Инверторы и солнечные панели

Инверторы и солнечные панелиАмериканские компании занимают лидирующие позиции по внедрению в массовое производство систем электроснабжения для обычного потребителя, основанных на использовании принципиально новых технологий. В эпоху нарастающего коллапса органических ресурсов (нефти, газа и угля) на передовые позиции выходят энергосберегающие системы.

В середине первого десятилетия ХХI столетия одному американскому ученому, живущему в штате Калифорния, пришла занимательная мысль поставить на верху дома кремниевые фотоэлементы, задача которых - преобразование солнечного света в электрическую энергию. Но инженер понимал, что технически оборудование необходимо доработать, ведь полупроводниковые батареи на выходе дают только постоянный электрический ток.

Все электросети бытовых потребителей подключены к системе снабжения переменном током, и домашняя аппаратура предназначена для работы именно на таком виде электроэнергии. То есть проблема заключалась в том, чтобы солнечные панели, производящие работу по превращению одного вида энергии в другую, с помощью дополнительных электрических механизмов выдавали бы в сеть не постоянный, а переменный ток. Инженеры Кремниевой долины придумали оборудование, способное обеспечить население экологически чистым видом электропитания, без особых усилий решающего, попутно, и финансовые вопросы экономии. Тем более предпосылки в солнечной Калифорнии для этого есть.

Максимальное количество солнечных дней с лихвой дает возможность пользоваться бесплатным теплом дневного светила. Изобретенное устройство получило название инвертор. Оно трансформирует постоянный ток в переменный с изменением частоты и величины напряжения, а именно - 220 Вольт и 50 Герц, и представляет собой генератор напряжений прерывистого характера. Так как для бытовой техники недопустим инвертор с простой структурой напряжения, то инженеры остановились на устройстве, вырабатывающем напряжение с синусоидальной формой сигнала.

Солнечные панели с установленными на них преобразователями тока и напряжения лишены недостатка последовательного соединения, когда при выходе из строя одного элемента происходит разрыв всей цепи электрического тока. В данном оборудовании фотоэлементы работают вне зависимости от соседних полупроводников, что значительно повышает надежность и длительность эксплуатации инвертора. Даже в случае пасмурной погоды и отсутствия солнечного диска на небосводе, конвертер имеет электрический потенциал еще определенный промежуток времени. При этом коэффициент полезного действия электронной машины возрастает от пяти до двадцати пяти процентов.

Активно ведут работы в данном направлении быстро развивающийся Китай, Европа и другие заинтересованные страны. Компании США, работающие в области использования солнечных батарей, активно завоевывают рынок Канады, да и самой Америки. Они планомерно наращивают мощности производства, увеличивая не только количество прямых продаж, но и усовершенствуя технологические возможности аппаратуры и развивая сервисное обслуживание. Так, например, некоторые фирмы предложили своим клиентам бесплатную услугу по постоянному мониторингу работы всей системы, определяя количество произведенной электроэнергии всеми солнечными панелями с передачей данных в информационный центр, находящийся в солнечном Сакраменто. Любой потребитель в состоянии через компьютерную сеть проверить свои лимиты потребления за любой промежуток реального времени. Это значительно облегчает манипулирование электрической установкой в зависимости от необходимости и возможностей самого пользователя.

Ежегодно рынок генераторов тока увеличивается на тридцать процентов, а количество выданных свидетельств на изобретение приближается к 50. Проблема преобразователей заключается в недостаточной еще, по сравнению с самими батареями, длительности работы. Если солнечные панели служат четверть столетия, то преобразовательное оборудование - лишь лет десять. Поэтому инженерам приходится находить способы, чтобы увеличить срок эксплуатации инверторов.

Стоимость одного преобразователя составляет в пределах ста пятидесяти долларов или половины доллара за один Ватт электрической энергии. За два года эксплуатации аппаратуры инвертора экономия составляет пятьдесят процентов от ее стоимости. Цена одного усовершенствования центрального генератора тока без стоимости установки достигла 0,4 доллара в перерасчете на Ватт. Сэкономить потребителю возможно и на использовании низковольтной элементной базы аппаратуры преобразования, величина эта может достигать пятнадцать процентов.

Представители некоторых компаний демонстрируют образцы инверторов с длительностью эксплуатации в пределах двадцати пяти лет с совмещением их в самой солнечной батарее, что удешевляет изделие, так как отсутствует компонент установки. Конкуренты не верят в подобный успех преобразователей из-за наличия в них жидкого электролита в конденсаторах, при высыхании которого инвертор выходит из строя. Они предлагают использовать пленочные емкостные двухполюсники малой проводимости, которые значительно увеличивают срок службы генераторов тока. Пленочные конденсаторы способны также работать в самых тяжелых природных средах. Они не боятся перепадов температур, влажности и представляют основу будущих электронных устройств.

В настоящее время применяются гибридные инверторы, способные переключаться от использования солнечной энергии к работе от аккумуляторов. Это в целом повышает надежность системы энергообеспечения потребителей.







Статьи по теме:

Оставить комментарий