Поиск мастера по ремонту

Автономное электроснабжение на солнечной энергии

Автономное электроснабжение на солнечной энергии

Способ прямого получения электроэнергии, из солнечного света с помощью полупроводниковых фотоэлементов, известен с 30-х годов прошлого века, но его применение стало возможным с тех пор, как КПД этого способа приблизился к величине 15% и его стоимость снизилась в десятки раз.

Как же вырабатывается электрический ток в полупроводниковых солнечных элементах?

При освещении солнечным светом, в полупроводниках с различной проводимостью, возникают отрицательные и положительные заряды—электроны и дырки, но они очень быстро соединяются и нейтрализуют друг друга. Если же эти заряды развести—каждый заряд к своему электроду, то появится разность потенциалов, которая и становится источником тока.

Для этой цели необходимо создать сильное электрическое поле на границе максимально приближенных двух полупроводников с положительной и отрицательной проводимостью. Оно может воздействовать на них тогда , когда граница двух типов проводимости находится внутри полупроводников на атомном уровне.

Для этого, в кристалл, предварительно насыщенный атомами «акцептора», вводят атомы «донорной» примеси. Один слой кристалла, благодаря атомам «донора», превращается в полупроводник с отрицательной проводимостью, а другой – с положительной.

Если такой кристалл осветить, то электроны и дырки рождённые светом ,успевают разделиться—дырки перемещаются в одну область кристалла, а электроны—в другую. Таким образом возникает разность потенциалов которая и обусловливает появление электрического тока. К каждой из противоположных частей кристалла подводятся металлические электроды, по которым носители заряда попадают во внешнюю электрическую цепь, создавая электрический ток.

На этом принципе основано превращение энергии солнечного света в электроэнергию, который реализуется в специальных устройствах.

Для автономного электроснабжения отдельных объектов , не подключённых к централизованным сетям, а также для резервного электроснабжения при перебоях с электропитанием, применяются дизельгенераторы или фотоэлектрическая система, которая состоит из:

- Фотоэлектрических панелей, которые превращают солнечный свет в постоянный ток низкого напряжения (13—18 в).

- Аккумуляторной батареи (АКБ) на 12 в.

- Инвертора (преобразователя) постоянного тока 12 в, в переменный ток 220в.

- Контроллера заряда.

- Монтажных рам.

- Проводов , разъёмов ,разветвителей.

- Сердце установки -- фотоэлектрические панели, состоят из поликристаллических модулей, в которых ,собственно, и происходит процесс преобразования энергии солнечного света в электроэнергию.

- Аккумуляторная батарея представляет собой свинцово-кислотный аккумулятор и служит для накопления энергии и автономного питания различных устройств.

- Инвертор представляет собой полупроводниковый преобразователь постоянного электрического тока низкого напряжения от АКБ (12в) в высокое напряжение переменного тока (220в).

- Контроллер заряда представляет собой прибор который контролирует величину заряда АКБ, контролирует процесс заряда, включает и отключает нагрузку, защищает АКБ от перезаряда.

- Монтажные рамы—металлоконструкции из алюминиевого профиля . Предназначены для монтажа фотоэлектрических панелей и оптимальной установки их по отношению к солнцу.

Установка работает следующим образом:

Под воздействием солнечного света, фотоэлектрические панели в количестве трёх(минимальное количество) ,соединенные параллельно и с соблюдением полярности, вырабатывают электроэнергию напряжением 13—18 вольт и под управлением контроллера заряжают аккумуляторную батарею.

Величина электрического тока, получаемого в панелях, прямо пропорциональна интенсивности солнечного света, а количество электроэнергии прямо пропорционально времени светового воздействия. Так как все бытовые электроприборы работают при напряжении 220 вольт переменного тока, в схему включён инвертор, преобразующий постоянный ток от аккумулятора, в переменный –для потребителя. Схема снабжена плавкими предохранителями, защищающими аккумулятор, инвертор и потребителя.

Техническая характеристика установки

- Количество панелей в установке, шт (миним) 3

- Напряжение постоянного тока от панели, в 12

- Номинальная ёмкость АКБ, Ач 100

Инвертор

- Входное напряжение, в (пост. тока) 12

- Выходное напряжение, в (перем.тока) 220

- Номинальная выходная мощность, Вт 150

- Максимальная пиковая мощность, Вт 450

- Максимальная мощность одной панели, Вт 235

- Номинальный ток панели, А 7,9

- Номинальное напряжение одной панели, В 30

Преимущество применения фотоэлектрических панелей

- Отсутствие необходимости в электрогенераторах и , соответственно  отсутствие потребления энергоносителей (бензин, солярка).

- Экологичность (нет никаких выделений газов).

- Минимальные затраты на эксплуатацию.

Бесшумность

- Экономичность—энергия расходуется только при подключении нагрузки.

- Изготавливаются установки на заказ в различных модификациях по мощности. Количество панелей выбирается в зависимости от величины внешней нагрузки—от одной до четырёх, при мощности, соответственно, от 235 Вт до 940 Вт.






Читайте также:

Тесла выпустила аккумулятор для оснащения домов

Сахарные батареи

Как работают диоды

Строим дом: солнечная радиация через стены и окна

Зачем нужен ветрогенератор и как его выбрать?

Как работает солнечная электростанция

Ещё больше интересных статей

Яндекс.Метрика
© 2011 Технологии строительства и ремонта. Все права защищены.
При полном или частичном использовании материалов сайта активная ссылка обязательна.
E-mail: info@stroypraym.ru