En nuestro día a día usamos con frecuencia muchos aparatos eléctricos y electrónicos como teléfonos móviles, ventiladores, neveras portátiles, luces eléctricas, aires acondicionados, computadoras, instrumentos industriales, máquinas, etc. Todos estos componentes eléctricos y electrónicos o dispositivos requieren una fuente de energía eléctrica para su funcionamiento.
Ventajas y desventajas de la energía solar
Para proporcionar energía suficiente y alcanzar la demanda de carga, existen diferentes formas de generar energía eléctrica utilizando diferentes fuentes de energía como Energía Solar, Energía Térmica, Energía Eólica, Energía Nuclear, etc. En este artículo, discutiremos sobre la energía solar y las ventajas y desventajas de sistema de energía solar utilizado para la generación de energía eléctrica.
Solar Energy
La luz radiante y el calor del sol se aprovechan para proporcionar energía solar. Las tecnologías en evolución como la electricidad solar térmica, la arquitectura solar, la calefacción solar y la energía solar fotovoltaica se utilizan para esto. solar energy . Según la forma de captar, convertir y distribuir la energía solar, estas tecnologías solares se clasifican en dos tipos: solar activa y solar pasiva. La energía eléctrica generada a partir de la energía solar se denomina Energía Solar.
La energía solar utilizada directamente para calentar agua en piscinas, iluminación diurna, secar ropa, etc., sin ningún dispositivo intermedio o convertidor se denomina Energía Solar Pasiva.
Energía solar pasiva
La energía solar que se utiliza indirectamente para suministrar energía a los dispositivos consumidores de energía después del procesamiento a través de dispositivos intermedios como paneles solares o células fotovoltaicas para convertir la energía solar en energía eléctrica se denomina Energía Solar Activa.
Energía solar activa
Proceso de conversión de energía de energía solar
La energía solar se convierte en energía eléctrica denominada Energía Solar Power, y este proceso de conversión se lleva a cabo mediante el uso de paneles solares, controlador de carga, batería e inversor.
Proceso de conversión de energía solar
Paneles solares
Paneles solares
Los paneles solares o células fotovoltaicas se utilizan para la conversión de luz (energía solar) en corriente eléctrica (CC) mediante el efecto fotovoltaico. Este sistema se puede llamar como Sistema de energía solar . Los paneles solares son módulos inflexibles hechos de silicio o silicio cristalino a base de obleas.
Las células fotovoltaicas se clasifican en dos tipos: células policristalinas y monocristalinas. Varias células fotovoltaicas están interconectadas para formar un módulo y una matriz de estos módulos se denomina panel solar.
Sistema de batería
Sistema de batería
El sistema de batería consta de celda secundaria o batería eléctrica recargable. Hay dos tipos de baterías como baterías de plomo-ácido y de ciclo profundo de celda de gel.
La batería se usa para almacenar energía durante el día, mientras que los paneles solares generan energía y se pueden usar durante la noche con un inversor.
Controlador de carga
El controlador de carga se utiliza para encender o apagar la carga y la carga. Se utiliza principalmente para proteger la batería de sobrecargas y en condiciones de carga.
Controlador de carga
Durante el día, el controlador conmuta la batería para almacenar la energía generada por los paneles solares y, durante la noche, suministra energía a la carga a través de un inversor.
Inversor
Inversor
los El inversor se utiliza para convertir la energía CC en energía CA y luego para proporcionar suministro de CA a las cargas.
Como muchas cargas, que utilizamos con frecuencia, requieren alimentación de CA, es necesario convertir la CC en CA. La energía almacenada en la batería está en forma de CC, esto también se puede convertir en CA utilizando un inversor en el sistema.
Importancia de la energía solar
Existen diferentes tipos de fuentes de energía con las que podemos generar energía eléctrica, pero en este proceso de generación de energía eléctrica Se deben tener en cuenta muchos aspectos como la contaminación, el costo, la eficiencia, la energía renovable o no renovable utilizada para la generación de energía, etc. Aquí debemos considerar la importancia de la energía solar para producir electricidad y para conservar las fuentes de energía no renovables como el carbón, el petróleo, otros combustibles fósiles y también.
La energía solar no solo se utiliza para la generación de electricidad, sino que también la utilizan las plantas para la producción de clorofila verde y alimento en las plantas mediante la fotosíntesis, imprescindibles para la supervivencia de las plantas. De las ventajas de la energía solar y proyectos de energía solar discutido a continuación en este artículo podemos entender la importancia de la energía solar.
Ventajas y desventajas de la energía solar
Aunque hay numerosas ventajas de la energía solar, también hay algunas desventajas de la energía solar que se enumeran a continuación:
Ventajas
La energía solar es un recurso gratuito y renovable para generar electricidad, pero requiere colectores y algún otro equipo para convertir la energía solar en energía eléctrica.
- Las células solares utilizadas para la generación de energía no producen ruido. mientras que los generadores o turbinas de otros métodos provocan contaminación acústica.
- No causa mucha contaminación en comparación con otros métodos de generación de energía, como una central térmica, una central nuclear, etc.
- Las células solares no constan de partes móviles y, por lo tanto, requieren un poco de mantenimiento para su funcionamiento.
- Se puede utilizar en áreas remotas para generar y utilizar energía en esa localidad, donde la transmisión de electricidad es demasiado cara.
- La energía solar ofrece seguridad energética al evitar el sistema eléctrico general en el que existe la posibilidad de robo de energía.
- En general, las calculadoras y algunos dispositivos electrónicos que consumen poca energía pueden energizarse utilizando la energía solar de manera eficaz.
- La energía solar puede producir el 50% de la energía necesaria para albergar mediante la instalación de los paneles solares.
- En el uso a largo plazo de la energía solar, la inversión en la instalación de energía solar se puede recuperar a niveles máximos ya que la energía solar es gratuita.
- Es una fuente de energía renovable infinita y eterna en comparación con otras fuentes de energía limitadas como la energía nuclear, el carbón, etc., que se estima que duren entre 30 y 40 años.
- Se puede considerar como una casa de máquinas generadora de empleos si una vez que se inicia la instalación o construcción de estaciones de energía solar, ofrecerá más oportunidades de trabajo para muchos estudiantes de ingeniería.
Ventajas de la energía solar
La figura anterior muestra que la energía solar generada a partir de los paneles solares del techo de una casa se puede usar para fines domésticos como lavadoras, etc., y la energía restante se puede vender a la red para recibir el pago de la exportación de electricidad.
Desventajas
El costo de instalación de los paneles solares para utilizar energía solar es muy caro y las inversiones iniciales pueden cubrirse solo después de una utilización a largo plazo (muchos años).
- La generación de energía solar depende enteramente de la luz solar que incide en los paneles solares y que a su vez dependen de las condiciones climáticas.
- La energía solar se puede aprovechar en un período limitado ya que la luz solar está disponible solo durante el día y los días soleados, por lo tanto, la energía se puede generar solo en un período de tiempo limitado y la energía debe guardarse en baterías para su uso posterior.
- Las baterías que se utilizan para almacenar energía solar son muy costosas, de gran tamaño y deben ser reemplazadas de vez en cuando.
- La eficiencia del sistema de energía solar (conversión de energía solar en energía eléctrica) es de alrededor del 22% y para mejorar esto, se requieren grandes áreas para capturar más luz solar y producir la electricidad adecuada.
Proyectos de energía solar
Hay muchas fuentes de energía solar proyectos eléctricos y electrónicos como un simple calentador de agua solar y algunos proyectos se enumeran a continuación junto con sus objetivos. La conciencia masiva entre individuos e instituciones sobre las ventajas y desventajas de la energía solar los ha impulsado a comenzar a diseñar y desarrollar nuevos proyectos avanzados de energía solar. los nuevos proyectos avanzados e innovadores incluir Panel solar de seguimiento solar , Farola solar basada en Raspberry Pi, Controlador de carga de energía solar, Sistema de medición de energía solar y muchos otros basados en energía solar proyectos de microcontroladores .
Farola solar basada en Raspberry Pi
El objetivo principal de este proyecto es diseñar farolas a base de LED con control automático de intensidad utilizando energía solar o energía solar mediante células fotovoltaicas con el Tablero Raspberry Pi . Los paneles solares se utilizan para la conversión de la energía solar en energía eléctrica y esta energía eléctrica se utiliza para cargar las baterías mediante un circuito de control de carga.
Farola solar basada en Raspberry Pi de Edgefxkits.com
La intensidad de la luz se controla para ahorrar energía durante las horas de baja densidad de tráfico (generalmente hasta altas horas de la noche). los Técnica PWM está incrustado con la placa Raspberry Pi como se muestra en el diagrama de bloques para ahorrar energía solar proporcionando diferentes intensidades en diferentes momentos.
Controlador de carga de energía solar
La principal intención del Controlador de carga solar El proyecto consiste en almacenar energía eléctrica en baterías, obtenida mediante la conversión de la energía solar en energía solar o energía eléctrica utilizando células fotovoltaicas, durante el día y para utilizar esta energía almacenada durante la noche. Un conjunto de los amplificadores operacionales se utilizan como comparadores para monitorear el voltaje del panel y la corriente de carga como se muestra en el diagrama de bloques.
Controlador de carga de energía solar de Edgefxkits.com
Diferentes tipos de LED se utilizan para indicar condiciones de carga baja, sobrecarga y descarga profunda. El MOSFET se utiliza como un interruptor semiconductor de potencia para cortar la carga en condiciones de batería baja o sobrecarga. Si la batería está completamente cargada, entonces la energía solar se deriva a la carga ficticia mediante un transistor.
Hay muchos científicos, instituciones, personas que realizan investigaciones para mejorar la eficiencia del sistema de energía solar. Puede compartir algunas de las ventajas y desventajas de la energía solar que conoce en la sección de comentarios para fomentar el uso de energía solar renovable. Para obtener más ayuda técnica con respecto a los proyectos basados en energía solar y energía solar, publique sus consultas, comentarios y ideas de proyectos de energía solar para implementar usando microcontrolador.
Créditos fotográficos:
- Panel solar de industria de procesos
- Energía solar por constructores de guisantes
- Calefacción solar activa por cienciaproyectoideasforkids
- Proceso de conversión de energía de energía solar por noticias-energias-alternativas
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