אלמנטים פוטו-וולטאיים. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

אלמנטים פוטו-וולטאיים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מקורות אנרגיה חלופיים

מכשירים להמרה ישירה של אור או אנרגיית שמש לחשמל נקראים photocells (באנגלית Photovoltaics, מהתמונות היוונית - אור ושם יחידת הכוח האלקטרו-מוטורי - וולט). הפיכת אור השמש לחשמל מתרחשת בתאים פוטו-וולטאיים העשויים מחומר מוליכים למחצה כמו סיליקון, היוצרים זרם חשמלי בחשיפה לאור השמש.

תאים פוטו-וולטאיים

על ידי חיבור תאים פוטו-וולטאיים למודולים, ואלה, בתורם, זה עם זה, אפשר לבנות תחנות פוטו-וולטאיות גדולות. התחנה הגדולה ביותר כזו עד כה היא מתקן ה-5 מגה וואט קאריס פליין במדינת קליפורניה בארה"ב. היעילות של מתקנים פוטו-וולטאיים היא כיום סביב 10%, אולם, תאים פוטו-וולטאיים בודדים יכולים להגיע ליעילות של 20% או יותר.

כתבה

ההיסטוריה של תאים פוטו-וולטאיים מתחילה בשנת 1839, כאשר הפיזיקאי הצרפתי אדמונד בקארל גילה את האפקט הפוטו-וולטאי. לאחר מכן הגיעו גילויים נוספים:

בשנת 1958, סוללות פוטו-וולטאיות קטנות (פחות מ-1 וואט) הזינו את משדר הרדיו של לוויין החלל האמריקאי אוונגרד. באופן כללי, לחקר החלל היה תפקיד חשוב בפיתוח תאים סולאריים.
במהלך משבר הנפט של 1973-74. מספר מדינות השיקו תוכניות פוטו-וולטאיות בבת אחת, מה שהוביל להתקנה ובדיקה של למעלה מ-3100 מערכות פוטו-וולטאיות בארצות הברית בלבד. רבים מהם עדיין בפעילות.

שוק פוטו-וולטאים

המצב הנוכחי של שוק התאים הפוטו-וולטאיים מאופיין בצמיחה יציבה למדי, כ-20% בשנה, אך היקפי הייצור של התאים הפוטו-וולטאיים נותרו נמוכים למדי. ייצור המודולים ברחבי העולם בשנת 1998 היה כ-125 מגוואט, בעוד המחיר ירד מ-50 דולר לוואט ב-1 ל-1976 דולר לוואט ב-5. עם זאת, מערכת פוטו-וולטאית של קילוואט-שעה של חשמל עדיין יקרה פי 1-1999 מחשמל מסורתי ( בהתאם למיקום הספציפי ולסוג המערכת). לפיכך, שוק התאים הסולאריים עדיין תופס נישה קטנה בכלכלה העולמית. אבל הוא ממשיך לצמוח בהתמדה באותם פלחי שוק שבהם תאים סולאריים תחרותיים, למשל, במערכות אוטונומיות מרוחקות מרשת החשמל.

באזורים רבים בעולם, ההתקדמות מורגשת. ממשלת יפן משקיעה 250 מיליון דולר בשנה כדי להגדיל את כושר הייצור מ-40 MW (1997) ל-190 MW (2000). מדינות אירופה ממשיכות לתוכניות משלהן, המונעות על ידי הצורך בעצמאות אנרגטית ושיקולים סביבתיים. לתוכניות אלו, בשילוב עם סוגיות סביבתיות כמו שינויי אקלים, יש פוטנציאל להאיץ מאוד את התפתחות התעשייה הזו. Shell Solar בנתה את מפעל התאים הסולאריים הגדול בגרמניה עם תפוקה שנתית של 10 מגה-וואט, שמתוכנן להגדיל ל-25 מגה-וואט. עלות בניית המפעל היא 50 מיליון מארק גרמני.

יתרונות

אמינות גבוהה

תאים פוטו-וולטאיים תוכננו לשימוש בחלל, שבו התיקונים יקרים מדי או בלתי אפשריים. עד כה, תאים פוטו-וולטאיים הם מקור הכוח כמעט לכל הלוויינים במסלול כדור הארץ, מכיוון שהם עובדים ללא תקלות וכמעט שאינם דורשים תחזוקה.

עלויות שוטפות נמוכות

תאים סולאריים פועלים על דלק חופשי - אנרגיה סולארית. ללא חלקים נעים, הם דורשים מעט תחזוקה. מערכות פוטו-וולטאיות חסכוניות מהוות מקור חשמל אידיאלי עבור תחנות תקשורת בהרים, מצופי ניווט בים וצרכנים אחרים הממוקמים רחוק מקווי חשמל.

תאימות אקולוגית

מכיוון שמערכות פוטו-וולטאיות אינן שורפות דלק ואין להן חלקים נעים, הן שקטות ונקיות. תכונה זו שימושית ביותר כאשר גנרטורים דיזל ומנורות נפט הם החלופה היחידה להשגת אור וכוח.

מודולריות

ניתן להביא את המערכת הפוטו-וולטאית לכל גודל. הבעלים של מערכת כזו יכול להגדיל או להקטין אותה אם הצורך שלו בחשמל משתנה. ככל שצריכת האנרגיה והאפשרויות הכספיות גדלות, בעל הבית עשוי להוסיף מודולים כל כמה שנים. חקלאים יכולים לספק לבעלי חיים מי שתייה באמצעות מערכות שאיבה ניידות.

עלויות בניה נמוכות

מערכות פוטו-וולטאיות ממוקמות לרוב בקרבת הצרכן, מה שאומר שאין צורך למשוך קווי חשמל למרחקים ארוכים, כמו במקרה של חיבור לקווי חשמל. בנוסף, אין צורך בשנאי מטה. פחות חוטים פירושו עלויות נמוכות יותר ותקופת התקנה קצרה יותר.

עלות החשמל המיוצר על ידי מערכת פוטו-וולטאית

הרבה מערכות פוטו-וולטאיות קטנות שמניעות כמה נורות וטלוויזיה זולות הרבה יותר מהחלופה של הארכת קו החשמל, החלפה וסילוק של סוללות חד פעמיות או הפעלת דיזל גנרטור. עלות החשמל המיוצר במתקנים גדולים המסוגלים לספק חשמל לבניין מגורים מתבטאת בעלות של קוט"ש אחד. זה תלוי בעלות הראשונית של המערכת, בתנאי ההלוואה (להחזר העלות הראשונית), בעלות הפעלת המערכת, באורך החיים הצפוי שלה וביעילות הכוללת.

עם שיעורי ריבית טיפוסיים על הלוואות ואורך חיים ממוצע, עלות החשמל הסולארי בארה"ב ב-1998 הייתה בין 20 ל-50 סנט לקוט"ש.

אזור מערכת PV

המודולים הנפוצים ביותר (סיליקון גבישי) מייצרים 100-120 וואט למ"ר (W/m2). לפיכך, מודול של מטר מרובע אחד מייצר מספיק חשמל כדי להפעיל נורה אחת של 100 וואט. בקנה מידה תעשייתי, מפעל פוטו-וולטאי התופס חלקת אדמה מרובעת עם דופן של כ-160 ק"מ יכול לספק חשמל לכל ארצות הברית. הפתרון הטוב ביותר, לעומת זאת, הוא להציב את המודולים הפוטו-וולטאיים על גגות בניינים או לשלב אותם בקירות חזית.

זוהי אפשרות זולה יותר, מכיוון שהיא חוסכת בחומרי בניין.

ראה מאמרים אחרים סעיף מקורות אנרגיה חלופיים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

האיום על העיר העתיקה של האינקה 17.02.2002

לאחר רעידת האדמה האחרונה ב-7,9 בפרו, התברר כי המדינה מאוימת בסכנה איומה חדשה. לדברי מדענים, העיר העתיקה של האינקה, מאצ'ו פיצ'ו, שהוקמה על ידי האינדיאנים בצורה מופתית על כרכוב הררי ענק, יכולה ליפול לתהום בכל רגע.

הארכיאולוג הפרואני המוביל, ד"ר פרדריקו קאופמן, מאשים את הרשויות במדינה בהתעלמות מוחלטת מתוצאות מחקר של מדענים יפנים, המוכיחות כי נדרשים צעדים דחופים להצלת עיר האינקה העתיקה. נמצא כי צלע ההר שעליו נשענת העיר יכול להיות נתון למפולת ולהתמוטט תוך שנים ספורות. מתחת לעיר הבחינו בתנועות של קרום כדור הארץ. קצב המפולת המתחילה מואץ במהירות רבה, ומדענים מעריכים את משך קיומה האפשרי של העיר לכל היותר ב-15 שנים.

בני האינקה היו בנאים גדולים, הם התאימו גושי אבן ענקיים אחד לשני כך שאי אפשר היה לסחוט ביניהם סכין גילוח. אך כעת מופיעים סדקים בקירות, והסיבה לכך היא תהליכים סייסמולוגיים מתחת לעיר.

עוד חדשות מעניינות:

▪ כיצד להגן על הטלפון הנייד שלך מפני גניבה

▪ כוויות שמש ללא UV

▪ השפעת המזון המהיר על השינה והזיכרון של מתבגרים

▪ בולי עץ בזכוכית

▪ גנים מבוקרים ברדיו

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק באתר גלאי מתכות. בחירת מאמרים

▪ מאמר מטרה כמו בז. ביטוי פופולרי

▪ מאמר על מה נזפו אנשי קייב בדוכס הגדול שלהם סביאטוסלב איגורביץ'? תשובה מפורטת

▪ מאמר אנליסט רואה חשבון. תיאור משרה

▪ מאמר מנורות פלורסנט אינדוקציה ללא אלקטרודות. מנורות קומפקטיות של GE. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר Trinistor ממיר, 12-24/60 וולט 2 אמפר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר