Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Главные выгоды солнечных систем ⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 10
В вопросе устанавливать или не устанавливать солнечную систему решающими являются несколько факторов. Есть группы потребителей, для которых установка солнечных батарей для получения электричества оказывается особенно выгодной: - Объекты не подключенные к общей электросети и где подключение является дорогим из-за удаленности объекта или недостатка мощности ближайших сетей. В этом случае установка автономной системы на солнечных батареях является выгодной просто в силу подключения к общей сети - Объекты подключенные к существующим электросетям, но оплачивающие электроэнергию по высоким тарифам. Это могут быть объекты юридических лиц или физические лица с договорами частной поставки электроэнергии для коттеджных поселков или удаленных объектов. При цене за киловатт-час свыше 3 рублей установка солнечной системы оправдывает себя за срок службы 20 лет. При более высокой цене за киловатт-час солнечная система окупится быстрее. Объекты с существующим подключением к электричеству имеют преимущество в том, что есть резервный источник энергии. В этом случае можно сократить расходы на установку солнечной системы, уменьшив ее запас мощности, ведь в случае необходимости можно использовать резервное питание. - Объекты подключенные к существующим электросетям, но где напряжение в сетях низкое или есть проблема частых отключений и скачков напряжения. В этом случае главной выгодой будут не деньги, а качество электричества и его стабильность. Установка системы на солнечных батареях окажется довольно дорогим решением, но отсутствие необходимости оплаты растущих счетов за электричество будет постепенно компенсировать расходы на установку. - Малые или мобильные потребители электроэнергии. Есть много случаев, когда электричество нужно для минимальных потребностей - освещения, зарядки телефона, работы телевизора, ноутбука, радио и т.п. Чаще всего это нужно на даче по выходным, на отдыхе на природе, в морской поездке или на удаленном дежурном посту. Приобретение малой солнечной системы является идеальным решением. Солнечные батареи не гудят в отличие от генераторов и не требуют топлива, а накопленное на аккумуляторе электричество доступно в любой момент и пополняется от восхода до заката.
Любопытные факты о солнечных панелях Солнечные панели приносят больше всего пользы в автономных системах где много различных бытовых электроприборов, которые не включены постоянно. Таким образом общее потребление небольшое, особенно если используется светодиодное освещение или энергоэффективные приборы. Мощность генерации всего 3-4 кВт обычно достаточно для обеспечения потребностей в электричестве средней семьи. Но с условием, что не используются электронагревательные приборы: электроплита, водонагреватель, электрокотел. Для этого лучше пользоваться другими источниками энергии, например газом или солнечными коллекторами. Возможно ли в принципе использовать солнечные панели для электронагревательных элементов? Возможно, но только в днем в солнечную погоду, а для большей эффективности напрямую от солнечных панелей без участия контроллера, инвертера и аккумуляторов. Единственное, что напряжение домашней системы должно быть достаточно высоким - 100В и выше. Результат можно посмотреть на видео ниже. Так что в некоторых случаях возможно использовать солнечные панели как источник энергии для нагрева воды и отопления, используя прямой ток. Виды солнечных батарей Монокристаллический кремний Наиболее эффективными и распространенными для широкого потребления являются монокристаллические кремниевые элементы. Для изготовления таких элементов кремний очищается, плавится и кристаллизуется в слитках, от которых отрезают тонкие слои. Внешне монокристаллические элементы выглядят как однотонная поверхность темно-синего или почти черного цвета. Скозь кремний проходит сетка из металлических электродов. Эффективность такого элемента составляет от 16 до 19% в стандартных условиях тестирования (прямой солнечный свет, +25 °С). Производительность таких солнечных панелей за каждые 20-25 лет службы постепенно снижается, по некоторым данным на пол-процента в год, а общий заявляемый срок службы таких панелей у хороших производителей составляет обычно 40-50 лет.Действительно ли монокристаллические солнечные панели служат так долго? На самом деле большинство солнечных панелей, используемых сегодня не работали 50 лет. В распоряжении нашей компании есть солнечная панель, которая работает свыше 10 лет и еще не показала видимого снижения мощности. Исследования компании Brightstar Solar (2009) показали, что произведенные 40 лет назад монокристаллические солнечные панели до сих пор работают и их мощность составляет около 80% от изначальной.
Поликристаллический кремний Технология принципиально не отличается от монокристаллических элментов, но разница состоит в том, что для изготовления используется менее чистый и более дешевый кремний. Внешне это уже не однотонная поверхность, а узор из границ множества кристаллов. Эффективность такого элемента составляет от 14 до 15%. Тем не менее эти панели пользуются примерно такой же популярностью на рынке, что и монокристаллические, поскольку пропорционально эффективности снижается цена производства.В России перспективнее все же использовать монокристаллические панели, поскольку при неразвитости собственного производства и больших расстояниях целесообразнее ввозить и транспортировать более эффективные панели. Ленточный кремний Принципиально такой же как и предыдущие типы, отличается лишь тем, что кремний не нарезается от кристалла, а наращивается тонким слоем в виде ленты. Антибликовое покрытие дает радужную окраску таким панелям. Эта технология не смогла завоевать рынок, занимая на нем лишь около 2% и постепенно снижается. В России почти не встречается. Аморфный кремний В этом типе используются не кристаллы, а тончайшие слои кремния, напыленные в вакууме на пластик, стекло или металл. Этот тип является наиболее дешевым в производстве, но обладает серьезным недостатком. Слои кремния выгорают на свету значительно быстрее, чем у предыдущих типов. Снижение производительности на 20% может произойти уже через два месяца у худших производителей. Очень часто в России привлеченные низкой ценой люди приобретают такие панели и потом разочаровываются, поскольку уже через год-два такой элемент перестает давать энергию. Распознать такую панель на вид можно по более блеклому сероватому или темному цвету непонятных оттенков.Бывают ли качественные солнечные панели из аморфного кремния? Бывают. При этом стоят дороже и продавцы описывают их в восторженных тонах. Тем не менее по эффективности и срокам службы самые качественные панели из аморфного кремния не могут сравниться с моно или поликристаллическими. Эффективность панелей из аморфного кремния - 6-9%, то есть для получения такого же количества энергии по сравнению с монокристаллическими панелями требуется в два-три раза больше площадь. Срок службы может составлять 10-15 и более лет, но за это время мощность значительно падает. Как правило производители заявляют для панелей из аморфного кремния заниженную мощность, которая ниже чем фактическая. Но за счет деградаци и падения мощности в первые несколько месяцев эти значения постепенно выравниваются.Панели из аморфного кремния лучше всего использовать в пустынях, где много солнца и много места. Для частных проектов на ограниченной территории монокристаллические панели оказываются выгоднее, поскольку служат гораздо дольше и занимают гораздо меньше места.
Тонкопленочные технологии Тонкопленочные солнечные фотоэлектрические элементы могут производиться из разных веществ. Чаще всего из аморфного кремния. Но также могут быть из медно-галлиевые, теллур-кадмиевые и другие. Тонкопленочные технологии солнечных элементов обладают следующими преимуществами: · их можно использовать для создания гибких модулей, которые можно складывать или сворачивать, что удобно для поездок, хотя и повышает риск порчи элементов и сокращает срок их службы · тонкие слои производящего электричество вещества можно наносить на стекло, которое будет прозрачным и в то же время производить энергию, правда количество этой · энергии довольно мало и поэтому такое применение мало практично. · изначально тонкопленочные технологии разрабатывались для удешевления производства солнечных элементов в то время как моно и поли кристаллические элементы были дорогими, но с ростом рынка стоимость производства тонкопленочных модулей оказалась незначительно ниже. Стоит ли использовать тонкопленочные солнечные модули? Смотря для каких целей. Например, сворачиваемую панель для зарядки ноутбука в поездке вполне. Можно поставить и стекла, генерирующие электричество, будет круто, только не надо ожидать чудес, электричества может быть будет достаточно для лампочки. Для стабильного обеспечения электричеством дома использовать тонкопленочные (тонкослойные) модули (из аморфного кремния) не стоит. У тонкопленочных срок службы штатной мощности - 10-15 лет от самых лучших производителей. В то время как моно и поликристаллические служат 25-40 лет. Обратите внимание, ни в одной рекламе аморфного кремния или тонкопленочных технологий не пишут о сроке службы, потому что это их основной недостаток - постепенное падение мощности уже после первых лет работы. Теллурид кадмия Этот тип тонкослойных солнечных элементов обладает потенциально большей эффективностью и в качестве проводящего компонента использует оксид олова. Эффективность составляет 8-11%. По себестоимости эти элементы не намного дешевле моно- и поли- кристаллических кремниевых и обладают проблемой использования токсичного кадмия. Сейчас этот тип элементов занимает менее 5% общего рынка. Допуск таких панелей в Россию нежелателен в первую очередь из-за отечественного неумения обращаться с потенциально токсичной продукцией.
Другие солнечные элементы Помимо вышеперечисленных есть еще много различных солнечных элементов, не получивших большого распространения. Потенциально перспективными являются медно-галлиевые, концентрирующие, композитные и некоторые другие элементы. Солнечная батарея на МКС На сегодняшний день солнечные батареи считаются одним из самых надёжных и достаточно хорошо отработанных вариантов обеспечения космического аппарата энергией.Мощность излучения Солнца на орбите Земли составляет 1367 Вт/м?. Это позволяет получать примерно 130 Вт на 1 м? поверхности солнечных батарей (при КПД 8…13 %). Солнечные батареи располагают или на внешней поверхности аппарата или на раскрывающихся жёстких панелях. Для максимизации отдаваемой батареями энергии перпендикуляр к их поверхности должен быть направлен на Солнце с точностью 10…15˚. В случае жёстких панелей это достигается или ориентацией самого КА или специализированной автономной электромеханической системой ориентации солнечных батарей, при этом панели подвижны относительно корпуса аппарата. На некоторых спутниках применяют неориентируемые батареи, располагая их на поверхности так, чтобы при любом положении аппарата обеспечивалась необходимая мощность. Солнечные батареи со временем деградируют под действием следующих факторов: · метеорная эрозия уменьшающая оптические свойства поверхности фотоэлектрических преобразователей; · радиационное излучение понижающее фотоэдс, особенно при солнечных вспышках и при полёте в радиационном поясе Земли; · термические удары из-за глубокого охлаждения конструкции на затенённых участках орбиты, нагрева на освещённых и наоборот. Это явление разрушает крепление отдельных элементов батареи, соединения между ними. Существует ряд мер по защите батарей от этих явлений. Время эффективной работы солнечных батарей составляет несколько лет, это один из лимитирующих факторов, определяющих время активного существования космического аппарата. При затенении батарей в результате манёвров или входа в тень планеты выработка энергии фотоэлектрическими преобразователям прекращается, поэтому систему энергопитания дополняют химическими аккумуляторами (буферные химические батареи).
Солнечная батарея на МКС Схемы
Заключение. Данный отчет содержит в себе информацию на тему солнечные панели (солнечные батареи) "Солнечные панели" (солнечные батареи) - это наборы соединенных друг с другом и заключенных в раму "солнечных ячеек". "Солнечная ячейка" (солнечный элемент) - это небольшое полупроводниковые устройство, преобразующие энергию света в электрическую. Наши разработки по этой теме таковы, мы подготовили схемы которые вы можете увидеть выше.
Отчет №6
Математическая модель СЭП
Заключение Основные результаты, полученные в работе 1. Разработана математическая модель управляемого вращательного движения МКА «Монитор-Э» в режиме гашения угловой скорости при условии отсутствия измерений компоненты угловой скорости относитель- но одной из связанных осей аппарата. Найдены стационарные решения модельных уравнений движения и исследована их устойчивость. Построе- на оценка областей притяжения стационарных решений модельных урав- нений. Дана рекомендация, обеспечивающая успешное гашение угловой скорости МКА. 2. Разработаны и реализованы в виде программы для персонального компьютера две интегральные статистические методики реконструкции вращательного движения МКА по телеметрической информации опреде- ленного вида. Одна из этих методик позволила по данным измерений двух компонент угловой скорости МКА и суммарного кинетического момента двигателей-маховиков реконструировать вращательное движение МКА в нескольких реализациях указанного в п. 1 режима гашения угловой скоро- сти. Реконструкция подтвердила адекватность разработанной математиче- ской модели и эффективность выданной рекомендации. С помощью вто- рой методики выполнена реконструкция вращательного движения МКА «Монитор-Э» и «КазСат-1» по телеметрическим значениям тока, снимае- мого с солнечных батарей. Созданное программное обеспечение использо- вано в инженерном сопровождении летных испытаний указанных МКА при парировании нештатных ситуаций. 3. Разработана математическая модель вращательного движения про- ектируемого МКА, учитывающая влияние на это движение нежесткости сочленений панелей солнечных батарей и наличия на борту вращающейся целевой аппаратуры. Использован специальный математический аппарат 65 для программирования процедуры расчета правых частей уравнений дви- жения МКА. Принятый подход обеспечил достаточную простоту про- граммной реализации разработанной модели и одновременно ее про- граммную автономность, т. е. возможность использования на вычисли- тельной машине без привлечения сторонних математических библиотек и пакетов программ. Проведено исследование малых колебаний системы в окрестности заданного равновесного положения. Выбраны параметры упругих связей шарнирных сочленений панелей солнечных батарей и определены собственные частоты колебаний модели в окрестности равно- весного положения. Математическая модель ядерного реактора
где α1 и α2 – соответственно температурные коэффициенты реактивности по топливу и теплоносителю. Оба коэффициента реактивности отрицательны, так что обе связи стабилизируют реактор и позволяют в известных пределах работать ему в режиме саморегулирования.
Здесь N – нейтронная мощность реактора; Nj - мощность, вносимая j-ой группой запаздывающих нейтронов (j = 1,...,6); βj и λ α1 – соответственно доля запаздывающих нейтронов и постоянная времени распада ядер-предшественников j-ой группы; – суммарная доля запаздывающих нейтронов; τm – приведенное время жизни одного поколения мгновенных нейтронов; mU и CU – соответственно масса и удельная теплоемкость топливной загрузки; k, F, TU– соответственно коэффициент теплоотдачи, поверхность теплоотдачи и температура топлива; TВ, TВХ – соответственно температура теплоносителя на выходе и входе в реактор; γ В, CB, – соответственно плотность, удельная теплоемкость теплоносителя при постоянном давлении и расход теплоносителя; δρ(t) – внешнее возмущение реактора по реактивности.
При такой нормировке исходная система уравнений записывается в следующем безразмерном виде:
Здесь, – критерии подобия задачи.
Приведённые уравнения отличаются разными временными масштабами от τM~10-4 с и до τU ~4 с, т.е. относятся к классу так называемых жёстких дифференциальных уравнений [2]. В связи с этим, стандартные методы численного интегрирования на основе алгоритма Рунге-Кутты здесь неприменимы и для решения приведенной выше задачи Коши применен известный алгоритм «Radau» [3]. Численное решение жёсткой системы реализовано нами в среде Mathcad.
Модель неотравленного реактора с учетом температурных обратных связей позволяет изучить широчайший спектр вопросов, связанных с процессами, происходящими в реакторной установке, дает возможности для понимания физики этих процессов, наглядно показывает важнейшие параметры, влияющие на динамику реактора. Кроме того, подключение соответствующих подпрограмм позволяет количественно исследовать кинетику реактора при многофакторном изменении его реактивности. Применение модели в целях обучения решает вопрос не только изучения конкретной дисциплины, но и создания у студентов начальных навыков моделирования физических процессов.
Отчет №7 Использование в социальной среде. Разработка конкурентоспособной космической техники требует перехода на новые типы аккумуляторов, отвечающих требованиям систем электроснабжения перспективных космических аппаратов.В наши дни космические аппараты используются для организации систем связи, навигации, телевидения, изучения погодных условий и природных ресурсов Земли, освоения и изучения дальнего космоса.Одним из главных условий к подобным аппаратам является точная ориентация в космосе и коррекция параметров движения. Это значительно повышает требования к системе энергоснабжения аппарата. Проблемы энерговооруженности космических аппаратов, и, в первую очередь, разработки по определению новых источников электроэнергии, имеют первостепенное значение на мировом уровне.В настоящее время основными источниками энергий для космических аппаратов являются солнечные и аккумуляторные батареи.Солнечные батареи по своим характеристикам достигли физического предела. Дальнейшее их совершенствование возможно при использовании новых материалов, в частности, арсенида галлия. Это позволит в 2-3 раза увеличить мощность солнечной батареи или уменьшить ее размер.Среди аккумуляторных батарей для космических аппаратов сегодня широко используются никель-водородные аккумуляторы. Однако энергомассовые характеристики этих аккумуляторов достигли своего максимума (70-80 Вт*ч/кг). Дальнейшее их улучшение очень ограничено и, кроме того, требует больших финансовых затрат.В связи с этим, в настоящее время на рынке космической техники происходит активное внедрение литий-ионных аккумуляторов (ЛИА).Характеристики литий-ионных батарей гораздо выше по сравнению с аккумуляторами других типов при аналогичном сроке службы и количестве циклов заряд-разряд. Удельная энергия литий-ионных аккумуляторов может достигать 130 и более Вт*ч/кг, а коэффициент полезного действия по энергии — 95%.Немаловажным фактом является и то, что ЛИА одного типоразмера способны безопасно работать при их параллельном соединении в группы, таким образом, несложно формировать литий-ионные аккумуляторные батареи различной емкости. Одним из главных отличий ЛИА от никель-водородных батарей является наличие электронных блоков автоматики, которые контролируют и управляют процессом заряда-разряда. Они также отвечают за нивелирование разбаланса напряжений единичных ЛИА, и обеспечивают сбор и подготовку телеметрической информации об основных параметрах батареи.Но все же основным преимуществом литий-ионных аккумуляторов считается снижение массы по сравнению с традиционными батареями. По оценкам специалистов, применение литий-ионных аккумуляторов на телекоммуникационных спутниках мощностью 15-20 кВт позволит снизить массу батарей на 300 кг. Учитывая то, что стоимость вывода на орбиту 1 кг полезной массы составляет около 30 тысяч долларов, это позволит значительно снизить финансовые затраты.Одним из ведущих российских разработчиков подобных аккумуляторных батарей для космических аппаратов является ОАО «Авиационная электроника и коммуникационные системы» (АВЭКС), входящее в КРЭТ. Технологичный процесс изготовления литий-ионных аккумуляторов на предприятии позволяет обеспечить высокую надежность и снижение себестоимости. Отчет №8 Миссия анализа. Введение Анализ мисси - это первое, что нужно сделать перед тем, как говорить о проекте. Это так, потому что мы хотим знать направление проекта. Какова цель и почему мы хотим приложить столько усилий в это? Подходит ли нам такой вариант? Стоит ли делать это? В следующей главе мы проверим основную идею, стоящую за Compass-1. В конце нашего анализа, мы хотим ответить последние два вопроса «да»! Цель миссии
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-25; просмотров: 149; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.149.214.32 (0.093 с.) |