Солнечное электричество
Солнечное электричество используется для обеспечения питания оборудования в местах, где нет электроснабжения от сети (в несетевых или автономных системах). Такие системы также могут размещаться на зданиях для непосредственной подачи электричества непосредственно в их систему питания с постоянным током (подключенные к электросети системы). Они бесшумны и не имеют выбросов, и подвижных частей, подверженных износу. Они не требуют топлива и практически не нуждаются в техническом обслуживании.
В сердце этих солнечных энергосистем находятся фотоэлементы, которые преобразуют естественное освещение непосредственно в переменный ток. Данная технология называется фотоэлектрической или кратко ФЭ. Солнечные фотоэлементы собираются в большие блоки, называемые солнечными модулями (ФЭ-модули), которые можно подключать совместно для создания систем любого необходимого размера.
Фотоэлектричество не следует путать с солнечным отоплением, когда естественное освещение используется для нагрева воды. Это совершенно иная технология.
Впервые фотоэлектричество было использовано на космическом корабле в 1950-х годах и до сегодняшнего дня используется для обеспечения питания спутников. В 1970-х – 1980-х годах произошло активное развитие данной отрасли и позволило обеспечивать электроэнергией наземные объекты в определенных областях применений. В последние годы был отмечен стремительный рост данной отрасли и повышение ее экономичности – среднегодовой рост отрасли превышает 40 % на протяжении уже более десяти лет. Установленные на зданиях солнечные модули и подача электричества в электрораспределительную сеть стало вполне привычным явлением.
В подключенных к электросети системах блок солнечных модулей (ФЭ-панели) подает переменный ток на инвертор, который затем подает постоянный ток в питающую сеть. Вся избыточная электрическая мощность, не используемая в здании, отводится.
В большинстве несетевых систем солнечный модуль или панель подает переменный ток на аккумулятор посредством контроллера заряда аккумулятора. Оборудование может в любое время суток использовать переменный ток от аккумулятора. При необходимости постоянного тока инвертор можно использовать для увеличения напряжения и преобразования переменного тока в постоянный. В некоторых несетевых системах аккумуляторы не используются, а определенный водяной насос или вентилятор питается непосредственно от ФЭ-панели.Несетевая система
В «несетевых системах» для удаленных районов нет питания от сети. В таких системах практически всегда существует необходимость хранения электричества, для чего используются аккумуляторные блоки.
Во всех несетевых системах есть один или несколько установленных на улице солнечных модулей, обращенных к солнцу, кроме того, они оснащены аккумуляторами для хранения и отдачи солнечной электроэнергии по мере необходимости. Количество и размер модулей и аккумуляторов зависит от необходимого дневного энергопотребления. Система может быть довольно большой или компактной в зависимости от нагрузки. Контроллер уровня заряда аккумулятора имеет ключевое значение для защиты ФЭ-панелей от перезарядки аккумулятора. Регулирование заряда необходимо для предотвращения избыточных потерь воды, перегрева и сокращения срока службы аккумулятора.В течение дня ФЭ-панель обеспечивает Ночью питание нагрузки осуществляется за счет
достаточное количество энергии для питания использования накопленной в аккумуляторе
и нагрузки заряда аккумулятора. энергии.
1 Солнечные модули
2 Контроллер
3 Коробка с плавкими предохранителями
4 Аккумуляторный блок
5 Нагрузки
Система с подключением к электросети
В подключенных к сети солнечных электросистемах произведенный солнечными фотоэлементами переменный ток преобразуется в постоянный с помощью инвертора и подается в электрораспределительную сеть. Панели из солнечных модулей можно органично размещать на крышах или стенах, интегрировать в материал здания или устанавливать на земле. Панели солнечных батарей можно установить практически в любом месте, и размеры могут варьироваться от небольших домашних установок до крупных централизованных электростанций.
Максимальная потребность коммерческих и общественных зданий в электроэнергии обычно совпадает с периодом максимальной производительности солнечной электросистемы. Это означает, что основная часть произведенного электричества может быть использовано внутри здания. При производстве избыточного количества энергии ее можно передавать в электросеть. Таким образом, солнечная электросистема снижает или может даже перекрывать общие потребности здания в электроэнергии. Там, где сетевое электропитание недоступно, солнечные электросистемы можно сочетать с аккумуляторными блоками для обеспечения функции резервного источника питания при необходимости.
1 Солнечные модули
2 Шкаф с панелью солнечных батарей
3 Ключ постоянного тока (опционально)
4 Инвертор
5 Ключ переменного тока (опционально)
6 Счетчики электроэнергии
7 Распределительная коробка в доме
8 Сетевое подключение
