Солнце для электроснабжения дома

Человечество все больше потребляет электроэнергии для своих нужд. При этом производство электроэнергии в тепловых электростанциях требует дорогого топлива и отрицательно влияет на экологию планеты. Более чистым с точки зрения экологии является производство электроэнергии на гидроэлектростанциях, но для строительства таких станций требуются много времени, трудовых и финансовых затрат. Поэтому в последнее время много внимания оказывается развитию электростанций, использующих энергию солнца.

Такие станции расходуют дешевую солнечную энергию и не оказывают отрицательного влияния на экологию. Как сообщает компания Joule эти типы солнечных электростанций имеют промышленное значение, так как могут окупать себя только при больших мощностях.

Например,Использование солнечной энергии оптимальная мощность башенной электростанции должна быть не менее 100 МВт. Для такой электростанции требуется построить башню высотой в 250 м, а занимаемая ее площадь достигает 200 гектаров. При прямом фотоэлектрическом преобразовании солнечной энергии в электрическую энергию используется явление генерации электродвижущей силы в полупроводниковых переходах при облучении их световым потоком солнца. Современные кремниевые полупроводниковые солнечные элементы имеют КПД от 10 до 40 %. Это позволяет создавать солнечные электростанции достаточно большой мощности. При этом необходимо учитывать, что плотность солнечной энергии на земле при безоблачном небе составляет 1кВт/м². Это значит, что для промышленного получения мощности электроэнергии приблизительно в 1 МВт при КПД в 10 % с учетом неравномерности освещенности солнечных батарей в течение суток требуются очень большие площади батарей. Модуль солнечных батарей состоит из полупроводниковых ячеек, которые под действием солнечных лучей генерируют электрическую энергию. Эта энергия поступает в аккумулятор.

Аккумулятор предназначен для накопления электроэнергии и питания потребителей постоянного тока и инвертора. Инвертор предназначен для преобразования энергии постоянного тока, запасенной в аккумуляторе, в энергию переменного тока с частотой 50 Гц. Такое преобразование требуется для питания бытовых потребителей переменного тока типа стиральной машины или микроволновой печи. Управляющий контроллер предназначен для управления процессом зарядки и разрядки аккумулятора. Например, при необходимости он включает аккумулятор на подзарядку или отключает солнечные батареи для предотвращения разряда аккумулятора обратными токами утечки.