (электроника, компьютеры, средства коммуникации).

Сегодня, правда, фронт работ по строительству "солнечных" зданий расширился. Этому способствует деятельность созданного в 1994 году в Москве "Интерсолцентра", вскоре ставшего ассоциированным членом ОРЕТ. Его задача - интеграция с ЮНЕСКО и другими международными организациями, а также мониторинг российских проектов по "солнечному" дому, включенных в Мировую солнечную программу на 1996-2005 годы. По инициативе "Интерсолцентра" и при поддержке Минтопэнерго и Министерства промышленности, науки и технологий России в 1996 году был организован Московский солнечный саммит, а в 1999 году прошли Международный конгресс и выставка "Бизнес и инвестиции в области воспроизводимых источников энергии в России".

Не так давно в Московском государственном строительном университете была разработана программа "Солнечный дом" и создан проект жилого дома "СОЛ-1" (руководитель - архитектор Т. В. Захарова), получивший золотую медаль на международной выставке "Жилище-99". В этом проекте использованы исключительно элементы пассивной системы энергосбережения: две стены Тромба, гравийные накопители тепла в полуподвальном помещении, массивные полы, перекрытия и стены. Хорошим аккумулятором тепла служат сад и теплица, расположенные на втором этаже. По расчетам, в жилище, построенном по проекту "СОЛ-1", только в зимнее время придется пользоваться дополнительными источниками тепла, расход которых сокращен на 70%. Проект наш, российский, однако первый объект по "СОЛ-1" будет построен в Германии, хотя в перспективе собираются возводить подобные дома и в южных районах России. Кроме этого у нас разработан проект СЭС мощностью 1,5 МВт для детского санатория в Кисловодске, а в Калмыкии уже ведется строительство подобной станции. Успешно работают над "солнечной" программой НПО "Астрофизика" и АО "Ставропольэнерго", создавшие автономные гелиоэнергетические установки и блочные модульные электростанции с параболическими концентраторами и зеркалами, оснащенными системами слежения за Солнцем. Наконец-то появился план "солнечной" деревни в Краснодарском крае. Фирма "Солнечный ветер" (г. Краснодар) и завод "Красное знамя" (г. Рязань) готовы поставить для нее солнечные модули и фотоэлементы. И все же по сравнению с тем, что делается в области солнечной энергетики в западных странах, - это капля в море. А ведь наша промышленность и проектные институты давно готовы внести свою лепту в мировую копилку разработок по "солнечному" домостроению (см. "Наука и жизнь" № 6, 2000 г. и № 8, 2001 г.). Это и тепловые коллекторы, и высокоэффективные фотоэлементы, и изделия из специально обработанной влаго- и огнестойкой древесины.

Возможно, российские "солнечные" дома, особенно в сельской местности, будут больше тяготеть к деревянным конструкциям, чем на Западе, где дерево в большом дефиците. Но основная концепция энергосберегающего дома, по-видимому, должна быть единой - в Европе ли, в Америке или на необъятных просторах России. Нужна технологическая совместимость элементов "солнечного" дома, изготовляемых у нас и в других странах. Мы должны интегрироваться в зарубежное производство, иначе безнадежно отстанем и будем вынуждены покупать "солнечные" дома за границей, где уже сейчас 1 м2 гелиоколлекторов, поставляемых западными фирмами, стоит в среднем 400 долларов.

Наша страна не богата теплом. Ее не защищают от холодных арктических ветров высокие горы, не обогревают теплые океанские течения. Но у России огромная и богатая природными ресурсами территория. Солнце, хотя и не так щедро, как другим странам, дарит ей свет и тепло. Надо только научиться по-хозяйски использовать этот экологически чистый и неиссякаемый источник энергии.

Солнечная энергетика еще в самом начале пути. Ее вклад в общее мировое энергопотребление не превышает 0,1%, а среди возобновляемых источников ей принадлежит около 1%. Но технический прогресс, достигнутый в этой области за последнее десятилетие, так велик, что специалисты дают весьма оптимистические прогнозы: уже к середине XXI века солнечная энергетика наряду с другими возобновляемыми источниками (геотермальные и приливные станции, ветровые турбины и др.) может занять ведущее положение в мире.
Что касается "солнечного" домостроения, то, как считает автор проекта "СОЛ-1" Т. В. Захарова, "энергосберегающие "солнечные" дома должны стать не только источником экономии средств, но и предметом моды". Тогда солнечная энергия войдет в каждый дом и на смену сегодняшним задымленным городам придут чистые и светлые. Очень хотелось бы, чтобы это "солнечное половодье" пришло и в нашу страну.


Доктор физико-математических наук Б. ЛУЧКОВ.
Источник - http://www.pomreke.ru/energy-future/
Русс 08 вне форума   Ответить с цитированием
Старый 18.08.2012, 12:42   #3
АНЮТА
Junior Member
 
Регистрация: 07.08.2012
Сообщений: 8
По умолчанию

А личного опыта использования альтернативных источников энергии у вас нет? Или опыта знакомых? Очень актуально в свете нынешних цен на энергоносители.
АНЮТА вне форума   Ответить с цитированием
Старый 15.09.2012, 21:06   #4
Мечтатель
Administrator
 
Аватар для Мечтатель
 
Регистрация: 08.02.2012
Адрес: Мегаполис Киев
Сообщений: 129
По умолчанию

...Вот здесь один спец (в России) применил комбинацию "солнце" + "ветер" для энергообеспечения своего дома:

В Амурской области научились получать энергию из воздуха

Цены (затраты) - точно мне неизвестны
Мечтатель вне форума   Ответить с цитированием
Старый 15.09.2012, 23:43   #5
АНЮТА
Junior Member
 
Регистрация: 07.08.2012
Сообщений: 8
По умолчанию

Если я скажу "СПАСИБО", это не будет флудом?
АНЮТА вне форума   Ответить с цитированием
Старый 16.09.2012, 17:35   #6
Мечтатель
Administrator
 
Аватар для Мечтатель
 
Регистрация: 08.02.2012
Адрес: Мегаполис Киев
Сообщений: 129
По умолчанию

... Чем богаты.


Не будет.
Мечтатель вне форума   Ответить с цитированием
Старый 20.09.2012, 22:33   #7
АНЮТА
Junior Member
 
Регистрация: 07.08.2012
Сообщений: 8
По умолчанию

Тогда БОЛЬШОЕ СПАСИБО.
О, заработало. Три дня не могла отправить сообщение: напишу целую "простыню", отправляю, а оно не срабатывает, и все стирается. Вот я и решила, что сегодня много писать не буду, а попробую сначала одну фразу написать, а там уж как карта ляжет...
А написать я хотела о том, что периодически встречаю сообщения, что кто-то что-то изобрел/создал/ внедрил (это я в продолжение темы альтернативной энергетики), и ...на этом вся информация заканчивается. А вот как это изобретение/внедрение работает, как переживает природные катаклизмы - об этом история умалчивает. А может быть, оно сломалось через день... А так хочется применить у себя что-нибудь такое, что бы работало и не портило экологию, да и для кошелька было бы не очень обременительно . Или я тоже мечтатель(ница)?
АНЮТА вне форума   Ответить с цитированием
Старый 21.09.2012, 01:20   #8
Мечтатель
Administrator
 
Аватар для Мечтатель
 
Регистрация: 08.02.2012
Адрес: Мегаполис Киев
Сообщений: 129
По умолчанию Человек без мечты - мёртвый человек (копирайт мой)

Я полностью поддерживаю Вашу мысль по поводу отзывов и инфы про внедрение того или иного... У меня есть такие варианты объяснений (как_бы_ответов) по озвученной проблематике:
  • 1. Новшество никак себя не зарекомендовало себя в быту или на практике, поэтому изобретатели/мечтатели не хотят "светиться", "позориться" с негативным результатом на публике.
  • 2. Новшество себя хорошо проявило, окупает себя и воспроизводимо в копиях, но могут быть "наезды" на воплотителей своей мечты со стороны рейдеров/"братвы"/фискальных_служб/завистников/конкурентов/"доброжелателей", поэтому, опять же таки, изобретатели/мечтатели не желают "светиться".
  • 3. Изобретатели работают дальше, над другими, новыми изобретениями/улучшениями, поэтому им некогда писать рассуждения в Сети, давать интервью и всё такое, и поэтому нам, со стороны, кажется, что дело застопорилось, не развивается...

***

Возможно, что Вы - мечтательница...

***

Быть мечтателем - значит жить ради мечты. Если же мечта воплощена и цель/планка достигнута, то не для чего жить, выходит... Человек, можно сказать, умирает... И всё это "бла-бла-бла", когда советуют такому человеку советчики разные снова поставить цель, помечтать/замечтать о другом чём-то... Не верьте в это - этого не происходит!.. Хотя и не 100-процентная аксиома тот факт, что если это не применимо ко мне, то подобное никогда и ни при каких условиях не воплотится ни у кого.


Всем дано Свыше по-разному.
Мечтатель вне форума   Ответить с цитированием
Старый 12.07.2015, 09:59   #9
buldozer1
Member
 
Регистрация: 12.04.2012
Сообщений: 79
По умолчанию

Ну ладно, поделюсь опытом. Я начал ещё при Союзе, и бросил, теперь перешёл в разряд активных болейщиков. А вот мой брат , до последнего дня, не прекращал трудиться на этом поприще. Сначала внешне. Любой ветряк создаёт шум, даже со спациально изготовленными малошумящими лопастями по принципу крыльев совы. Любой ветряк виден на расстоянии и вносит дисгармонию в окружающую среду своим видом. Потому очень многие близко живущие люди обижаются в органы и на шум которого возле их усадьбы уже и не слышно, но проходя мимо ветряка их шум раздражает (странно, что деревья шумят порой сильнее, но не раздражают). Раздражает вид, и опять таки почему-то вид высковольтных опор не раздражает. Пишут жалобы в органы насчёт права на не купленную энергию, и на "Где это видано" и на "А если все построят ветряки, то что это будут". Приезжают разные комиссии смотрят, слушают, обычно посмеются и уезжают. Но в скорости приезжают другие и т.д. Ни разу никаких штрафов власти не накладывали. Только первый раз, милиция посоветовала сделать что-то для ослабления шума и уравномернивания его, чтобы не отличался от шума деревьев. Несколько раз ломались лопасти от налетевшего уругана. В гололёд останавливали обязательно.
О пользе. Первое время ещё при Союзе за зиму съэконмили пол тонны угля. Потом подвели газ и польза от ветряка обнулилась. В нынешнее время, когда газ в разызы подорожал, осенью и весной в ветреную погоду можно съэкономить немного газа в ощутимом количестве. Круглый год мастерская брата работала на энергии от ветряка. Но всё равно, даже по нынешним повышеным ценам на электричество, затраты на изготовление ветряка и особено на приобретение аккумуляторов, в несколько раз превосходят цену полученной энергии. А аккумуляторы успели за 7 лет "умереть". Тепрь ветряк стоит с одной лопастью и действительно раздражает тем, что неисправен.
buldozer1 вне форума   Ответить с цитированием
Старый 21.12.2016, 11:39   #10
buldozer1
Member
 
Регистрация: 12.04.2012
Сообщений: 79
По умолчанию

Был в Израиле. Здесь на каждом доме стоит солнечная панель, примерно в один квадратный метр. К ней, выше её, на подставке стоит теплоизолированый бойлер ёмкостью наверно около 100 литров. Я ничего не измерял, а размеры сообщаю на глазок. У многоквартирных домах на крыше стоит такая установка к каждой квартире. Вся крыша заставлена. И никого не заботит совершенно неприличный внешний вид крыш. Правда, на зданиях больше трёх четырёх этажей таких установок мало, а на высотках совсем не видать. Так вот этих панелей вполне хватает на разные нужды в квартире. Кроме конечно кипятка. А так вода довольно горячая даже в пасмурную погоду. Видимо облака не преграда для инфракрасного света. Сейчас зима, здесь от нуля до 12 плюс, а вода сильно тёплая, посуду мыть в самый раз.
buldozer1 вне форума   Ответить с цитированием
Ответ

Опции темы
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.
Быстрый переход


Часовой пояс GMT +3, время: 02:10.


Работает на vBulletin® версия 3.7.2.
Copyright ©2000 - 2018, Jelsoft Enterprises Ltd.
Перевод: zCarot