Свежие обсуждения
Прочее

Авто и другая технмка с солнечной батареей.

1 3 5

Helis: Возьмите широкую, плоскую емкость с чёрным дном и площадью 1 кв.м. Налейте в неё воды
Из практики. Лето, жара, песчаный берег Волги в нижнем течении. Утром примерно в 8 часов ставится ведро с водой, вынутой из реки, к 15 часам вода нагревается до 40 градусов. начальная 20 конечная 40, обьём 10 литров время 7 часов. Предлагаю взять калькулятор и узнать, скоко же ватт на м*2 приходится на широте 45 град, в самый пик жары. Не забудьте, что нагреть 1 грамм воды на 1 градус цельсия - это 1 калория тепла. Также не забудье и про ИК излучение, которое воду то греет, а вот электричество из него не получается.

 

lolo2: Ваша цифирка, наверное, для 30% СБ

Таки заставите залезть в инет…
Залез в инет… В википедии находим «Мощность потока солнечного излучения на расстоянии 150 млн. км от Солнца, без учёта потерь в атмосфере Земли, составляет около 1350 ватт[2] на квадратный метр. В то же время, удельная мощность солнечного излучения в Европе в очень облачную погоду даже днём может[3] быть менее 100 Вт/м². С помощью наиболее распространённых солнечных батарей можно преобразовать эту энергию в электричество с эффективностью 9—24 %. При этом цена батареи составит около 1—3 долларов США за Ватт номинальной мощности. При промышленной генерации электричества с помощью фотоэлементов цена за кВт·ч составит 0,25 долл. По мнению Европейской Ассоциации Фотовольтаики (EPIA), к 2020 году стоимость электроэнергии, вырабатываемой «солнечными» системами снизится до уровня менее 0,10 € за кВт·ч для промышленных установок и менее 0,15 € за кВт·ч для установок в жилых зданиях.[4]
Сообщается, что в отдельных лабораториях получены солнечные элементы с эффективностью 43 %[5]. В январе 2011 года ожидается поступление на рынок солнечных элементов с эффективностью 39%»

Потом находим чему равна плотность тепловой энергии на квадратный метр на поверхности земли. «Мощность солнечного излучения, достигающего поверхности Земли в средних широтах, в ясный день, принято оценивать приблизительно как 1-1,2 киловатта на квадратный метр поверхности, перпендикулярной (нормальной) к солнечным лучам. То есть, если бы погода была бы постоянно безоблачной, то мы могли бы получать за сутки в среднем за год около 10 киловатт-часов тепловой энергии с одного квадратного метра преобразователя солнечной энергии, ориентированного на Солнце. Однако в реальных условиях освещенность намного меньше - облака, осадки, водяные пары, аэрозоли, пыль в атмосфере заметно уменьшают освещенность, особенно при малых углах солнца над горизонтом. Например, по данным NASA Langley Distributed Active Archive Center (DAAC) - интернет-адрес Atmospheric Science Data Center (Центр научных данных об атмосфере), для местности 43 градуса северной широты 27 градусов восточной долготы (Latitude 43 / Longitude 27) максимум мощности солнечной энергии на поверхность, перпендикулярную солнечным лучам (прямой, не-рассеянный солнечный свет) (Direct Normal Radiation), наблюдается в июле - более 6 киловатт-часов на квадратный метр в сутки, в среднем за месяц, а минимум прямой солнечной энергии - в декабре, всего 2,2 киловатт-часа.»

Т.е. в ясную погоду, над поверхностью земли в идеальных условиях мы гарантированно имеем плотность лучистой энергии 1кВт на квадратный метр, но тучи пыль и т.д. и т.п. снижают эту величину и она колеблется от 100Вт до 1000Вт на квадратный метр. Теперь зная это, можете приблизительно рассчитать КПД своих солнечных батарей. Говорю ведь… Китай задавил рынок дешевыми батареями с низким КПД весь рынок… И при детальном рассмотрении дешёвых китайских батарей там в лучшем случае КПД 7%.

 

Борис Парамонов: Предлагаю взять калькулятор и узнать, скоко же ватт на м*2 приходится на широте 45 град, в самый пик жары.
А Ваше ведро - абсолютно черное ?

 

В абсолютно черное ведро и воду надо дистиллированную.

 

Tadas: ведро - абсолютно черное ?

JAS: воду надо дистиллированную
Всё это поместить в ветрозащитный короб . . и тд.
Зачем такая точность? Замечено, нет разницы - ведро ли 10 литров или бочка 100-150 литров, цвет поверхности разный от грязного до светло-эмалированного: результат примерно одинаков!
Во всех случаях практически цилиндрическая вертикальная и плоская горизонтальные поверхности, площади пропорциональны объёму, ессно!
Кстати, цитата:
"Излучение в видимом диапазоне поглощается слабо. Однако оно рассеивается атмосферой даже в отсутствие облаков, и часть его возвращается в межпланетное пространство. Облака, состоящие из капелек воды и твёрдых частиц, значительно усиливают отражение солнечного излучения. В результате до поверхности планеты доходит в среднем около половины падающего на границу земной атмосферы света.
Количество солнечной энергии, приходящийся на поверхность площадью 1 м2, развёрнутую перпендикулярно солнечным лучам на границе земной атмосферы, называется солнечной постоянной. Измерить её с Земли очень трудно, и потому значения, найденные до начала космических исследований, были весьма приблизительными. Небольшие колебания (если они реально существовали) заведомо “тонули” в неточности измерений. Лишь выполнение специальной космической программы по определению солнечной постоянной позволило найти её надёжное значение. По последним данным, оно составляет 1370 с точностью до 0,5 %. Колебаний, превышающих 0,2 % за время измерений не выявлено."
Т е мы имеем ПОЛОВИНУ от 1370 ватт на м^2 - 685 ватт. - в полдень, на экваторе. 340 - в полдень на широте 45, Не учтено тут УФ излучение - которое практически полностью поглощается Так что реально == 150-200 ватт на метр в районе Москвы

 

Борис Парамонов: цвет поверхности разный от грязного до светло-эмалированного: результат примерно одинаков!
А всеж, покрасьте ведро черной матовой краской (или покрасьте черной блестящей, потом покройте матом ).
Результат Вас удивит.

 

Tadas: покрасьте черной блестящей, потом покройте матом
мне кажеться красить - лишнее. Поскольку в случае ведра или бочки основное поглощение приходится на поверхность воды, а эту поверхность можно считать почти абсолютно чёрным телом - излучение проникает вовнутрь и там, внутри остается в виде тепла. Вертикальная цилиндрическая поверхность - имеет только узкую полоску, перпендикулярную лучам..Но, конечно, чёрная - более эффективна! И в качестве отдачи тепла(ветру) - тоже!
Давно вынашиваю мысль чтобы быть независимым от "чубайсовских" выкрутасов - в деревне электричество бывает не подают вооще, бывает 100 вольт или 400. На время этих катаклизмов хоцца иметь резервный источник 2-3 КВт мощёй. Акумулятор+инвертор - удовольствие хлопотное и дорогое, ветряк - шумное, солнечные полупроводниковые панели - где взять 300-400 кв. метров площади, да и денег немеряно. Остаётся только солнечный теплогенератор в виде чёрных труб. Но вот как с разницы температур в 30 град получить электричество . . задачка!

 

Борис Парамонов: мне кажеться красить - лишнее.
Нда, причина заниженной оценки плотности потока энергии вроде ясна.

Борис Парамонов: Остаётся только солнечный теплогенератор в виде чёрных труб. Но вот как с разницы температур в 30 град получить электричество . . задачка!
Пару раз был свидетелем, как вода в солнечном коллекторе, изготовленном из старых жестяных батарей центрального отопления, около полдня закипала.
Ориентированы они были примерно перпендикулярно направлению на Солнце. Достаточно было остановить циркуляционный насос.

 

А можно к СБ добавить ещё преобразователь Пельте и снимать ещё несколько (может быть до десятка) процентов.
Т.е. схема такая: полированные листы алюминия с обратной стороны соединены с элементом Пельте,
Отражённый свет от зеркал фокусируется на СБ, с обратной стороны которой стоит коллектор-парогенератор, предварительный подогрев конденсата осуществляется на тех же листах алюминия (заодно охлаждаем элементы Пельте), а образовавщийся пар в мини-турбинку. В)
Одна проблема - надо бы очень хорошие СБ иметь, которые могут работать эдак при 400-500 градусах. Ну минимум где-то при 320. Воду, которая охлаждает конденсатор турбины можно использовать для бытового отопления. Такая установка может работать даже зимой. В)
Кстати, есть установки, которые извлекают электроэнергию даже из разности температур воды на поверхности океана и около его дна. Кстати, я сейчас подумал - а ведь рабочим телом не обязательно должна быть вода. Тогда температуры можно снизить.
А так да, СБ пока не сильно эффективны, но скоро может измениться ситуация - в РФ собираются выпускать новый тип СБ, эффективность которых 17-23%, которые не хрупкие и не подвержены быстрому старению (чем грешат дешёвые китайские поделки).
Заказал себе китайскую, приедет - отпишусь в этой теме.

 

Tadas: около полдня закипала.
в ведре тоже достаточно много пузырьков образуется - но температура - 40 градусов. Это просто при нагревании из воды выходят растворённые при низкой температуре газы. ради интереса меряли температуру песка на солнце - ногой ступить невозможно, а померили - 60-65 всего . .