На сегодняшний день питаемые солнечной
энергией климатические системы
еще мало распространены. Однако направленность мировых усилий на
снижение углеродных выбросов в атмосферу и рост энергозатрат являются
хорошим стимулом для развития применения солярной климатической техники.
Электроэнергия представляет собой наиболее удобную форму энергии
для большинства потребителей, в том числе и для отдаленных. Снабжение
электроэнергией отдаленных районов с помощью линии электропередач
(ЛЭП) стоит дорого, достигая 5... 15 тыс. долл. США/км, в этом случае
становится эффективным использование возобновляемых источников энергии
[25].
Автономные системы
- предназначены для электроснабжения передвижных объектов или объектов,
удаленных от основных линий электропередач (в труднодоступных местах,
куда затруднена или экономически невыгодна прокладка линий).
Солнечная система электроснабжения,известная как система фотовольтаики,
преобразовывает солнечный свет в электричество. Солнечная система
состоит из одного или более PVмодулей, аккумуляторной батареи,
контроллера заряда и инвертора.
Солнечный модуль выполнен в виде панели,
заключенной в каркас из алюминиевого профиля. Панель представляет собой
фотоэлектрический генератор, состоящий из стеклянной плиты, с тыльной
стороны которой между двумя слоями герметизирующей (ламинирующей)
пленки размещены солнечные элементы, электрически соединенные между
собой металлическими шинами.
Для фотоэлектрических систем больше подходят электрохимические
аккумуляторы, т.к. солнечный модуль производит, а потребитель
потребляет электроэнергию, которая непосредственно и запасается в
аккумуляторе. Исключение -с олнечные станции для водоснабжения, где
потребляется вода (энергия хранится в потенциальной форме в водных
резервуарах).
Стоимость контроллера заряда составляет
не более 5% от стоимости всей системы (но от качества зарядных
регуляторов зависит ее работа). Чтобы защитить батарею от избыточной
разрядки, нагрузка должна быть отключена, когда напряжение батареи
падает ниже напряжения отключения. Нагрузка не должна подключаться до момента, когда напряжение не возрастет до определенного порога (напряжения подключения).
Солнечный генератор (каким бы сложным и
большим он не был) может вырабатывать только постоянный ток. К счастью,
существует много потребителей, использующих именно постоянный ток
(зарядка аккумуляторов, освещение, радиоаппаратура и др.). Для
преобразования постоянного тока аккумуляторной батареи в переменный
синусоидальной формы необходим инвертор. Инверторы - полупроводниковые
приборы. Они могут быть разделены на два типа в соответствии с типом
фотоэлектрических систем:
Солнечное теплоснабжение. Наиболее освоенным в мире является использование солнечной энергии для солнечного теплоснабжения. Хотя сам факт такого использования солнечной энергии не новый, применение современных технологий и оснащения позволяет говорить о создании новой области энергетики.
Такиеископаемыеиядерныезапасыэнергии,
как уголь, нефть, природный газ и уран, используют- ся всё больше и
больше, чтобы покрыть возрастающее потребление энергии на нашей
планете. Этот путь при известной исчерпаемости запасов топлива
неизбежно ведёт к дефициту энергоснабжения.
В двухконтурных системах
в контуре солнечных коллекторов находится специальный теплоноситель
(обычно незамерзающая нетоксичная жидкость с антикоррозионными и
антивспенивающими присадками или подготовленная вода), при этом
тепловая энергия
Солнценагреваетвгелиоколлектореабсорбер, т.е. поглотитель энергии, и циркулирующий в нёмтеплоноситель(водусморозозащитнымсредством).Нагретаяводатранспортируетсяспомощью циркуляционного насоса в нижний теплообменник гелиобойлераиотдаёттамсвоютепловуюэнергию содержимому бойлера (расходной воде).
С помощью правильно подобранного бойлера и специальногорегулированияможноиспользовать добытоесолнечноетеплодлядополнительного подогревапрямоготрубопроводаотопления.Для этого в бойлере предусмотрено два резервуара для воды, один из которых вставлен в другой (Рис. 9). Внутреннийрезервуарслужитдляприготовления горячей расходной воды, а внешний – для гелиотермической поддержки отопления.
Плоские коллекторы
- самый распространенный вид солнечных коллекторов, используемых в
бытовых водонагревательных и отопительных системах. Обычно этот
коллектор представляет собой теплоизолированный металлический ящик со
стеклянной либо пластмассовой крышкой