При текущих тенденциях на удорожание стоимости электричества часто возникает вопрос о том как устроить автономный источник питания. Благо научный прогресс не стоит на месте и сегодня у нас для этого есть масса возможностей.

Один из вариантов автономной или частичной электрификации – это солнечные батареи (или фотоэлектрические панели). Не смотря на то, что за последние годы они подешевели в десятки раз и стали более доступными – собрать автономную систему электроснабжения из них по прежнему влетит в круглую сумму.

Чтоб детально вникнуть в данный вопрос рассмотрим следующие разделы: плюсы и минусы, работа солнечной батареи, мощность солнечной батареи.

Плюсы использования солнечных батарей:

— этот источник электрического тока экологически чистый (если не учитывать этап изготовления фотоэлементов),

— относительно автономен и мобилен,

— доступные материалы для изготовления всей системы,

— после окупаемости оборудования электричество совершенно бесплатное.

 

Минусы:

— дорогое техническое обслуживание (меняются целые модули),

— довольно высокие вложения на этапе монтажа оборудования,

— низкий КПД (15-17%),

— сильная зависимость от погодных условий.

 

Работа солнечных батарей заключается в преобразовании солнечного светового потока кремниевым фотоэлементом в постоянный электрический ток. Температура нагревания элементов влияет на изменение тока очень незначительно. Основная зависимость выходящего напряжения от интенсивности светового потока. Соответственно, чем больше площадь элемента, тем выше ток на выходе.

Солнечная батарея представляет из себя набор последовательно и параллельно соединенных между собой фотоэлементов. Такой подход позволяет добиться максимально эффективных значений выходящего напряжения и силы тока. Последовательно элементы соединяют для увеличения напряжения, а параллельно для увеличения силы тока. Кроме того базовые ячейки соединяют параллельно для увеличения надежности, так как если один из параллельных блоков выйдет из строя это скажется только на снижении силы тока, а вся цепь останется функциональной.

Мощность солнечной батареи определяется произведением выходящего напряжения и силы тока фотоэлемента при наличии полезной нагрузки в электрической сети.

Для того чтобы нормализовать работу солнечной батареи и предохранить её от перегревания при частичном затемнении или обратного разряда аккумулятора при полном затемнении в электрическую цепь включают низкоомные диоды.

Чтоб получить возможность накопления полученной электроэнергии в течение светового периода для периода её отсутствия (ночью) применяют химические аккумуляторы постоянного тока.

Чтоб из постоянного тока получить переменный (аналогичный току в электросети) применяют инвертеры. Без инвертера можно запитать только те приборы, которые потребляют постоянный ток – радио, магнитофоны, светодиоды и другие аналогичные устройства.

Теперь кратко подытожим принцип работы цепи на солнечных батареях.

Из отдельных плат фотоэлементов набирается панно (батарея) так, чтоб на выходе получилось напряжение и сила тока совместимая с током и напряжением заряда аккумулятора. Пока напряжение, выходящее с солнечной батареи выше чем на аккумуляторе – он заряжается, если ниже, то аккумулятор выступает в качестве источника тока. Ток на выходе с аккумулятора из постоянного преобразуется инвертером в переменный и попадает в сеть электропитания дома.

VN:F [1.9.22_1171]
Рейтинг: 5.0/5 (1 проголосовало)
Работа солнечной батареи, мощность солнечной батареи, 5.0 out of 5 based on 1 rating