Просмотр полной версии : Солнечный ПК. Проект Thg: обсуждение
Alexander E. Valov
06.09.2007, 16:15
Обсуждение статьи (http://www.thg.ru/howto/solar_pc_i/index.html). Часть первая
Краткое содержание статьи: Экологи сегодня всё чаще поднимают вопросы экономии электроэнергии. Действительно, каждый ватт потребляемой энергии сказывается на состоянии нашей планеты. И в этом отношении солнечная энергия - одна из самых чистых. Мы решили установить на крыше лаборатории THG две солнечные батареи и запитать от них полноценный настольный компьютер в режиме 24/7. В первой статье цикла, посвящённого новому проекту THG, мы расскажем об общих принципах преобразования солнечной энергии в электричество.
http://www.thg.ru/howto/solar_pc_i/images/solar_pc_zellen3_resize.jpg
Начиная с поста #43 интересная работа форумчанина Stalkeros по теме ветки.
Molag_Bal
07.09.2007, 06:10
Думали мы с другом про запитку от солн.батарей.В итоге дорго оказалось, лучше ветрянную станцию.Незабываем что пыль и грязь снег наледь снижает КПД.
весьма занимательно, очень интересно....
По поводу "ветрянки", очень здраво!
Вот и еще повод для хорошей статьи.
Я тоже задумывался над питанием от солнечных батарей, могу посоветовать использовать неорганические батареи (их кпд ниже немного, однако они выдерживают бОльшую температуру. ) Это потребуется для того чтобы поставить концентраторы - либо элементарная двп оклееная гладкой алюминиевой фольгой(другой вариант- натяжной, для экономии веса), либо можно использовать линзы френеля, на российском рынке можно найти китайские линзы стоимостью около 26-50 рублей, размер одной около 24*18 см, не помню точно. В данном случае надо предусмотреть охлаждение (иначе испортится фотоэлемент) << это для того чтобы уменьшить количество необходимых фотоэлементов, стоимость намного снизится. У меня была пара прикидок, как сделать систему раскладной / натяжной в то же время поворотной. Желательно также поставить перед фотоэлементами фильтр, чтобы проходило меньше тепловых лучей, не помню точно, какой диапазон нужен, но это можно посмотреть по тех спецификациям батарей, либо в справочнике.
В итоге дорго оказалось, лучше ветрянную станцию.Незабываем что пыль и грязь снег наледь снижает КПД.
Как раз солнечные батареи имеют один большой плюс - там нету подвижных частей. т.е. не нужно никакого обслуживания, в отличие от ветрогенератора.
От пыли, можно прикрыть чем нить, типа плексигласа. И воском натереть. А потом и дождик помоет. :)
снег наледь
ну пустить часть энергии на обогрев того-же плексигласа :)
Хотя где это ты зимой снег видел? Непонятно. :)
Под НГ асфальт сухой и чистый. Или грязюка, если плюсовая температура.
зы. M1khail, а зачем ты везде пишешь "зачет"?
Molag_Bal
10.09.2007, 08:12
Женек ,глупо я думаю спорить что лучше....:)
Для ветряка и ветер нужен
это не спор, так... обсуждение достоинств и недостатков. :)
"Для ветряка и ветер нужен"
эт точна, таких мест причем гораздо меньше, чем освещенных солнцем.
Меня больше цена интересует на аккумулятор, в европе энергия дорогая, а вот у нас- окупится или нет, такая система.
:) В данный момент, высказываю своё(если оно кому нужно :) ) одобрение по поводу альтернативных идей по одному вопросу.
Обычно просто высказываюсь таким образом ЗА идею, либо предложение.
Какой расчетный или практический срок службы элемента солнечной батареи?
Мы продолжаем цикл статей, посвящённых солнечному компьютеру - обычному настольному ПК, чьё питание осуществляется только от солнечных батарей. Во второй части мы обсудим комплектующие, которые легли в основу нашего компьютера и обеспечили минимальное энергопотребление.
http://www.thg.ru/howto/solar_pc_ii/index.html
по второй части:
Питаем компьютер от солнечных батарей
Поскольку мы решили подключать солнечные батареи напрямую к ПК, то в нашем распоряжении оказались 16 вольт переменного тока. Похоже, опечатка.
Первоначальное сообщение от mrguest
по второй части:
Питаем компьютер от солнечных батарей
Поскольку мы решили подключать солнечные батареи напрямую к ПК, то в нашем распоряжении оказались 16 вольт переменного тока. Похоже, опечатка.
Да, конечно, исправили. По опечаткам пишите сразу на dch@tomshardware.com, так быстрее будет.
Пока не дочитал, но:
1. Прямой ток - не существует, существует постоянный ток. Просто аж запинаешься при чтении об это словосочетание!
2. Почему-то не рассмотрен вариант использования инвертора, без трансформатора. У них КПД достаточно высокий, точно не знаю, но было-бы интересно узнать. Тогда потери на сопротивлении проводки, не встретил расчетов, можно было-бы снизить. А еще стоимость снизить, ибо 16мм медный провод не только много весит, но и стоит достаточно не дешево!
Кабель силовой низковольтный внутренний NYM-J 4x16 - 155р/м = 38,75р за метр одной жилы! При таком запасе по мощности, имело смысл как минимум рассмотреть ситуацию с 2-мя инверторами! Или 1 инвертором в ~16V и БП питающимся от ~16V...
Даже если потери составят 20%, это "всего" около 12,4Вт, не столь уж много, учитывая что в солнечный день вырабатывается... Сколько? Что-то проскальзывало 290Вт. А на сэкономленные деньги, продумать систему поворота за солнцем)))! Хотя она несравнимо дороже)!
Да и, кмк, меньше там должно быть потерь. Еще раз повторюсь, так-же интересно, каковы потери на проводке!
Если я правильно понял, батареи установлены на крыше редакции в Мюнхене? Если в России, то испытать очень просто, переподключить прибор возле батарей разницей и будут являться потери на проводке!
Сам по себе проект великолепный и интересный, когда-то, в середине 90-х, я использовал солнечные батареи в гараже(Свет тогда был еще не подведен) А мопед хотелось делать под музыку. Плюс иногда нужно было электричество, спаять ченить или вечером подсветить. Заряжал 2 мотоциклетных аккумулятора. Как раз 12V давали. Правда батарея была 9V, но работало!
З.ы. Уж простите за выпады мои, просто интересная тема, но очень мало расписано, а ходов в голове сразу много прокручивается!
и БП питающимся от ~16V...
Смысл?
Тогда потери на сопротивлении проводки, не встретил расчетов, можно было-бы снизить.
Каким образом и каковы потери?
Даже если потери составят 20%
Два последовательных преобразователя (инвертор + БП) - потери суммируются
Статья интересная, созвучна с тем, чем сейчас занят.
Спасибо.
На 3DNews была новость: (в сентябре)
С помощью наночастиц удалось увеличить КПД до 40%
Но уже в конце 2006 был достигнут уровень эффективности в 40%
Странно почему они до сих пор не выпускаются ?!
(есть и 40%, но это пока рекорды лабораторий).
так что в будушем КПД солн.бат. подростет и их использование будет весьма привлекательно )
может получится запитать более мощный комп )
Первоначальное сообщение от BLas7
На 3DNews была новость: (в сентябре)
С помощью наночастиц удалось увеличить КПД до 40%
Но уже в конце 2006 был достигнут уровень эффективности в 40%
Странно почему они до сих пор не выпускаются ?!
Стоимость производства скорее всего слишком велика! Отрабатывается технология!
Смысл?
Каким образом и каковы потери?
При пропускании постоянного тока через проводник, он нагревается, т.е. часть мощности уходит в нагрев, причем достаточно значительная м.б. Принцип работы резистора основан на этом!
А чем выше частота, тем ближе к краю проводника, т.е. дальше от центра, проход ток. Что снижает нагрев! Помню был в шоке! Есть такой опыт, им физики любят пугать. Берут жертву, в качестве оной я выступал (sweat) , мне тогда лет 16-17 было! Теоретически я знал, но практически было стремно (sweat) . Становишься босиком на мокрый лист металла, берешь в руки(заставляют взять ;) ) металлический прут, и суешь его в эл. дугу, напряжение порядка 20кВ. И все ок! Секрет в том что частота там порядка сотни мегагерц. Легкое пощипывание и все! Еще один пример мы все наблюдаем каждый день! Это антенны теле и радио приема! Они полые внутри, с достаточно тонкими стенками, именно потому что частота принимаемого сигнала, очень велика, сотни мегагерц, и сердечник просто не нужен!
Два последовательных преобразователя (инвертор + БП) - потери суммируются
Я имел в виду суммарные потери!
А 15 метров провода, хм... Честно, просто не помню формул, а так можно было-бы посчитать! Даже нужно, этот вопрос очень интересен! Тем более далеко не всегда можно ограничиться 15 метрами. Думаю данный проект очень интересен в плане универсальной реализации!
1. По поверхности - СВЧ - волноводы потому и полые.
2. Закон Ома в той же мере относится и к переменному току.
3. Ну а потери в проводнике легко рассчитать зная сечение, длину и удельное сопротивление.
При токе 10А, сопротивлении кабеля 0,01Ом в воздух "летит" 1 Ватт тепла
2. Закон Ома в той же мере относится и к переменному току.
Конечно-же, только сам "ток протекает" ближе к краям проводника, что снижает сопротивление и, соответственно, потери! Собственно именно по этой причине, в наших розетках переменный ток.
При токе 10А, сопротивлении кабеля 0,01Ом в воздух "летит" 1 Ватт тепла
Плз, саму формулу напомни. Учитывая что сечение 16мм, интересно расчитать потери на 1м кабеля, при максимальной отдаче батарей!
З.ы. И еще:
1. По поверхности - СВЧ - волноводы потому и полые.
СВЧ - Сверх Высокие Частоты. Тут про них, имхо, неуместно как-то упоминать! Радио диапазон попадает в разряд ВЧ - Высоких Частот!
Конечно-же, только сам "ток протекает" ближе к краям проводника, что снижает сопротивление и, соответственно, потери!
Сопротивление от места протекания не меняется и зависит лишь от характеристик проводника.
Еще раз - поверхностное сопротивление есть смысл учитывать лишь в случае СВЧ.
Формулы....
Ну хоть здесь http://www.radioradar.net/radiofan/radiofan_technology/provoloka.html
Что первым попалось в поиске
Мне кажется более рациональным использовать обычный упс:
1. не тратимся на дорогую толстую медь
2. есть акум, накапливает энергию, когда затемнение - отдает
3. дешево
4. кпд нормального преобразователя нормального упса 87-90 %
кпд БП монитора и ПК - 85% - не так уж и плохо, не надо возиться с переделкой, не теряется гарантия, а на сэкономленные (дешевые провода на 220в) деньги можно на те же 20-30% повысить площадь батарей.
5. надежно, есть резервирование по питанию, можно зарядить телефон, подключить любую аппаратуру 220В.
использовать обычный упс
его, я так понимаю включаем в обычную розетку? :D
А солнечные батареи продаём и на них покупаем пива. :)
Мы продолжаем цикл статей, посвящённых солнечному компьютеру, - обычному настольному ПК, чьё питание осуществляется только от солнечных батарей. В третьей части мы обсудим оборудование нашей солнечной электростанции. Мы расскажем о разработанной системе поворота панелей и накопления солнечной энергии. Наконец, вы сможете посмотреть на работу солнечного ПК в реальном времени.
http://www.thg.ru/howto/solar_pc_iii/index.html
Captain Gizmo
01.10.2007, 10:40
При полученных потерях порядка 20% на проводах и 20% на батарее вызывает сомнение целесообразность использования постоянного тока.
Во второй статье потери на переменном токе предполагались 20-25% на проводах и конвертации. Разница 5% успешно нивелируется 20% потерями на батарее.
По-моему легче было бы поставить стандартный конвертор+стандартный ИБП. По цене (по моим прикидкам) выходит так же, либо даже меньше, на 100-200$ Однако используются стандартные комплектующие, уменьшается количество комплектующих. Акк+спец. кабели+контроллер+комм. коробке+спец. БП в случае постоянного тока против инвертор+ибп+стандартные провода+стандартный БП во втором случае.
Кстати для комментаторов выше - переменный ток используется в сети, ибо у синусоиды легко поднимать амплитуду, а интегральный закон Ома гласит, что потери пропорциональны сопротивлению и току, который в свою очередь обратно пропорционален напряжению. Повышаем напряжение - уменьшаются потери. Учите матчасть :)
Ну и ещё как бонус переменного напряжения - прелести трёхфазного питания =)
Люди раз солнецными батареями получилося?! Болея мения так давайте сделаем ветряка? ето на мой взягляд будеть болия ефективно! + $ секномим?Ведь всетаки осень-зима солнца мало! А ветер есть?! хотя в среденем зимой его менше! средня статистика.(В селах Карпат,Украина видел такиэ ветряки) они питали весь дом! также друзья говорили что на полесье (Украина) тоже видели такие изделия? Так бавайте попробуем сконструировать Такой ветряк не на словах а на деле! (как етот сонечный проект?) чтобы запитать не только ПК а весь дом?
я думаю дело в другом, с ветряком всё более менее понятно, а вот с солнышком... пусть это и не более практично, но такой проект действительно сделать было сложнее, так-как не совсем было понятно что тут потребуется, а с ветряком всё ясно - пропеллер :)
Все так да ни так!Ето как раз про ето! Ведь если будеть краткая такая какби инстукцыя! чтобы каждый человек мог ейо понять и сделать ето творения! тогдаб етих ветряков сталобы побольще!!!+Каждий ветряк будеть делать свой вклад в нашу екологию...(Цепочку росказивать не буду и так все понятно)А в нашых СНГ странах ето даже и практично! Знае если светь вирублять или газ (Для украины) То будеть чем погредса и присветиться!??
Art Nova
22.01.2008, 12:57
Вот тока авторы не совсем правы по-поводу позиционирования панели. Говоря о том, что оптимальный наклон это 28 градусов. Оптимальный наклон будет меняться вместе со сменой времени года. от 28 летом до 68 зимой. Надо проводить годичный эксперимент.
Проблема солнечных батарей - это их огромная стоимость!
Вторая, низкий КПД максимум ~ 25%
Вот такая штука:
http://photofile.ru/photo/stiven19/2855241/large/96891017.jpg
Система автономного питания AcmePower AP PS-204–60W (http://www.acmepower.ru/?chart=catalogue&groupid=9&productid=363)
имеет цену порядка $803
По поводу ветряка, интересно, но трудностей больше, зато КПД более 90%! По стоимости примерно одинаково!
Основная трудность, это наличие относительно постоянного ветра! Надо будет подумать про то что-бы сделать подобное... у меня дома не только ветер постоянно дует, но еще и роза ветров постоянна! С востока на запад)))!
Вот, ветряной генератор 300Вт - 800$ (http://windgenerator.ae.net.ua/index.php/main/index/0/284)
есть такие штуковины - термомодули, две пластины из керамики между ними соединения из сплавов металлов, два провода, если к проводам подвести эл. ток, то одна сторона нагрееется, а другая охладится. По типу теплового насоса, с возможностью реверса если поменять полярность. можно наоборот нагреть одну сторону и охладить другую, тогда на концах проводов будет вырабатываться ток. срок работы термомодуля 100 000 часов, разница температур 70 град цельсия, причем можно исскуственно охлаждать нагреваемую сторону к примеру до 20 цельсия тогда на другой стороне будет минус 50 градусов. питание 14 вольт, размеры 50 на 50 милиметров
ИМХО:
Так вот можно на термопасту прилепить с одной стороны черную медную или алюминиевую пластину, и поставить на солнечный свет, а на другую сторону белый медный радиатор с разними прорезями отверстиями, чтобы лучше охлаждался, таких несколько. вот и источник энергии.
PS: у меня такой дома есть термомодуль, тока не знаю куда его приспособить.
да забыл сказать, еще их применяют в портативных холод установках, и еще что важно прикрепляют на матрицы, (на процессоры проблематично)и т.д. для охлаждения, только надо решить вопрос об конденсации воды.
разряд
Это называется элемент Пельтье!
По поводу БРЕДА Стивена....
Потери зависят от длины кабеля и, как следствие, его сопротивления, - от частоты какойто никак не зависит - ток идет по всей толщине проводника. (Как ты можешь говорить о таких сложных вещах как телевизионный прием, если говоришь, что забыл как найти потери в кабеле). В телевизоре передается ВОЛНА и по ТВ кабелю идет вся полоса частот, но селектор каналов настраивает на опреденную (в радио - колебательный контур) - и это не как не связано с тем бредом о потерях.
Теперь о потерях. Основная проблема заключается в том, что от батарей идет слищком низкое напряжение (чем ниже напряжение, тем больше потери - именно поэтому напряжение на ЛЭП - сотни киловольт). Вычислить мощность, поглощаемую проводником элементарно: Закон Ома для участка цепи I = U/R и закон Ватта P = UI Таким образом получаем: P = (U^2)/R, где P - это поглощаемая мощность, U - Напряжение, R - сопротивление. Сопротивление надо мерять мультиметром и никак больше нельзя, - если только удельно сопротивление кабеля и его сечение известы.
Добавлено через 8 минут 32 секунды
Да и еще по поводу незамеченного бреда Стивена.
В розетках переменный ток из-за того, что генераторы на Эл. станциях индуцируют переменный ток и его невыгодно выпрямлять (поскольку при выпрямлении получается модуль синусоиды, то его надо еще выровнять - конденсаторами - а мощные конденсаторы очень дорогие, если они вообще есть.). А вообще достаточно много вещей
Добавлено через 2 минуты 45 секунд
может пропитаться переменным током.
Добавлено через 1 минуту 15 секунд
А ты не слыхал, что частота колебаний в розетке - невелика - 50 ГЦ?
Для того чтобы оценить тот или иной вариант альтернативного ситочника энергии нужно сначала определить в каком районе будет располагаться источник. А именно, если это средняя полоса или юг нашей родины - то солнца там в среднегодовом значении достаточно, не стоит забывать и о среднестатистической мощности солнечного света приблизительно 600Вт на м2...
Но вот чем севернее - картина меняется и потом никто не отменял полярную ночь. Ветряк - штуковина хорошая, только не лопастного типа а вингроторного где нет пропеллера а используется вертикальная конструкция с горизонтальным вращением. Я увлёкся как раз именно ветряком. Есть ещё рефракционный метод концентрации тепловой энергии солнца на термопаре или пароперегревателе. Короче - технологий море.
И солнечная батарея - далеко не самая оптимальная из них. Например мой ветряк с лопастями из парашютного шелка на направляющих, имеет ещё и стабилизаторы скорости вращения и автоматически свёртывается при превышении скорости воздушного потока. А генератор - простой камазовский и инвентор... Короче есть над чем работать... Кому интересно?
AMDuser:
Лично мне очень интересно!
Написал бы статью, раздел для этого есть, там бы и обсудили)!
APACHE:
Погорячился я, но не с причиной использования ~ тока, а с тем что указал только одну из немногих, как собственно говоря и вы, там все несколько сложнее, !
А вообще-то, далеко не все ваши утверждения верны полностью!
Так вот, учите волновую теорию, с увеличением частоты, ток протекает все ближе к внешней оболочки кабеля!!! И это факт, известный уже очень давно! А помнить и держать в голове кучу формул я думаю не имеет смысла(тем более моя теперешняя работа с этим никак не связана), для этого есть куча справочников!
Ну а если же по большому счету, то:
Потери электроэнергии в проводах зависят от силы тока, поэтому при передаче ее на дальние расстояния, напряжение многократно повышают (во столько же раз уменьшая силу тока) с помощью трансформатора, что при передаче той же мощности позволяет значительно снизить потери. Однако с ростом напряжения начинают происходить различного рода разрядные явления.
Другой важной величиной, влияющей на экономичность ЛЭП, является cos(f) — величина, характеризующая отношение активной и реактивной мощности.
Т.е. одна из основных причин использования ~ тока в том что трансформатор работает на ~ токе! Но все это можно найти и прочитать, к данной теме отношения не имеет!!!
Со всем согласен, кроме волновой теории - вообщето наоборот.
Но это к солнечным батареям никакого отношения не имеет. Странно както - человек не знает закона Ома, а учит волновой теории.
Я знаю закон Ома, молодой человек, и я никого и ничему не учу! Я пишу то что знаю... А формулы наизусть я не знаю, и не собираюсь заниматься такой глупостью как их запоминать, по этому и написал ранее, вам было интересно выяснить формулы, или еще что-то, вы это сделали!!!
Хм... если вы знаете что такое Skin-эффект, то ваше утверждение очень странное, если не знаете... тога что вы утверждаете?!
Как легко оказаться глупцом, отказавшись потратить 3 минуты на справочник! перефразировав философа др.японии!
Ну или заучив формулы, не разобравшись в предмете и не научившись пользоваться справочником!
Внимательно изучаем:
Скин-Эффект на wi-ki (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BA%D0%B8%D0%BD-%D1%8D%D1%84%D1%84%D0%B5%D0%BA%D1%82)
Основное:
Скин-эффект (поверхностный эффект) — эффект затухания электромагнитных волн по мере их проникновения в глубь проводящей среды. В результате этого эффекта, например, переменный ток, при протекании по проводнику распределяется не равномерно по сечению, а преимущественно в поверхностном слое.
Практически любой компьютер с ИБП можно было бы запитать от солнечной батареи , главное выбрать запас по площади панели , исходя из того , что даже днём может быть пасмурно :)
Раз знаете закон Ома, то зачем спрашивать по какой формуле вычислить потери?
Давайте не уходить от темы разговора - говорится про ПОСТОЯННЫЙ ТОК, генерируемый солнечной батареей, тоесть скин-эффект не проявляется, а вы явно выше говорили про это.
Дааа....насчет переменного тока не знал правда....
Для понимания принципа работы ветрогенераторов вингроторного типа
можно и нужно посетить ВОТ ЭТУ (http://lyubavushka.narod.ru/veter.html) страничку...
http://lyubavushka.narod.ru/vetrogen/vetrogen-7.jpg
а что случилось с проектом, он так и умер в 2007? Или там сбиты все данные!?
hankserg
22.04.2011, 15:07
да, жаль. Столько интересного было.
Работает на vBulletin® версия 3.6.10. Copyright ©2000-2012, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot