Сонечная батарэя - гэта група фотаэлементаў, якая выпрацоўвае электрычны ток пад уздзеяннем сонечных прамянёў.
Схема сонечнай фотаэлектрычнай сістэмы.
Знешняя прастата канструкцыі вельмі прывабная у параўнанні з турбінамі гідраэлектрастанцый і атамнымі рэактарамі, але вялікіх электрычных магутнасцяў, чым атрымліваюцца на ГЭС і АЭС, выкарыстанне сонечных батарэй пакуль даць не можа.
Сонечны святло - аснова цяпла і жыцця на Зямлі, сваім багаццем і лёгкай даступнасцю прыцягваў дапытлівыя розумы ўсіх часоў. Тысячы гадоў таму вялікі Архімед з дапамогай ўвагнутых адпаліраваных паверхняў бронзавых шчытоў сфакусаваў прамяні сонца і падпаліў драўляную эскадру рымлян. Сонечныя калектары - збіральнікі сонечнага цяпла - папулярныя і сёння пры выкарыстанні ў летніх душах на дачах і садовых участках.
Схема водонагревательный гелиосистемы.
Сонечная энергія для атрымання электрычнасці стала прымяняцца толькі ў сярэдзіне мінулага стагоддзя. Адкрыццё і выкарыстанне ўнутранага фотаэфекту ў паўправадніковых фотаэлементах, развіццё тэхналогіі іх вытворчасці дазволілі стварыць надзейныя канструкцыі сонечных батарэй.
У выніку падзення светлавых прамянёў на паверхню паўправадніковай фотаэлемента ў апошнім ўзнікае накіраваны струмень электронаў, які і завецца электрычным токам. Велічыня яго вымяраецца ў микроамперах. Электрычная магутнасць аднаго фотаэлемента вельмі маленькая, таму іх злучаюць у блокі. Асноўнымі недахопамі, якія тармозяць шырокае выкарыстанне такіх батарэй, з'яўляюцца:
- невысокая электрычная магутнасць;
- высокі кошт вытворчасці.
Малая магутнасць сонечных батарэй абумоўлена яшчэ тым, што большая частка падальнага на іх светлавога патоку рассейваецца, адлюстроўваецца або паглынаецца без выпрацоўкі электрычнага току (страты - да 75%). Адсюль нізкія магутнасці фотаэлементаў і высокі кошт іх электраэнергіі.
Схема прынцыпу працы і прылады сонечнай батарэі.
Асноўным матэрыялам для вытворчасці паўправадніковых фотаэлементаў з'яўляецца крышталічны крэмній. Марскія і рачныя пляжы перапоўненыя пяском - яркім прадстаўніком крэмнія, але ўтрымліваюць разнастайныя прымешкі. Тэхналогія ачысткі прыроднага крэмнія - вельмі дарагое мерапрыемства, што адбіваецца на кошце фотаэлементаў.
Артыкул па тэме: Як самастойна зрабіць полуарку з гіпсокартона?
Сонечную энергію актыўна сталі выкарыстоўваць у космасе. Сонечныя батарэі ў касмічных апаратах - аснова для забеспячэння харчавання ўсёй бартавы касмічнай тэхнікі. У побыце прымяненне фотаэлементаў сустракаецца часцей за ўсё ў калькулятарах на сонечных батарэях. Ўдасканаленне тэхналогій вытворчасці крышталічнага крэмнію прывяло да стварэння сонечных батарэй на фотаэлементах новага пакалення.
Прымяненне сонечных батарэй ў побыце
Схема сонечных модуляў.
Бытавое выкарыстанне фотаэлементаў, аб'яднаных у блокі для стварэння дастатковай электрычнай магутнасці, знаходзіць прымяненне ў якасці рэзервовых крыніц энергіі для самых патрэбных бытавых прыбораў.
Дачы і загарадныя дома ва ўмовах нашай рэчаіснасці вельмі ўразлівыя для часовых адключэнняў электраэнергіі. Нават элітныя ўчасткі, забудаваныя раскошнымі будынкамі, не застрахаваныя ад гэтых з'яў. Адсутнасць, хоць бы часовае, магчымасці выкарыстання звыклай бытавой тэхнікі: халадзільніка, мікрахвалевай печы, тостара, тэлевізара - стварае бытавыя нязручнасці і раздражняе.
Сонечныя батарэі ліквідуюць залежнасць ад часовых адключэнняў электраэнергіі і ствараюць адчуванне свабоды і камфорту. За дадатковы камфорт даводзіцца плаціць, бо ўжыванне такіх батарэй магчыма толькі ў камплекце з адмысловымі прыборамі:
- акумулятары для назапашвання электраэнергіі, выпрацаванай фотаэлементамі батарэі;
- кантролер для рэгулявання аптымальнага расходавання назапашанай электраэнергіі;
- інвертар для харчавання бытавых прыбораў.
Падключэнне і абслугоўванне
Правільна падключыць і выкарыстоўваць сонечную батарэю - такая задача ўстае адразу ж пасля набыцця гэтага нятаннага абсталявання. Вось самы мінімальны пералік мерапрыемстваў па арганізацыі аўтаномнага электразабеспячэння:- выбраць неабходнае лік модуляў з фотаэлементаў для зборкі батарэй;
- выбраць спосаб падлучэння;
- прадугледзець ўстаноўку дыёднага шунта ад магчымага зацянення фотаэлементаў;
- ўсталяваць рэгулятар зарадкі акумулятараў;
- ўсталяваць кантролер для ўсёй сістэмы фотаэлементаў.
Спецыфіка работ патрабуе прыцягнення спецыяліста, каб правільна падключыць батарэю.
Абслугоўванне сонечных батарэй нескладана, але патрабуе ўвагі. Фотаэлемент, дакладней, крышталічны паўправаднік, даўгавечны і непераборлівы да змены знешніх умоў. Элементы канструкцыі фотаэлектрычных модуляў і батарэй ў перыяд эксплуатацыі змяняюць свае ўласцівасці:
- забруджванне паверхняў фотаэлементаў зніжае іх эфектыўнасць;
- ахоўная плёнка зніжае з часам святлопрапусканне на 10-20%, што патрабуе рэгулявання ў электрычных ланцугах;
- перагрэў кантролера і інвертар парушае электрычныя характарыстыкі сістэмы;
- ізаляцыя падводзяць правадоў руйнуецца ад вільгаці і перападу тэмпературы.
Артыкул па тэме: Карычневыя шторы: правілы спалучэння і ролю ў інтэр'еры
Карыстацца няспраўнай батарэяй катэгарычна забаронена.
Перспектывы развіцця выкарыстання сонечнай энергіі
Схема электрасеткі пры выкарыстанні сонечных батарэй.
Ўстаноўка на дахах дамоў у гарадах сонечных пераўтваральнікаў вельмі перспектыўная для эканоміі электраэнергіі, але патрабуе дзяржаўнай падтрымкі. Напрыклад, бытавым спажыўцам фотаэлектрычнай энергіі ў Германіі субсідзіруюць камунальныя плацяжы.
У дзяржавах, дзе сонечныя дні пераважаюць (Іспанія, Ізраіль), распрацоўваюцца праекты жылых і прамысловых будынкаў з сонечнымі батарэямі на даху. Складанасць тэхналогіі вытворчасці і высокі кошт фотаэлементаў не дазваляюць дамагчыся масавага вытворчасці.
Электрамабілі сёння рэальна эксплуатуюцца, але ў невялікіх маштабах з-за неабходнасці частых подзарядок акумулятараў. Зарадка аўтамабільных акумулятараў сонечнымі батарэямі - гэта прарыў у аўтамабільнай прамысловасці па стварэнні канкурэнтаздольных электрамабіляў.
Па доўгатэрміновых тэхнічным прагнозах да сярэдзіны 21 стагоддзя, сабекошт электраэнергіі фотаэлементаў наблізіцца да сабекошту яе тыпавых пастаўшчыкоў. З пункту гледжання экалогіі, аўтаномныя магутныя крыніцы электраэнергіі ў выглядзе сонечных батарэй атрымаюць шырокае распаўсюджанне.