Автономная энергообеспечивающая система не фантастика. Солнечные батареи все чаще стали применяться для удешевления энергии, так как экологически чистая, бесплатная энергия солнца, которую они превращают в электрическую, неисчерпаема. В Европе они практически повсеместно встречаются, в России же только набирают обороты. Этот факт объясняется сохраняющейся дороговизной оборудования. По типам батареи делятся на кремниевые и полимерные, имеющие свои индивидуальные особенности.
Как устроены и как действуют
Действие основано на попадании света на p-n переход. Чем больше его площадь (площадь панелей), тем больше образуется энергии. Используемые материалы и конструкции постоянно совершенствуются, вследствие чего повышается КПД фотоэлектрического преобразователя. Есть зависимость величины этого показателя от того, как солнечные батареи внешне освещены.
Основная составляющая часть – фотогальванические ячейки – кремниевые пластины. Обрамляет пластину алюминиевая рама с закаленным ударопрочным суперпрозрачным стеклом, на которое ячейки укладываются и спаиваются между собой. Затем с помощью специальной пленки или компадура(вещества, похожего на эпоксидную смолу) ячейки герметизируются. Вследствие последовательного соединения ячеек, получаемая вследствие воздействия световых лучей разность потенциалов, суммируется.
Схемы подключения
Чтобы система работала слаженно и правильно, нужно ее правильно подключить.
1. Типичная.
При этой схеме, используя солнечные батареи для дома, все части соединяются параллельно. Элементы:
- Диод Шоттки, вмонтированный внутрь панели. Он предназначен для защиты от поломки элементов в то время, когда наступает темнота и ток прекращает образовываться. Диод не дает току двигаться обратно.
- Контролер заряда АКБ – электронное устройство, управляющее в автоматическом режиме зарядкой и разрядкой аккумулятора и защищающее от замыкания и грозы. При перерастании напряжения в аккумуляторе (более 14 Вольт), этот элемент прекращает зарядку и перенаправляет ток к нагрузке. При неработающей солнечной панели в ночное время, питание идет от аккумулятора. Если напряжение его падает (до 11 вольт), контролер отключает систему.
2. Фотоэлектрическая.
Аккумулятор – накопитель энергии солнца в течение дня, с наступлением ночи питает подключенные приборы. К нему присоединены выводящие элементы контролера. В этот системе возможно использование автомобильного аккумулятора, но лучшими будут необслуживаемые аккумуляторные батареи. Принцип работы схемы данного типа заключается в постоянном поддержании напряжения 12 В. В том случае, если используются солнечные батареи для дачи, то этого питания должно хватить.
Более мощная солнечная электростанция требует и более высоких мощностей, так как панелей, участвующих в формировании тока гораздо больше.