Получению электроэнергии из возобновляемых источников принадлежит будущее. Определенные шаги в этом направлении уже сделаны; правда, они пока очень робкие. При внешней простоте воплощение этой задумки требует значительных усилий.

Электричество в доме без внешней электрической сети еще недавно казалось фантастикой. Сегодня в наш быт входят устройства, которые вырабатывают электричество из возобновляемых источников.

Солнечные элементы: принцип работы
Солнечные элементы преобразуют солнечную энергию в электрическую. Они преобразовывают не только прямые солнечные лучи, но и рассеянное излучение, поэтому работают даже при облачной погоде. В таких условиях их эффективность
значительно снижается. Солнечные элементы еще называют фотоэлементами. Они состоят из нескольких слоев: верхний - прозрачная металлическая сетка, затем соприкасающиеся между собой два полупроводника, чаще всего из кремния, под ними - металлическое покрытие. Лучи света, проникая через сетку, выбивают из полупроводниковой структуры электроны, вследствие этого на стыке полуроводников возникают электрические заряды, Металлические элементы предназначены для отвода образующегося в элементе электричества.

Солнечные батареи и коллекторы

Отдельные фотоэлементы соединяются в большие батареи; а в случае испольвания их в качестве источника электроэнергии в доме, батареи дополнительно помещают между защитными стеклами. Солнечные батареи производятся также в пластиковых корпусах, благодаря чему они обладают определенной гибкостью. Солннечные батареи не следует путать с солнечными нектарами: несмотря на их внешнюю схожесть, они имеют принципиальные отличия. Солнечные батареи преобразовывают солнечную энергию в электричество, а коллекторы - в тепловую энергию (которая затем используется для подогрева воды и/или обогрева дома).

Батарея -это еще не все

Для того чтобы полученную на протяжении дня электроэнергию можно было использовать с наступлением сумерек, когда потребность в ней наиболее высока, ее нужно накапливать. Для этой цели предназначены аккумуляторы. Поскольку для питания большинства домашних приборов требуется переменный ток, в систему встраивается преобразователь (инвертор).

Он преобразовывает постоянное напряжение батарей в переменное - с частотой и напряжением, необходимыми для домашних электроприборов. Процесс заряда/разряда аккумуляторов оптимизируется контроллером. Все элементы системы, поддерживающие работу солнечных батарей (контроллер, аккумуляторы и инвертор), для уменьшения потерь рекомендуется размещать на небольшом расстоянии друг от друга. В странах Западной Европы, в частности в Германии, избыток электроэнергии, полученной солнечными батареями, как правило, не накапливают в аккумуляторах, а отводят в энергетическую сеть. Энергетические предприятия обязаны принимать
электроэнергию, полученную при помощи солнечных батарей. Кроме того, платят за нее по более высоким тарифам - как за экологически чистую. Поэтому выработка электроэнергии на собственной крыше - дело рентабельное, позволяющее за несколько лет компенсировать затраты на установку и амортизацию системы. Естественно, такие решения требуют урегулирования соответствующих юридических вопросов.
Когда стоит подумать о солнечных батареях
Если вы планируете установить солнечные батареи, лучше предусмотреть это еще на этапе проектирования дома. В этом случае
возможности солнечных батарей можно будет использовать наиболее рационально. Так, например,угол наклона кровельных скатов и их ориентацию относительно сторон света следует выбирать с учетом оптимальной освещенности солнечных батарей. Нужно также позаботиться о том, чтобы на поверхность элементов не падала тень от соседних домов или деревьев. Кроме того, солнечные батареи можно уложить на поверхности крыши, сэкономив при этом на стоимости покрытия.

Где монтировать

В домах солнечные батареи чаще всего располагаются на крышах. Можно монтировать их либо кровельным покрыти-на стойках, либо непо-цственно в кровельном рытии (таким способом арею можно устано-ь только на наклонной ше).
имуществом первого гения является обес-ение постоянной вен-яции батарей снизу шжение их темпера-ы, что благоприятно яет на КПД преобра-ания энергии. Вто-решение позволяет ономить на покрытии, з этом случае мес-юединения батарей жрытием необходимо гтельно загерметизиро-ь. Солнечные батареи анавливаются также фасадах, маркизах, на-шых роллетах, на кры-с пристроек и навесов ; входами, а также в ви-этдельно расположен-Е конструкций. Батареи, ановленные вместо кла в оконных рамах, ут использоваться гчестве затеняющих ментов.
чаще используются же эластичные солнеч-; батареи, приклеенные Зитумные или пленоч-; полосы кровельных рытий.
Оптимальное положение
Солнечные батареи должны устанавливаться на южной стороне дома. Ни один из элементов не должен находиться в тени. Чтобы максимально использовать энергию солнца и избежать потерь, вызванных отражением солнечных лучей от поверхности, батареи необходимо устанавливать под углом около 30° относительно горизонта. При вертикальном монтаже на фасаде эффективность элементов падает на 5-35%, зато такой монтаж позволяет избежать проблем с нагромождением снега. Необходимо также обеспечить свободный доступ к солнечной батарее, чтобы ее можно было почистить в любое время года. Не следует устанавливать ее под углом менее 20°, поскольку любые загрязнения, которые собираются на поверхности, такие как пыль, листья или снег, значительно снижают ее эффективность. Опыт эксплуатации показывает: если батарея установлена под углом более 20°, во время дождя ее гладкая поверхность очищается без вмешательства человека.