что такое термоэлектрический солнечный элемент
Ответы к тесту: Работа солнечной электростанции
⚑ Закажите написание студенческой работы!
Если возникли сложности с подготовкой студенческой работы, то можно доверить её выполнение специалистами нашей компании. Мы гарантируем исполнить заказ во время и без ошибок!
Тестовый вопрос: Что такое двусторонний солнечный элемент?
Выберите правильный ответ:
[ верно ] Солнечный элемент с двусторонней фоточувствительностью.
[неверно] Солнечный элемент на основе фотоэффекта.
[неверно] Преобразователь энергии солнечного излучения в электрическую энергию, выполненный на основе различных физических принципов прямого преобразования.
[неверно] Солнечный элемент на основе термоэлектрических явлений, в котором источником тепла является энергия солнечного излучения.
[неверно] Солнечный преобразователь на основе явления термоэлектронной эмиссии, в котором источником тепла является энергия солнечного излучения.
Тестовый вопрос: Что такое термоэлектрический солнечный элемент?
Выберите правильный ответ:
[ верно ] Солнечный элемент на основе термоэлектрических явлений, в котором источником тепла является энергия солнечного излучения.
[неверно] Солнечный элемент на основе фотоэффекта.
[неверно] Преобразователь энергии солнечного излучения в электрическую энергию, выполненный на основе различных физических принципов прямого преобразования.
[неверно] Солнечный элемент с двусторонней фоточувствительностью.
[неверно] Солнечный преобразователь на основе явления термоэлектронной эмиссии, в котором источником тепла является энергия солнечного излучения.
Тестовый вопрос: Что такое термоэлектронный солнечный преобразователь?
Выберите правильный ответ:
[ верно ] Солнечный преобразователь на основе явления термоэлектронной эмиссии, в котором источником тепла является энергия солнечного излучения.
[неверно] Солнечный элемент на основе фотоэффекта.
[неверно] Преобразователь энергии солнечного излучения в электрическую энергию, выполненный на основе различных физических принципов прямого преобразования.
[неверно] Солнечный элемент с двусторонней фоточувствительностью.
[неверно] Солнечный элемент на основе термоэлектрических явлений, в котором источником тепла является энергия солнечного излучения.
Тестовый вопрос: Что такое солнечный фотоэлектрический преобразователь?
Выберите правильный ответ:
[ верно ] Солнечный элемент на основе фотоэффекта.
[неверно] Преобразователь энергии солнечного излучения в электрическую энергию, выполненный на основе различных физических принципов прямого преобразования.
[неверно] Солнечный элемент с двусторонней фоточувствительностью.
[неверно] Солнечный элемент на основе термоэлектрических явлений, в котором источником тепла является энергия солнечного излучения.
[неверно] Солнечный преобразователь на основе явления термоэлектронной эмиссии, в котором источником тепла является энергия солнечного излучения.
Тестовый вопрос: Укажите правильно определение термодинамическая солнечная электростанция.
Выберите правильный ответ:
[ верно ] Солнечная электростанция, в которой энергия солнечного излучения используется как источник тепла в термодинамическом цикле преобразования тепловой энергии в механическую, а затем в электрическую.
[неверно] Солнечная электростанция, в которой используется способ прямого преобразования энергии солнечного излучения в электрическую энергию.
[неверно] Солнечная электростанция, в которой излучение от оптической концентрирующей системы, образованной полем гелиостатов, направляется на установленный на башне приемник энергии солнечного излучения.
[неверно] Термодинамическая солнечная электростанция, в которой энергия солнечного излучения, поглощенная теплоносителем в первом контуре, передается через теплообменник теплоносителю второго контура.
[неверно] Солнечная электростанция, состоящая из повторяющихся конструктивных элементов-модулей, содержащих однотипные концентраторы и приемники энергии солнечного излучения.
Тестовый вопрос: Укажите правильное определение модульная солнечная электростанция.
Выберите правильный ответ:
[ верно ] Солнечная электростанция, состоящая из повторяющихся конструктивных элементов-модулей, содержащих однотипные концентраторы и приемники энергии солнечного излучения.
[неверно] Солнечная электростанция, в которой энергия солнечного излучения используется как источник тепла в термодинамическом цикле преобразования тепловой энергии в механическую, а затем в электрическую.
[неверно] Солнечная электростанция, в которой используется способ прямого преобразования энергии солнечного излучения в электрическую энергию.
[неверно] Солнечная электростанция, в которой излучение от оптической концентрирующей системы, образованной полем гелиостатов, направляется на установленный на башне приемник энергии солнечного излучения.
[неверно] Термодинамическая солнечная электростанция, в которой энергия солнечного излучения, поглощенная теплоносителем в первом контуре, передается через теплообменник теплоносителю второго контура.
Тестовый вопрос: Укажите правильное определение фотоэлектрическая солнечная электростанция
Выберите правильный ответ:
[ верно ] Солнечная электростанция, в которой используется способ прямого преобразования энергии солнечного излучения в электрическую энергию.
[неверно] Солнечная электростанция, в которой энергия солнечного излучения используется как источник тепла в термодинамическом цикле преобразования тепловой энергии в механическую, а затем в электрическую.
[неверно] Солнечная электростанция, в которой излучение от оптической концентрирующей системы, образованной полем гелиостатов, направляется на установленный на башне приемник энергии солнечного излучения.
[неверно] Термодинамическая солнечная электростанция, в которой энергия солнечного излучения, поглощенная теплоносителем в первом контуре, передается через теплообменник теплоносителю второго контура.
[неверно] Солнечная электростанция, состоящая из повторяющихся конструктивных элементов-модулей, содержащих однотипные концентраторы и приемники энергии солнечного излучения.
Тестовый вопрос: Укажите правильное определение башенная солнечная электростанция
Выберите правильный ответ:
[ верно ] Солнечная электростанция, в которой излучение от оптической концентрирующей системы, образованной полем гелиостатов, направляется на установленный на башне приемник энергии солнечного излучения.
[неверно] Солнечная электростанция, в которой энергия солнечного излучения используется как источник тепла в термодинамическом цикле преобразования тепловой энергии в механическую, а затем в электрическую.
[неверно] Солнечная электростанция, в которой используется способ прямого преобразования энергии солнечного излучения в электрическую энергию.
[неверно] Термодинамическая солнечная электростанция, в которой энергия солнечного излучения, поглощенная теплоносителем в первом контуре, передается через теплообменник теплоносителю второго контура.
[неверно] Солнечная электростанция, состоящая из повторяющихся конструктивных элементов-модулей, содержащих однотипные концентраторы и приемники энергии солнечного излучения.
Тестовый вопрос: Укажите правильное определение двухконтурной солнечной электростанции.
Выберите правильный ответ:
[ верно ] Термодинамическая солнечная электростанция, в которой энергия солнечного излучения, поглощенная теплоносителем в первом контуре, передается через теплообменник теплоносителю второго контура.
[неверно] Солнечная электростанция, в которой энергия солнечного излучения используется как источник тепла в термодинамическом цикле преобразования тепловой энергии в механическую, а затем в электрическую.
[неверно] Солнечная электростанция, в которой используется способ прямого преобразования энергии солнечного излучения в электрическую энергию.
[неверно] Солнечная электростанция, в которой излучение от оптической концентрирующей системы, образованной полем гелиостатов, направляется на установленный на башне приемник энергии солнечного излучения.
[неверно] Солнечная электростанция, состоящая из повторяющихся конструктивных элементов-модулей, содержащих однотипные концентраторы и приемники энергии солнечного излучения.
Тестовый вопрос: Что такое вакуумированный приемник?
Выберите правильный ответ:
[ верно ] Приемник солнечного излучения, поглощающая поверхность которого находится в вакуумированном пространстве, ограниченном прозрачной оболочкой.
[неверно] Приемник солнечного излучения в башенной солнечной электростанции.
[неверно] Приемник солнечного излучения, тепловоспринимающая поверхность которого имеет форму полости различной конфигурации.
[неверно] Элемент термодинамических солнечных электростанций, в котором происходит генерация пара.
[неверно] Элемент термодинамических солнечных электростанций, в котором происходит предварительный нагрев теплоносителя перед его поступлением в солнечный парогенератор.
Тестовый вопрос: Что такое центральный приемник?
Выберите правильный ответ:
[ верно ] Приемник солнечного излучения в башенной солнечной электростанции.
[неверно] Приемник солнечного излучения, поглощающая поверхность которого находится в вакуумированном пространстве, ограниченном прозрачной оболочкой.
[неверно] Приемник солнечного излучения, тепловоспринимающая поверхность которого имеет форму полости различной конфигурации.
[неверно] Элемент термодинамических солнечных электростанций, в котором происходит генерация пара.
[неверно] Элемент термодинамических солнечных электростанций, в котором происходит предварительный нагрев теплоносителя перед его поступлением в солнечный парогенератор.
Тестовый вопрос: Что такое полостной приемник солнечного излучения?
Выберите правильный ответ:
[ верно ] Приемник солнечного излучения, тепловоспринимающая поверхность которого имеет форму полости различной конфигурации.
[неверно] Приемник солнечного излучения, поглощающая поверхность которого находится в вакуумированном пространстве, ограниченном прозрачной оболочкой.
[неверно] Приемник солнечного излучения в башенной солнечной электростанции.
[неверно] Элемент термодинамических солнечных электростанций, в котором происходит генерация пара.
[неверно] Элемент термодинамических солнечных электростанций, в котором происходит предварительный нагрев теплоносителя перед его поступлением в солнечный парогенератор.
Тестовый вопрос: Что такое солнечный парогенератор?
Выберите правильный ответ:
[ верно ] Элемент термодинамических солнечных электростанций, в котором происходит генерация пара.
[неверно] Приемник солнечного излучения, поглощающая поверхность которого находится в вакуумированном пространстве, ограниченном прозрачной оболочкой.
[неверно] Приемник солнечного излучения в башенной солнечной электростанции.
[неверно] Приемник солнечного излучения, тепловоспринимающая поверхность которого имеет форму полости различной конфигурации.
[неверно] Элемент термодинамических солнечных электростанций, в котором происходит предварительный нагрев теплоносителя перед его поступлением в солнечный парогенератор.
⚑ Успей сделать заказ со скидкой!
Если в течении 5 минут, вы оформите заявку на сайте, то получите гарантированную скидку. По истечению времени, кнопка исчезнет, поэтому поторопитесь!
Термоэлектрический генератор(ТЭГ) на модулях Пельтье
Приветствую всех читателей. В предыдущей теме:Автономная солнечная система в Подмосковье я упомянул про свой ТЭГ, который помогает при отсутствии солнца. В комментариях люди просили на этом остановиться подробнее. Вот, вспомнил, что да как. И отвечаю. Сперва идут мои материалы с Форумхауса многолетней давности. Не все, а для понимания.
Хотя года два я его и не доставал. Расчехлил его только в декабре 19-го. Солнца было мало и в качестве малой поддержки покатил.
Итак конструкция: четыре элемента, последовательно соединённых, между двумя ал.радиаторами. Нижний радиатор для того, чтобы немного снизить температуру чугунины, а верхний, чтобы рассеять побыстрей максимум. Сверху ручка. Снял-поставил обратно. Провода на автомат
PS стоили 8 лет назад такие штатовские элементы на ебэе 25$. Сейчас таких не видел, только гонконгские.
PPS есть у меня почти со школьных лет приятель Витя. Человек очень сложной судьбы. Сейчас он вроде как бомж. И живет в основном рядом или под или над тепломагистралями. Вот ему я подарил пять лет назад такую установку. Бочины трубы больше 100 градусов, и 24 часа в сутки. Теперь Он с нотебуком не расстается. И лампочка светит постоянно.
приятель витя пикабушник по-любому..))
У меня при средней топке в 2.5-3 часа, идет выработка энергии до 5 часов(вместе с остыванием). И суточная выработка от 140 до 190 ватт. В месяц около 5квт.
ПыСы: у мну была идея для походного генератора от костра, при чем была мысля делать что-то типа котла с кипящей водой, что не давало бы элементам перегреться.
в далеком будущем когда сделают ткань с таким эффектом то одевшись в одежду из неё можно будет собирать с тела человека энергию, охлаждать в жару и обогревать в холод
вот есть аэрогель материал с очень малой теплопроводимостью, вот бы его внутрь Пелтешки чтоб он не давал одной стороне так сильно нагреваться от другой
а сейчас это баловство не больше
Читать невозможно! Автор, купи букварь!
что мешает купить еще пару модулей или всю печь ими облепить? если она постоянно топится.
Во, блин! Это с печи можно ещё и электричество вырабаттывать? Круто!
А я думал элементы Петлье только в системах охлаждения используются.
У меня же печка до красна раскаляется когда угля засыпаю. Надо тоже собрать такую штуковину!
Что за говняный монтаж на последней фотке?
Автономная солнечная система в Подмосковье
PS Если вы привыкли к электропечке/духовке, электрочайнику, микроволновке, утюгу, мощному холодильнику. Т.е. к любому мощному потребителю более 1.5 квт, то эта система не потянет ваши потребности. Только летом. Если же вы сможете без этого обходиться, то система может работать круглый год.
PPS Сделал такую систему не потому, что выпендрежник или денег некуда девать, а потому, что СНТ отключает свет на полгода, а МОЭСК не вмешивается. Судиться не прельщает. Тянуть собственную линию за 1.5 км и ставить свой трансформатор намного дороже. Слушать тарахтящий генератор на природе не хочется. Поэтому и получилось, что получилось.
PPPS Вроде приняли закон о микрогенерации и отдаче в сеть. Весной поинтересуюсь, посчитаю и может быть займусь этим.
Как работают солнечные батареи?
Солнечная энергия удивительна. В среднем на каждый квадратный метр поверхности Земли поступает 164 Вт солнечной энергии (цифру мы объясним более подробно ниже). Другими словами, вы могли бы поставить действительно мощную (150 Вт) настольную лампу на каждый квадратный метр поверхности Земли и осветить всю планету энергией Солнца! Или, другими словами, если бы мы покрыли всего один процент пустыни Сахара солнечными батареями, мы могли бы генерировать достаточно электричества, чтобы питать весь мир. Это хорошо в солнечной энергии: ее очень много — гораздо больше, чем мы могли бы когда-либо использовать.
Чтобы узнать, как работают солнечные панели, вам нужно понять, как они сделаны. Многие солнечные панели используют кремний, один из самых распространенных элементов планеты. Но поскольку создание кристаллов кремния подходящего качества сложно и дорого, домашние солнечные системы обычно строятся из аналогичных, но менее дорогих материалов, таких как медь, индий, галлий и селенид (CIGS). Они не так эффективны, как высококачественный кремний, но все же обеспечивают достаточную мощность при разумных затратах.
Солнечный элемент представляет собой сэндвич из двух разных слоев кремния, которые были специально обработаны или легированы, чтобы они могли электричеством проходить через них определенным образом. Нижний слой легирован, поэтому в нем слишком мало электронов. Он называется кремнием p-типа или положительного типа (потому что электроны заряжены отрицательно, и их в этом слое слишком мало). Верхний слой легирован противоположным образом, чтобы дать ему немного слишком много электронов. Это называется кремнием n-типа или отрицательного типа.
Когда мы помещаем слой кремния n-типа на слой кремния p-типа, на стыке двух материалов создается барьер (важнейшая граница, где встречаются два вида кремния). Никакие электроны не могут пересечь барьер, поэтому, даже если мы подключим этот кремниевый бутерброд к фонарику, ток не будет течь: лампочка не загорится. Но если мы проливаем свет на бутерброд, происходит нечто замечательное. Мы можем думать о свете как о потоке энергичных «легких частиц», называемых фотонами., Когда фотоны попадают в наш сэндвич, они отдают свою энергию атомам в кремнии. Поступающая энергия выбивает электроны из нижнего слоя p-типа, поэтому они перепрыгивают через барьер к слою n-типа выше и текут по кругу. Чем больше света светит, тем больше электронов подпрыгивает и течет больше тока.
Видимый солнечный свет состоит из невидимых частиц, называемых фотонами. У них есть энергия, но нулевая масса покоя. Когда фотоны сталкиваются с другими частицами, их энергия преобразуется в другие формы в зависимости от вида атомов, к которым они прикасаются. Большинство столкновений создают только тепло.
Но электричество также может быть произведено, когда фотоны делают электроны в атомах настолько возбужденными, что они отрываются и перемещаются свободно. Кремниевые электроны n-типа ищут электроны в кремнии p-типа, чтобы заменить отсутствующие электроны и поток между двумя полученными типами.
Замечательные свойства полупроводников, таких как кремний, позволяют поддерживать электрический дисбаланс. Это означает постоянную подачу электричества, пока фотоны попадают на солнечные панели. Ток собирается по проводам и распространяется по всей системе.
Солнечный элемент представляет собой сэндвич из кремния n-типа (синий) и кремния p-типа (красный). Он генерирует электричество, используя солнечный свет, чтобы электроны перепрыгивали через соединение между различными ароматами кремния:
Основное правило физики, называемое законом сохранения энергии, гласит, что мы не можем волшебным образом создавать энергию или заставить ее исчезнуть в воздухе; все, что мы можем сделать, это преобразовать его из одной формы в другую. Это означает, что солнечный элемент не может производить больше электрической энергии, чем он получает каждую секунду в качестве света. На практике, как мы вскоре увидим, большинство клеток преобразует около 10–20 процентов энергии, которую они получают, в электричество. Типичный однопереходный кремниевый солнечный элемент имеет теоретический максимальный КПД около 30 процентов, известный как предел Шокли-Кейссера, Это в основном потому, что солнечный свет содержит широкую смесь фотонов с различными длинами волн и энергией, и любой однопереходный солнечный элемент будет оптимизирован для захвата фотонов только в пределах определенной полосы частот, тратя впустую остальное. Некоторые из фотонов, попадающих на солнечный элемент, не имеют достаточно энергии, чтобы выбить электроны, поэтому они эффективно тратятся впустую, в то время как у некоторых слишком много энергии, а избыток также теряется. Самые лучшие, передовые лабораторные ячейки могут управлять 46-процентной эффективностью в абсолютно идеальных условиях, используя множество соединений для захвата фотонов с различной энергией.
Реальные бытовые солнечные панели могут достичь эффективности около 15 процентов, дать процентное соотношение здесь или там, и это вряд ли станет намного лучше. Солнечные элементы первого поколения с однопереходными солнечными батареями не будут приближаться к 30-процентному КПД ограничения Шокли-Кейссера, не говоря уже о лабораторных показателях в 46 процентов. Все виды неприятных реальных факторов будут влиять на номинальную эффективность, включая конструкцию панелей, то, как они расположены и под каким углом находятся, попадают ли они в тень, в какой чистоте вы их держите, насколько они горячие (повышение температуры имеют тенденцию снижать их эффективность), и вентилируются ли они (позволяя воздуху циркулировать внизу), чтобы они оставались прохладными.
Большинство солнечных панелей, которые вы видите сегодня на крышах домов, по сути, представляют собой просто кремниевые бутерброды, специально обработанные («легированные»), чтобы сделать их лучшими электрическими проводниками. Ученые называют эти классические солнечные элементы первым поколением, в значительной степени отличая их от двух разных, более современных технологий, известных как второе и третье поколение. Так в чем же разница?
Около 90 процентов солнечных панелей в мире изготовлены из пластин кристаллического кремния (сокращенно c-Si), нарезанных из крупных слитков, которые выращиваются в суперчистых лабораториях, процесс которых может занять до месяца. Слитки либо принимают форму монокристаллов (монокристаллический или моно-Si), либо содержат несколько кристаллов (поликристаллический, мульти-Si или поли-c-Si). Солнечные элементы первого поколения работают так, как мы показали выше: они используют одно простое соединение между кремниевыми слоями n-типа и p-типа, которые вырезаны из отдельных слитков. Таким образом, слиток n-типа можно получить, нагревая куски кремния с небольшим количеством фосфора, сурьмы или мышьяка в качестве легирующей добавки, в то время как слиток р-типа будет использовать бор в качестве легирующей примеси. Ломтики кремния n-типа и p-типа затем сливаются для соединения. Добавлены еще несколько наворотов (например, антиотражающее покрытие, которое улучшает поглощение света и придает фотоэлектрическим элементам их характерный синий цвет, защитное стекло на передней панели и пластиковая подложка, а также металлические соединения, позволяющие подключить элемент к цепи), но простой pn-переход — это сущность большинства солнечных панелей.
Новейшие технологии сочетают в себе лучшие черты ячеек первого и второго поколения. Как и клетки первого поколения, они обещают относительно высокую эффективность (30 процентов и более). Как и элементы второго поколения, они, скорее всего, будут изготовлены из материалов, отличных от «простого» кремния, таких как аморфный кремний, органические полимеры (создание органических фотоэлектрических элементов), кристаллы перовскита, и имеют несколько соединений (из нескольких слоев) различных полупроводниковых материалов. В идеале это сделало бы их дешевле, эффективнее и практичнее, чем клетки первого или второго поколения.
В теории огромное количество. Давайте на время забудем солнечные элементы и просто рассмотрим чистый солнечный свет. До 1000 Вт необработанной солнечной энергии попадает на каждый квадратный метр Земли, направленной прямо с Солнца (это теоретическая мощность прямого солнечного света в полдень в безоблачный день — солнечные лучи излучают перпендикулярно поверхности Земли и дают максимальное освещение или инсоляцию), как это технически известно. На практике, после того, как мы скорректировали наклон планеты и время суток, лучшее, что мы можем получить, это, возможно, 100–250 Вт на квадратный метр в типичных северных широтах (даже в безоблачный день). Это составляет примерно 2–6 кВт/ч в день (в зависимости от того, находитесь ли вы в северном регионе, например, в Канаде или Шотландии, или наоборот в южном полушарии, например, в Аризоне или Мексике). Умножение производства на целый год дает нам где-то между 700 и 2500 кВт/ч на квадратный метр (700–2500 единиц электроэнергии). Более жаркие регионы, очевидно, обладают гораздо большим солнечным потенциалом: например, на Ближнем Востоке ежегодно получается на 50–100 процентов больше солнечной энергии, чем в Европе.
К сожалению, типичные солнечные элементы эффективны только на 15 процентов, поэтому мы можем захватить только часть этой теоретической энергии. Вот почему солнечные панели должны быть такими большими: количество энергии, которую вы можете производить, очевидно, напрямую связано с тем, сколько места вы можете позволить себе покрыть панелями. Один солнечный элемент (примерно размером с компакт-диск) может генерировать около 3–4,5 Вт; типичный солнечный модуль, изготовленный из массива около 40 элементов (5 рядов по 8 элементов), может генерировать около 100–300 Вт; поэтому несколько солнечных панелей, каждая из которых состоит из 3–4 модулей, могут генерировать абсолютный максимум в несколько киловатт (вероятно, достаточно для удовлетворения пиковой потребности дома в электроэнергии).