Jinsi Mfumo wa Umeme wa Jua Unavyofanya Kazi: Seli za Photovoltaic & Mirror

Orodha ya Yaliyomo
Seli za Photovoltaic
Kanuni kufanya kazi
Faida katika kuzalisha umeme
Vipengele vya uzalishaji wa nguvu
Ainisho ya
Vioo seli
Kanuni kufanya kazi
Faida katika kuzalisha umeme
Vipengele vya uzalishaji wa nguvu
Hitimisho

Nishati ya jua imezidi kupata umaarufu ama kama chanzo kikuu cha nishati ya umeme au kama nyongeza ya aina zingine za nguvu. Kipengele cha kuwa rafiki wa mazingira imefanya aina hii ya mamlaka kuwa upendeleo kwa wengi, hasa katika enzi hii ambapo ongezeko la joto duniani ni wasiwasi mkubwa. Zaidi ya hayo, nishati ya jua ni chanzo kikuu cha nguvu katika maeneo ambayo ni mbali na gridi kuu ya nguvu.

Ulimwenguni, matumizi ya nishati ya jua yameongezeka. Kupanda huko kumechochewa na kuongezeka kwa gharama ya vyanzo mbadala vya nishati na kupungua kwa gharama za ufungaji wa mifumo ya jua. Nchini Marekani, nishati ya jua imeona ukuaji mkubwa. Leo, nchi inazalisha 97.2 GW ya nishati ikilinganishwa na GW 0.34 mwaka wa 2008. Inakadiriwa kuwa karibu 3% ya nyumba nchini Marekani zinatumia nishati ya jua na idadi hiyo huenda ikaongezeka watu wanaendelea kukumbatia nishati ya kijani.

Kuna njia mbili kuu ambazo mfumo wa nishati ya jua hufanya kazi: seli za photovoltaic na kioo. Uchaguzi wa njia yoyote inategemea mahitaji maalum ya watumiaji wa mwisho.

Seli za Photovoltaic

Hii ndiyo njia inayotumiwa zaidi ya kuzalisha umeme wa jua. Njia hiyo inahusisha matumizi ya seli za photovoltaic ambazo zimefungwa kwenye paneli za jua. Seli hizo hufyonza nishati ya jua na kuigeuza kuwa nishati ya umeme. Umeme unaozalishwa kwa njia hii unaweza kutumika moja kwa moja kuimarisha vifaa vya nyumbani. Nguvu pia inaweza kuhifadhiwa kwenye betri kwa matumizi ya baadaye, haswa usiku wakati hakuna jua.

Kanuni kufanya kazi

Seli za Photovoltaic hufanya kazi kwa kubadilisha nishati ya jua kuwa mikondo ya umeme. Kila paneli ya jua imeundwa na masanduku kadhaa ya ukubwa wa mraba na kila moja ikitoa kati ya wati moja na mbili. Sanduku hizi zimeunganishwa na moduli za jua zinazoongeza pato la nishati inayozalishwa na seli moja moja. Seli za PV ambazo ziko ndani ya moduli za jua huchukua nishati ya jua na katika mchakato huo, nishati inayopatikana kwenye fotoni za mwanga hupitishwa kwa nyenzo za semiconductor. Mchakato wa kuhamisha nishati husababisha elektroni kutiririka ndani ya semiconductor kama umeme. Umeme unaozalishwa unaweza kutumika moja kwa moja au unaweza kuingizwa kwenye gridi ya taifa kwa usambazaji. Hii hutokea tu wakati nishati ya jua inazalishwa kwa kiwango kikubwa kwa kutumia paneli nyingi.

faida katika kuzalisha umeme

- Mifumo ya nishati ya jua inaweza kuboreshwa kwa urahisi kulingana na kuongeza mahitaji ya nishati pamoja na kuimarika kwa hali ya kifedha. Kuboresha mfumo kunahitaji tu kuongeza paneli zaidi za jua na kuongeza uwezo wa kuhifadhi kwa betri.
- Seli za Photovoltaic hazihitaji nafasi ya ziada ili ziwekewe na zinaweza hata kuwekwa juu ya majengo.

Vipengele vya uzalishaji wa nguvu

Fuwele za silicon

Moduli za nguvu

Seli za PV

Ainisho ya

Paneli za jua zinaweza kugawanywa katika makundi matatu kulingana na nyenzo ambazo zimetumika kuzizalisha. Makundi haya ni monocrystalline, polycrystalline, na paneli nyembamba za jua za filamu.

Vioo seli

Chini ya mfumo huu, nishati ya jua hujilimbikizia kupitia matumizi ya vioo na kuelekezwa kwa wapokeaji. Wapokeaji hukusanya nishati hii na kuigeuza kuwa joto. Nishati ya joto inayoundwa kwa njia hii inaweza kutumika kwa ajili ya kuzalisha umeme au kuhifadhiwa kwa matumizi ya baadaye. Matumizi ya vioo kwa tumia nishati ya jua hutumiwa hasa katika mitambo mikubwa ya nguvu.

Kanuni kufanya kazi

Wazo la aina hii ya mfumo wa kuzalisha nishati ni kuelekeza miale ya jua katika eneo la kati na kisha kuitumia kutoa joto. Katika mfumo wa kawaida, vioo huchukua umbo la kimfano ili kuboresha uwezo wao wa kukusanya na kuakisi nishati ya jua kwenye mfumo mkuu wa kipokezi. Mfumo huo umeundwa ili kila mara kupangilia vioo kwenye mhimili wa jua ili kuhakikisha kwamba vinapata mwanga wa juu zaidi wa jua. Nishati iliyoonyeshwa inakusanywa na mpokeaji ambaye huhamisha joto kwenye injini. Katika injini, nishati ya joto inabadilishwa kuwa nishati ya mitambo. Kupitia matumizi ya alternator, nishati hii ya mitambo inabadilishwa kuwa nishati ya umeme.

Faida katika kuzalisha umeme

– Zina uwezo wa juu zaidi wa kuzalisha umeme.

- Zina ufanisi zaidi kwa uzalishaji mkubwa wa viwandani.

Vipengele vya uzalishaji wa nguvu

- Vioo vinavyoakisi ambavyo vina umbo la kimfano ili kuongeza uwezo wao wa kuakisi

- Kipokeaji cha kubadilisha nishati ya jua kuwa joto

- Injini ya kuzalisha umeme kwa kubadilisha nishati ya kinetic kuwa nishati ya umeme

- Utaratibu wa kuzungusha wa kupanga vioo kwenye mhimili wa jua

Hitimisho

Matumizi ya nishati ya jua yanaweza kusaidia katika kukabiliana na tatizo la mabadiliko ya tabianchi. Nishati ya jua inaweza kuunganishwa na matumizi ya seli za photovoltaic au vioo. Chaguo kati ya njia mbili za uzalishaji wa umeme inategemea sana kiwango.

Paneli za jua zinafaa zaidi kwa matumizi ya nyumbani na zinaweza kuboreshwa kulingana na kuongezeka kwa mahitaji ya nishati. Vioo vinaweza kutumika kwa mashirika makubwa ya kibiashara kwani vinaweza kutoa nguvu zaidi. Haijalishi ni matumizi gani, jambo la msingi ni kwamba njia hizi mbili ni vyanzo vya nishati safi na rafiki wa mazingira.