ГБПОУ СО Сухоложский многопрофильный техникум Энергетическая независимость солнечной

ГБПОУ СО «Сухоложский многопрофильный техникум» Энергетическая независимость солнечной энергии Выполнил студент гр. Э-33 Коковин А. А. Руководитель: Шурова Н. А. 1 КК 2015

Цель и задачи проекта Цель проекта исследование возможности эффективного использования солнечной энергии для снижения расхода традиционных видов топлива и защиты окружающей среды. Задачи проекта: 1) изучить свойства солнечного излучения; 2) описать установки для концентрации солнечного света; 3) проанализировать конкретные проектные решения; 4) обосновать через технические и экономические расчеты энергосбережение и природосбережение; 5) предложить разработку инновационной солнечной электростанции.

Солнце и Земля Поток мощности, излучаемый Солнцем в окружающее пространство Температура в активном ядре Солнца Площадь поверхности Земли, облучаемой Солнцем Расстояние от Солнца до Земли Поток солнечной радиации, достигающей Земли 4∙ 1023 к. Вт 107 К 5∙ 108 км 2 150 мил. км 1, 2 ∙ 10 14 к. Вт Это значительно превышает ресурсы всех других возобновляемых источников энергии Для примера, суммарная мощность всех электростанции России 2, 2∙ 108 к. Вт

Интенсивность солнечного излучения • • • широты и долготы местности; географических и климатических особенностей; состояния атмосферы; высоты Солнца над горизонтом; размещение приемника солнечного излучения на Земле; размещение приемника солнечного излучения по отношению к Солнцу и т. д.

Карта солнечного излучения

Солнечная энергетика в РФ

Солнечная энергетика в мире

Солнечные энергетические установки • по виду преобразования солнечной энергии в другие виды энергии тепло или электричество; • по концентрированию энергии с концентраторами и без концентраторов; • по технической сложности простые (нагрев воды, сушилки, нагревательные печи, опреснители и т. д. ) и сложные.

Сложные солнечные энергетические установки 1 группа • базируется в основном на системе преобразования солнечного излучения в тепло, которое далее чаще всего используется в обычных схемах тепловых электростанций: • башенные солнечные электрические станции • солнечные пруды • солнечные энергетические установки с параболоцилиндрическими концентраторами • солнечные коллекторы, в которых происходит нагрев воды с помощью солнечного излучения

Сложные солнечные энергетические установки 2 группа • базируется на прямом преобразовании солнечного излучения в электроэнергию с помощью солнечных термоэлектрических или фотоэлектрических установок. (Безмашинные солнечные энергетические установки)

Термоэлектрические преобразователи В основе лежит эффект Зеебека, открытый в 1821 году. Если спаять концами два проводника разного химического состава и поместить спаи в среды с разными температурами, то между ними возникает термо ЭДС:

Фотоэлектрические преобразователи Фотоэлектрическая генерация энергии обусловлена пространственным разделением положительных и отрицательных носителей заряда при поглощении в полупроводнике электромагнитного излучения.

Другие приемники солнечного излучения 1. Подогреватели воздуха а) нагреватели изготавливают с шероховатыми приемными поверхностями или с поверхностями, на которых нарезаны канавки для увеличения площади и усиления турбулентности, необходимой для теплопередачи в воздухе. б) альтернативный вариант состоит в увеличении контактной поверхности при использовании пористых или сетчатых приемников.

Другие приемники солнечного излучения 2. Солнечные отопительные системы Идея пассивной отопительной солнечной системы состоит в выборе приемлемой площадки с обращенной к Солнцу поверхностью так. чтобы получить оптимальное количество солнечного тепла для данной строительной конструкции. Первый шаг состоит в обеспечении качественной изоляции здания, включаю щей предупреждение сквозняков и устройство контролируемой вентиляции с регенерацией тепла.

Другие приемники солнечного излучения

Солнечная электростанция для дома Электроснабжение дома солнечными батареями состоит из главных фотоэлектрических элементов: 1. Солнечные батареи, преобразующие энергию солнца в электроэнергию 2. Контроллер напряжения и солнечной зарядки, он надежно служит для защиты от глубокого разряда батареи аккумуляторов и от перезаряда системы солнечных модулей. 3. Солнечный инвертор, позволяет пользоваться обычными электроприборами 4. Подключение электросчетчика позволяет учитывать электроэнергию, потребляемую всеми электроприборами от общей электросети

Потребление электрической энергии Наименование оборудования Холодильник класса А Насос Энергосберегающие лампы освещения 10 шт. LCD телевизор 32" Зарядное устройство мобильного телефона Ноутбук Пылесос СВЧ печь Электрический чайник Прочие электроприборы ИТОГО: Потребляемая Кол во Потребляемая мощность за час, работы в мощность за Вт сутки, ч сутки, Вт*ч 35, 4 24 850 500 3 1500 20 3 600 70 3 210 5 3 15 50 1500 2000 5 0, 33 0, 25 0, 17 250 500 340 235 5 к. Вт*ч/сутки

Солнечная электростанция для дома Наименование оборудования Технические данные Кол во шт. 250 Вт 6 48 В, 60 А 1 Инвертор с ЗУ: Outback. GV FX 3048 E 3000 Вт ном. / 3300 Вт 30 мин. , заряд 48 В, 45 А 1 Аккумуляторы: Delta GX 12 200 12 В, 200 А*ч 8 Автоматы постоянного тока 125 А 60 А 1 2 Комплект кабелей и разъемов комплект с длиной кабелей для солнечных батарей 15 м 1 Солнечные батареи: CHN 250 60 P Контроллер заряда: Outback FLEXmax 60

Солнечная башня В этих электростанциях для преобразования в электроэнергию солнечного света используется вращающееся поле отражателей гелиостатов. Они фокусируют солнечный свет на центральный приемник, сооруженный на верху башни, который поглощает тепловую энергию и приводит в действие турбогенератор.

Гибридная солнечная электрическая станция Для обеспечения бесперебойного электроснабжения автономного объекта, уменьшения необходимой мощности ветротурбины и солнечной батареи и емкости аккумуляторной батареи, улучшения режимов работы станции во многих случаях целесообразно использование гибридной ветросолнечной электростанции.

Расчет технико-экономических показателей проекта Расчетные данные для экономического обоснования проекта Наименование Потребляемая мощность Всего в сутки 6 к. Вт/час Всего за месяц 200 к. Вт/час Всего за год 2400 к. Вт/час

Смета затрат на оборудование Технические данные Кол во шт. Цена 250 Вт 6 85000 48 В, 60 А 1 52300 3000 Вт ном. / 3300 Вт 30 мин. , заряд 48 В, 45 А 1 130000 Аккумуляторы: Delta GX 12 200 12 В, 200 А*ч 8 220440 Автоматы постоянного тока 125 А 60 А 1 2 5170 5338 1 1570 Наименование оборудования Солнечные батареи: CHN 250 60 P Контроллер заряда: Outback FLEXmax 60 Инвертор с ЗУ: Outback GVFX 3024 E комплект с длиной Комплект кабелей и разъемов кабелей для солнечных батарей 15 м Итого: 499818

Суммарные затраты на производство электроэнергии Год 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 Итого Потребляемая мощность, к. Вт 2400 2400 2400 2400 2400 2400 Тариф за энергию, руб/к. Вт 3, 07 3, 44 3, 85 4, 31 4, 83 5, 41 6, 06 6, 79 7, 60 8, 51 9, 53 10, 68 11, 96 13, 40 15, 00 16, 80 18, 82 21, 08 23, 61 26, 44 29, 61 Итого за год, руб 7368, 00 8252, 16 9242, 42 10351, 51 11593, 69 12984, 93 14543, 13 16288, 30 18242, 90 20432, 04 22883, 89 25629, 96 28705, 55 32150, 22 36008, 24 40329, 23 45168, 74 50588, 99 56659, 67 63458, 83 71073, 89 601956, 28

Государственная поддержка Возмещение стоимости технологического присоединения Тариф на подключение Система чистого измерения

Экологические последствия использования ископаемых видов топлива При сжигании ископаемых видов топлива образуется около 80% общего мирового объема выбросов диоксида углерода (СO 2) в атмосферу.

Энергосбережение как основа природосбережения Расход топлива и объем углекислого газа Наименование вида топлива Расход топлива, кг/м 3 сутки месяц год 20 лет сутки Объем угл. газа, м 3 месяц год 20 лет Уголь каменный 2, 88 96, 00 1152, 00 23040, 00 4, 89 163, 20 1958, 40 39168, 00 Мазут 1, 80 60, 00 720, 00 14400, 00 2, 70 90, 00 1080, 00 21600, 00 Природный газ 2, 10 70, 00 840, 00 16800, 00 2, 52 84, 00 1008, 00 20160, 00

Заключение Энергоноситель Атомный Гидроресурсы Газ Нефтяной Солнце Ветер Перспективы Выработка энергии Использование реакторов Неограниченная рамножителей (брудеров) Ограниченное кол. Использование турбин водных ресурсов, пригодных для ГЭС Использование широкой сети Невозобновляемость трубопроводов от мест добычи до потребителя Химическая промышленность Тепловой режим Земли сбалансирования с учетом солнечной энергии 1. 5*10 Дж в год Кинетическая и ветровая шерпы в приемном слое, с обеспечением мин. Скорости ветра 4 м/с Экологическое воздействие Непредсказуемо с элементами риска Нарушение экобаланса региона Нарушение экобаланса мест разработки Невозобновляемость ресурсов Нарушение Экобаланса мест разработки и транспортировки Доступность возобноляемость Ресурсов Отсутствие Доступность возобноляемостъ Ресурсов Отрицательное воздействие на орнитосферу (незначительное)

Спасибо за внимание!!!