Техніка сонячної енергії - Сонячні електростанції удосконалення технологій

З розвитком сонячних електростанцій збільшилися масштаби використання сонячної енергії в різних галузях виробництва промисловості, що використовує енергію сонця.

Два найбільші гранти отримали компанії Dow Chemical і Solexel and Owens Corning, які спільно займаються розробкою інтегрованих фотогальванічних проектів. Dow шукає рішення, які дозволять інтегрувати компоненти, необхідні для вироблення сонячної енергії прямо у будівельні матеріали. За такого підходу нові будівлі отримають функціональність сонячних електростанцій за промовчанням, без встановлення додаткових модулів та панелей. Solexel розробляє спеціальні фотогальванічні плитки та модулі для дахів.

Дизайнер Ендрю Шнайдер із США до початку літнього сезону створив бікіні із сонячними батареями. Завдяки спеціальним пластинам, нашитим на купальник і генеруючим електрострум, можна не тільки заряджати мобільний прямо від купальника, але також підключати до нього MP3-плеєр або невеликий вентилятор.

Ще одне застосування сонячної енергії знайшло себе у побудові сонячних будинків, або іншими словами пасивних будинків. Сонячний будинок – це сучасний рівень культури житла. Його ефективність та поширення значною мірою залежать від такої простої істини, як економне ставлення до отримуваної енергії. Він повинен мати надійну теплоізоляцію, сучасну вентиляційну техніку, кондиціонери, тобто не повинен викидати тепло на вітер. Як показує досвід, лише за рахунок економії тепла витрати електроенергії скорочуються у кілька разів. У такому будинку, що забезпечує себе не тільки теплом, а й електроенергією, використовується геліоустановки, теплоносій у яких є вода, з температурою нагріву 200-500 °С приобов'язкове використання концентраторів - дзеркал, що відбивають світло з великої площі на колектор.

Все частіше застосовуються у сонячних установках фотоелектричні перетворювачі на основі кристалів кремнію та арсеніду галію. Останні мають кращу теплову стійкість і більш високий ККД, реально до 20%. Застосування гетероструктурних напівпровідників збільшує ефективність перетворювачів удвічі. Панелі сонячних перетворювачів, які розміщуються, як правило, у верхній частині будівлі, замінюють тепловий колектор, і виробляють струм, що йде на освітлення, обігрів та механічні роботи.

Компанією Conserval Engineering, Канада виробляється "сонячна стіна" - це друга стіна, що встановлюється із зазором приблизно кілька сантиметрів поверх південної стіни будівлі. Цей додатковий шар є тонкими панелями з алюмінію або сталі, з чорним покриттям і безліччю маленьких отворів по всій площі. Верхня частина порожнини, що утворилася між стінами, з'єднується з вентилятором, що подає повітря з вулиці в будівлю. В осінньо-зимовий період, коли є сонце, чорні пластини "Сонячної стіни" помітно нагріваються. Повітря з вулиці втягується в отвори, нагрівається в проміжку між стінами та потрапляє до приміщення. Більше того, будівлі, що йде через справжню стіну (цегла або та ж сталь), ту саму стіну поверх якої змонтована стіна "Сонячна", внутрішнє тепло прогрітого приміщення тут не пропадає дарма, а допомагає нагрівати свіже повітря, що поступає всередину. Так суттєво знижується необхідна потужність штатної системи обігріву будівлі. Влітку ж, як не дивно, ця чорна стіна допомагає будівлі охолоджуватися. Тільки тепер у системі перемикаються заслінки, і нагріте у фальш-стіні повітря відразу викидається назовні, а ось його висхідний потікдопомагає засмоктувати до будівлі через інші канали, повітря з вулиці. І та ж стіна заважає південному фасаду будівлі перегріватись. Так знижується необхідна потужність штатної кондиціонування. Встановлені на низці промислових споруд "Сонячні стіни" заощаджують тепер своїм власникам тисячі доларів на рік, а планеті - тонни та тонни палива для електростанцій.

Багато людей і навіть цілі компанії працюють над створенням автомобіля, що отримує енергію від сонячних батарей. Говорити про початок серійного виробництва звичайно рано, але все ж таки деякі зрушення в цій галузі є. В Австралії раз на два роки відбувається гонка сонцемобілів World Solar Challenge. Довжина траси становить трохи більше ніж 3000 кілометрів. Рекорд середньої швидкості проходження траси понад 100 км/год. Серед команд учасниць багато хто представляє ті чи інші університети. Отже, складається враження, що гонка - це свого роду лабораторія зі створення альтернативного транспорту. Міжнародні гонки автомобілів на сонячних батареях відбулися вперше у 1987 році. Вони замислювалися для стимулювання розвитку технологій потреб транспорту майбутнього. І треба визнати, що свій внесок у це вносять. Якщо перший переможець 1987 року фінішував із середньою швидкістю 67 км/год., прогрес очевидний. Раніше сонцемобілі серйозно сповільнювалися при короткочасних зменшеннях сонячного потоку, зараз же, з використанням літієвих батарей, це не має істотного впливу.