Солнечные электростанции пока относятся к электростанциям экзотического типа, поскольку стоимость их велика, а КПД низок.
Однако по разным оценкам экспертов запасов нефти на планете, при современных темпах выработки, хватит на 20-30 лет.
Через 50 лет закончатся запасы природного газа. А это значит, что с каждым годом себестоимость 1-го кВт*часа, произведённого бензиновыми, дизельными или газовыми электростанциями, будет неуклонно расти.
За неделю на поверхность Земли поступает количество солнечной энергии, превышающей все мировые запасы газа, угля, нефти и урана. Солнечная энергия бесплатна. А электростанции рассматриваемого типа полностью гармонируют с природой: они бесшумны и экологичны.
Для дома или дачи электростанции обычно исполняются на основе солнечных батарей. Основное достоинство такого типа электростанций – простота монтажа и возможность установки практически везде: на фасадах, крышах домов, специальных площадках. Срок службы качественных моделей достигает 30-ти лет.
Модули (батареи) фотоэлектрических (солнечных) элементов.
Фотоэлектрические элементы преобразуют солнечную энергию в электрическую энергию постоянного тока. Они изготавливаются на основе кремниевых пластин. КПД фотоэлементов, промышленного производства, составляет порядка 16%. Некоторые производители солнечных батарей указывают примерную выработку энергии при различных уровнях солнечного излучения.
Уровень напряжения системы (номиналы фотоэлементов) обычно выбирают с учетом предполагаемых объёмов энергопотребления за сутки:
Аккумуляторные батареи (АКБ).
В солнечное время и периоды низкого электропотребления вырабатываемая электростанцией энергия накапливается аккумулятором. Ночью и во время высокого электропотребления аккумулятор отдаёт накопленную энергию. Кроме того, аккумулятор покрывает пиковые нагрузки электропотребления.
Ёмкость аккумуляторных батарей выбирается с расчётом, чтобы энергия хранилась минимум 4 дня. Причём свинцовые аккумуляторные батареи не должны полностью разряжаться. Поэтому необходим запас ёмкости в 30-50%. Для кадмиево-никелевых или железо-никелевых батарей такой запас не нужен, так как полная разрядка им не вредна.
АКБ должны размещаться в отапливаемом помещении (отдельно стоящем или внутри дома). Батареи следует выбирать от одного производителя, одинаковой ёмкости, одной партии поставки.
Контроллер заряда.
Контроллер заряда увеличивает срок службы аккумулятора, ограничивая его чрезмерную зарядку и глубокую разрядку. При чрезмерной зарядке контроллер снижает уровень тока до величины, восполняющей самозаряд. А при глубокой разрядке отключает цепь питания электроприёмников.
Поэтому причиной внезапного прекращения электроснабжения может являться не поломка электростанции, а работа защитного устройства.
Инвертор (преобразователь).
Инвертор электростанции преобразует постоянный ток аккумуляторных батарей в переменный ток стандартных параметров (220 В, 50 Гц). Выпускается мощностью от 250 Вт до 8000 Вт. Зачастую преобразователи мощностью более 3000 Вт способны работать в режиме параллельного подключения.
Хорошие модели выдают идеальную синусоиду напряжения, параметры которой значительно превосходят качество напряжения энергосистемы.
Устройство слежения за солнцем.
Устройство слежения за солнцем располагает панель с фотоэлементами перпендикулярно солнечным лучам. Этим достигается максимальный КПД электростанции. По сравнению с неподвижными моделями электростанции, оснащенные такими устройствами вырабатывают электроэнергии больше:
Устройства слежения недёшевы. Оснащать ими солнечные электростанции для дома не всегда экономически выгодно. Обычно их применяют при использовании электростанций с 8-ю и более панелями фотоэлектрических модулей.
Однако, интерес к электростанциям на солнечной энергии как системам автономного электроснабжения дома растет с каждым годом.
© 2012-2022 г. Все права защищены.
Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов