Солнечные энергосберегающие системы

Энергию солнца можно использовать для выработки электрической энергии. При использовании солнечных батарей энергия солнца напрямую преобразуется в электрическую. Процесс преобразования солнечной энергии в электрическую называется фотоэлектрическим эффектом.

Для выработки электричества из солнечных лучей используется солнечный модуль, устройство которого состоит из одного или нескольких солнечных фотоэлектрических элементов. Множество фотоэлектрических фотоэлементов составляют солнечную батарею.

Коротко про фотоэлементы

Структура фотоэлектрического элемента
  1. свет (фотоны)
  2. первый токовывод
  3. негативный слой
  4. слой p-n перехода
  5. позитивный слой
  6. второй токовывод

При попадании солнечных лучей на солнечный элемент, материал солнечного элемента поглощает часть солнечного света (фотоны). Каждый фотон имеет небольшое количество энергии. Когда фотон поглощается в солнечном элементе, он инициирует процесс освобождения электрона. Поскольку обе стороны фотоэлектрического элемента имеют токопроводящие выводы, то во время, когда поглощается фотон в цепи возникает ток. Солнечный элемент вырабатывает электричество, которое можно сразу использовать, например для освещения, или можно сохранять в аккумуляторной батарее.

Коротко про типы солнечных элементов

Солнечные элементы изготавливаются из специальных материалов, которые напрямую преобразуют солнечный свет в электричество. Большая часть из выпускаемых в настоящее время солнечных элементов изготавливается из полупроводника – кремния (химическое обозначение Si). Полупроводниковыми изделиями из кремния мы все давно пользуемся – во всей электронной продукции присутствуют полупроводниковые транзисторы и микросхемы.

Солнечные элементы могут быть монокристаллической, поликристаллической или аморфной структуры. Различие между ними состоит в том, как организованы атомы кремния в кристалле. Различные структуры имеют разный КПД преобразования энергии света. Монокристаллические и поликристаллические элементы имеют практически одинаковый КПД и он выше, чем у элементов изготовленных из кремния аморфной структуры.

Солнечные батареи

Солнечные батареи (модули)Солнечные батареи складываются из множества солнечных элементов. Поскольку один солнечный элемент вырабатывает малое количество электроэнергии, которого не достаточно для нормальной работы большинства устройств, то солнечные элементы собираются в солнечных модулях для того, чтобы производить больше электричества. Таким образом, чем больше модулей мы берем для батареи, тем больше будет мощность солнечной установки.

Солнечные батареи (или панели, которые могут называть фотоэлектрическими или солнечными модулями) производятся многих типов и размеров. Наиболее типичные – это кремниевые фотоэлектрические модули.

Получение электроэнергии из солнечных батарей абсолютно бесшумно и безвредно для окружающей среды. Электрогенерирующая установка на базе солнечных элементов дает комфорт и стабильное энергообеспечение на долгие годы. Может применяться для электроснабжение домов, коттеджей, гостиниц, офисных помещений, систем освещения, рекламные щиты и т.п.
Из комплектов солнечных батарей соединенных определенным образом проектируются солнечные энергосберегающие системы, которые в зависимости от подключения могут работать в режиме:

Автономная солнечная энергосберегающая система

Схема автономной солнечной энергосберегающей системы Автономные солнечные системы используются в основном в тех районах, где источники общего энергоснабжения недоступны или слишком дороги. Также автономные энергосистемы хорошо подходят для использования в целях, не требующих больших энергетических затрат. Для обеспечения энергией в темное время суток или в периоды без яркого солнечного света необходима аккумуляторная батарея. Солнечные электростанции с аккумуляторами могут проектироваться для снабжения электричеством как постоянного, так и переменного токов. Для получения переменного тока в конструкцию солнечных электростанций добавляется инвертор.

Резервная сетевая солнечная энергосберегающая система

Схема сетевой солнечной энергосберегающей системыРезервные солнечные системы энергосбережения используются там, где есть соединение с сетью централизованного электроснабжения, но сеть ненадежна.

Резервные сетевые солнечные системы могут использоваться для снабжения электроэнергией в периоды времени, когда отсутствует напряжение в центральной сети. Малые сетевые солнечные системы электроснабжения могут обеспечивать электроэнергией только наиболее важные объекты, такие как освещение, компьютер, средства связи, телефон, радио, факс и подобные.

Более крупные системы могут обеспечивать энергией и холодильник во время отключения сети. Чем больше мощность необходимая для питания ответственной нагрузки, и чем дольше периоды отключения сети, тем большая мощность солнечной энергосберегающей системы необходима.

В случае подключения солнечной энергосберегающей системы к сети, после полного заряда аккумуляторных батарей, излишек электроэнергии поступает в центральную сеть электроснабжения и владельцу такой системы начисляется компенсация за отданную в общую сеть электроэнергию.

---
---

---