- Солнечные батареи для умного дома: основные виды и анализ их эффективности
- Содержание
- Принцип работы солнечных батарей
- Классификация солнечных батарей
- Солнечная энергия для отопления
- Принцип работы панелей с фотоэлементами
- Эффективность использования фотоэлементов
- Виды солнечных батарей
- 7 задание ЕГЭ. 3 варианта.
- Просмотр содержимого документа «. 7 . 1 . . »
- Просмотр содержимого документа «. 7 . 2 . . »
Солнечные батареи для умного дома: основные виды и анализ их эффективности
Содержание
- Принцип работы солнечных батарей
- Классификация солнечных батарей
- Солнечная энергия для отопления
- Принцип работы панелей с фотоэлементами
- Эффективность использования фотоэлементов
- Виды солнечных батарей
- Монокристаллические
- Поликристаллические
- Тонколистовые
- Установка солнечных батарей на крыше
- Плюсы и минусы альтернативной отопительной системы
Солнечная энергетика на сегодня является одним из наиболее экологически чистых способов получения электричества и тепла. Интерес к этой сфере растёт с каждым годом, в том числе и с точки зрения автономного энергообеспечения «умного дома». Разберём подробнее, выгодны ли солнечные батареи в частном доме, какие их виды имеются в продаже, каковы нюансы их использования для получения электричества и отопления помещений.
Принцип работы солнечных батарей
Принцип работы солнечной энергоустановки основывается на полупроводниковом эффекте. Впервые данный эффект был открыт французским физиком Беккерелем ещё в первой половине 19 века. Реально действующий полупроводник был создан в 1873г., однако, до середины ХХ века не удавалось создать эффективно работающей солнечной батареи, способной вырабатывать значительное количество электричества.
Основу конструкции составляет кремний, как один из наиболее эффективных полупроводников. Из него изготавливаются фотоэлементы, составляющие верхний слой пластин батареи. Под воздействием солнечных лучей в блоке преобразователя начинается высвобождение из атомов кремния отрицательно заряженных частиц. Высвободившиеся электроны захватываются атомами нижерасположенной пластины. В соответствии с физическими законами они стремятся вернуться в своё первоначальное положение.
Возвращаясь в верхнюю кремниевую пластину, они перемещаются по тонким проводам, при этом частью своей энергии заряжая аккумулятор, подключённый к фотоэлементам. Работа солнечных батарей, созданных на основании монокристаллической методики нанесения кремниевого слоя, намного эффективней. Это связано с тем, что в данном случае образуемая кремнием кристаллическая решётка имеет меньшее число граней, а это даёт электронам возможность прямолинейного передвижения.
Классификация солнечных батарей
На сегодня существует большое количество преобразователей солнечной энергии, которые условно классифицируются по нескольким признакам. По количеству вырабатываемой электроэнергии солнечные панели бывают:
- Маломощные, предназначаемые для электропитания и подзарядки различных гаджетов – ноутбуков, смартфонов, переносных приборов, небольших телевизоров и т.д.
- Универсальные. Способны обеспечить энергией не только маломощные устройства, но и некоторые бытовые приборы, например, лампы освещения.
- Собственно солнечные батареи, состоящие из целого ряда фотоэлементов, закреплённых на подложке. Такие панели могут применяться для энергообеспечения коттеджа , подсобных надворных построек, для дачи .
По своей конструкции электрогенераторы, работающие на солнечной энергии, подразделяют на:
- Фотоэлектрические. Представляют собой полупроводниковую конструкцию, в которой происходит преобразование тепловой энергии солнца прямиком в электроэнергию. Несколько фотоэлементов объединяются в единую батарею, действующую по принципу полупроводников, описанному выше.
- Гелиоэлектростанции. Генерирующие устройства данного типа концентрируют энергию солнца, направляя её на движение турбин или прочих устройств, вырабатывающих ток. Принцип концентрации состоит в использовании линз, либо зеркальных поверхностей вогнутой формы. Сфокусированный солнечный луч направляется на некую ёмкость с теплоносителем, который закипает и превращается в перегретый пар. Далее пар пропускается через турбины, вращая их, и вырабатывая электрический ток. В данном случае работа солнечных батарей менее эффективна, так как значительная часть энергии тратится на нагрев и испарение теплоносителя.
- Тепловые коллекторы – солнечные батареи для отопления частного дома . Относятся к классу низкотемпературных устройств. Принцип действия их прост: аккумулируемая энергия солнечного излучения преобразуется в тепловую, идущую на нагрев воды в системе горячего водоснабжения и отопительном контуре дома. Эффективность работы солнечных батарей подобного типа напрямую зависит от их площади: чем она больше, тем до высших показателей они разогревают воду.
Солнечная энергия для отопления
Одна из областей применения гелиоустановок в системе «умный дом», это отопление помещений в холодное время года, а также нагрев воды, используемой для бытовых нужд в системах горячего водоснабжения. Современные модели солнечных панелей и коллекторов могут функционировать и в зимнее время, когда температура воздуха опускается до -30о С. Таким образом, они могут составить достойную конкуренцию традиционным способам обогрева частного дома.
Принцип работы панелей с фотоэлементами
Отопление дома от солнечных батарей может производиться двумя способами:
- Методом непосредственного нагрева теплоносителя (воды, антифриза) в отопительной системе. Производится это с помощью концентрации солнечных лучей на баках-накопителях, или трубчатых контурах, по которым перемещается вода.
- С помощью солнечных панелей, вырабатывающих электроэнергию. В данном случае работа солнечных батарей по обогреву жилья аналогична действию электроэнергии из общей энергосети.
Действуют панели с фотоэлементами при нагреве воды в отопительном контуре по следующему принципу — комплекты солнечных батарей, превращая энергию лучей солнца в электроэнергию, заряжают аккумуляторные батареи. От них ток поступает в инверторы, преобразующие его по напряжению, частоте, силе. Оттуда электричество подаётся непосредственно на нагревательные приборы, например, на электрокотел.
Эффективность использования фотоэлементов
Преимущество солнечных панелей перед гелиоколлекторами состоит в возможности аккумуляции электричества. А это, в свою очередь, позволяет интегрировать водонагревательную систему, основанную на солнечных батареях, в комплекс «умный дом». Для этого можно использовать датчики и реле, самостоятельно запускающие электроподогрев отопительной системы при снижении температуры ниже установленных показателей.
Также возможно подключение внешнего управления процессом поддержания тепла в доме при помощи интернет-соединения и любого гаджета, имеющего выход во всемирную паутину – смартфона, ноутбука, ПК. Эффективность использования фотоэлементов, по сравнению с гелиоколлекторами состоит в возможности автономной или управляемой регулировки их работы. Наличие заряжаемой аккумуляторной батареи позволяет меньше зависеть от капризов погоды, всегда поддерживать комфортную температуру во внутренних помещениях.
Виды солнечных батарей
Сегодня существует несколько видов солнечных батарей, различающихся по своей конструкции и эксплуатационно-техническим показателям.
Источник
7 задание ЕГЭ. 3 варианта.
3 варианта самостоятельной работы. Подготовка к ЕГЭ. Удобная версия для печати. Есть ключ.
Просмотр содержимого документа
«. 7 . 1 . . »
Задание 7 . 1 вариант. Установите соответствие между грамматическими ошибками и предложениями, в которых они допущены: к каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца.
А) ошибка в построении предложения с однородными членами
Б) неправильное употребление падежной формы существительного с предлогом
В) ошибка в построении предложения с деепричастным оборотом
Г) неправильное построение предложения с косвенной речью
Д) ошибка в построении сложного предложения
1) Находясь перед глухим согласным, звонкий согласный уподобляется ему по глухости.
2) Я пил кофе, приготовленный барменом и в который добавили сливки.
3) Благодаря солнечным батареям, которые установлены на крышах домов, расходы на электроэнергию снижаются в десять раз.
4) Читая романы Дюма, пробуждается интерес к изучению зарубежной истории.
5) Как показали исследования учёных, кислорода, которым мы дышим, в составе первичной атмосферы Земли не было.
6) Язык – это самая живая и прочная связь, которая соединяет все поколения в одно великое историческое целое – народ.
7) Немного задумавшись, Витя сказал, что я приду к тебе.
8) Сразу же по приезду из лагеря Иринка побежала к Светке похвастаться найденным кусочком янтаря.
9) Есть люди, которые всегда считают то, что виноваты не они, а другие.
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
А) ошибка в построении предложения с однородными членами
Б) нарушение связи между подлежащим и сказуемым
В) неправильное построение предложения с косвенной речью
Г) нарушение видовременной соотнесённости глагольных форм
Д) ошибка в употреблении имени числительного
1) «Лесть и трусость — самые дурные пороки», —громко промолвила Ася.
2) Двое крайних окон на первом этаже закрыты изнутри газетными листами.
3) На платформе прохаживались жандарм и две молоденькие, чему-то смеявшиеся девушки.
4) Клара спросила, что нельзя ли молока у вас купить?
5) Он проталкивался к двери и кашляет от морозного воздуха.
6) Виснет туман над озябшим полем, да первая звезда одичало смотрит на меня с вечернего неба.
7) Те, кто служит делу просвещения, снаряжает молодых в долгий путь по жизни, развивает их ум и способности, благословляет на творческий поиск.
8) Существует множество приёмов невербального общения, которыми можно эффективно воспользоваться.
9) Болельщики «Зенита» любили и гордились своей командой, не один раз выигрывавшей сложнейшие матчи.
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
А) неправильное построение предложения с деепричастным оборотом
Б) ошибка в построении сложноподчинённого предложения
В) нарушение в построении предложения с несогласованным приложением
Г) нарушение связи между подлежащим и сказуемым
Д) неправильное употребление падежной формы существительного с предлогом
1) Утром ребята уже были на туристической базе «Радуге».
2) В сюжете «Отцов и детей» важное место занимают идеологические споры представителей разных социальных сил.
3) Прекрасные подснежники распускаются ранней весной, которых не увидишь больше ни в одном уголке Земли.
4) В северной части острова Калимантан сделаны новые фотографии одного из наименее изученных видов кошачьих — калимантанской кошки, которая долго считалась полностью уничтоженной.
5) Согласно древнерусских летописных источников первые упоминания о Москве относятся к 1147 году.
6) Лишь увидев плот «Кон-Тики», можно оценить геройство тех, кто осмелился плыть на нём по океану.
7) Все, кто написал рецензию на «отлично», дал глубокий анализ произведения и обосновал свою точку зрения.
8) Рассматривая наскальные изображения эпохи каменного века, рисунки могут быть поняты людьми разных национальностей.
9) Вдохновение — это состояние, при котором человек работает во всю свою силу.
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
A) нарушение в построении предложения с причастным оборотом
Б) ошибка в построении сложного предложения
В) нарушение в построении предложения с несогласованным приложением
Г) нарушение связи между подлежащим и сказуемым
Д) нарушение видовременной соотнесённости глагольных форм
1) Картину «Девочку с персиками» живописец Серов писал в течение года.
2) Повторяя одни только старые истины, логическим путем выводятся новые законы.
3) Вопреки прогнозов аналитиков, в этом году авиакомпании удалось сохранить объём перевозок на прежнем уровне.
4) Обращаясь к творчеству М. А. Булгакова, осознаёшь, что до какой степени велик его вклад в нашу литературу.
5) Кто бы ни изучали историю русского флота, все восхищались блестящим военным искусством адмирала Фёдора Ушакова.
6) И. А. Куприн не хотел смириться с пошлыми, практическими взглядами на любовь и брак и пишет рассказ «Гранатовый браслет» о настоящей любви.
7) Мы спросили о том, что можем ли вдвоём выполнить одну проектную работу.
8) Высокие дома, квадратом окаймлявших пруд, приковывали внимание иностранцев.
9) Метеоцентр сообщает о приближении из Японского моря циклона и что тёплой погоды больше не будет.
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Ключ 1 вариант 7 задание ЕГЭ
Просмотр содержимого документа
«. 7 . 2 . . »
Задание 7 . 2 вариант. Установите соответствие между грамматическими ошибками и предложениями, в которых они допущены: к каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца.
А) неправильное употребление падежной формы существительного с предлогом
Б) нарушение связи между подлежащим и сказуемым
В) ошибка в построении предложения с однородными членами
Г) неправильное построение предложения с деепричастным оборотом
Д) неправильное построение предложения с косвенной речью
1) Будучи закадычными друзьями, у Лёшки с Женькой просто не могло быть серьёзных ссор и недомолвок.
2) Принято считать, что Сочи стало курортом в 1909 году, когда открылся гостиничный комплекс «Кавказская Ривьера».
3) Благодаря стараний всей команды, нам удалось обойти главных конкурентов.
4) Принципиальное новаторство Горького состоит в том, что ни любовная, ни социальная коллизии не являются главным сюжетообразующим стержнем этого произведения.
5) Все, кто посмотрел новый фильм известного режиссёра, высказывали весьма противоречивые суждения.
6) Русский хирург и анатом Н. И. Пирогов завещал нам, что «учитесь, читайте, размышляйте и извлекайте из всего самое полезное».
7) В стихотворении «Поэт» М. Ю Лермонтова аллегорически изображается кризис современной поэзии, объясняемый социальной апатией.
8) Язык — лучший показатель не только общей культуры, но и лучший воспитатель человека.
9) Поздний период творчества А.С. Пушкина можно подразделить на этапы, поскольку он представлен очень разнообразными и не похожими друг на друга произведениями.
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
А) нарушение в построении предложения с причастным оборотом
Б) нарушение видовременной соотнесённости глагольных форм
В) нарушение в построении предложениях несогласованным приложением
Г) нарушение связи между подлежащим и сказуемым
Д) неправильное употребление падежной формы существительного с предлогом
1) Дорожки сада, которые недавно посыпали ровным крупным гравием, мерно хрустели под ногами Ильи Александровича.
2) Весь день пони катало в зоопарке малышей.
3) М. Б. Барклай-де-Толли был одним из военачальников, удостоенный ордена Святого Георгия за участие в войне против французов.
4) «Дама в голубом» (портрет художницы Е.М. Мартыновой) как чистый и нежный цветок, который занесли из каких-то неведомых светлых садов.
5) Молния ярко сверкает и осветила всё вокруг.
6) Тщеславие и глупость высмеиваются И.А. Крыловым в басне «Вороне и лисице».
7) По приезде в город мы посетили Псковский кремль.
8) Отважный смотритель, рискуя жизнью, бросился наперерез понёсшегося вскачь коня.
9) Без умных и добрых книг, которые мы не прочитали в детстве, наш внутренний мир был бы неполным.
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
А) нарушение в построении предложения с причастным оборотом
Б) нарушение в построении предложения с несогласованным приложением
В) нарушение связи между подлежащим и сказуемым
Г) ошибка в построении сложного предложения
Д) нарушение видовременной соотнесённости глагольных форм
1) Преподаватель руководил дипломной работой группы студентов, интересующимися современной литературой.
2) Благодаря хозяйку за радушный приём, мы стали с ней прощаться.
3) Когда в окнах заполыхал багровый закатный свет, то музыка оборвалась.
4) В начальной школе мы очень любили читать произведение А.С.Пушкина «Сказку о золотом петушке».
5) Кругом было тихо так тихо, что по жужжанию комара можно было следить за его полётом.
6) Все, кто изучал биографию Пушкина, знает о необычайном расцвете его творчества в осеннюю пору.
7) Я начал читать и зачитался так, что, к огорчению взрослых, почти не обращаю внимания на нарядную ёлку.
8) В этом году нести вахту памяти у мемориала будут восnитанники суворовских училищ.
9) Лодка то появлялась, то исчезала за частыми излучинами реки.
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Источник