Техника солнечной энергии

С развитием солнечных электростанций, увеличились масштабы использования солнечной энергии в различных отраслях производства промышленности, использующей энергию солнца.

Два крупнейших гранта были получены компаниями Dow Chemical и Solexel and Owens Corning, которые совместно занимаются разработкой интегрированных фотогальванических проектов. Dow ищет решения, которые позволят интегрировать компоненты, необходимые для выработки солнечной энергии, прямо в строительные материалы. При таком подходе, новые здания получат функциональность солнечных электростанций по умолчанию, без установки дополнительных модулей и панелей. Solexel разрабатывает специальные фотогальванические плитки и модули для крыш.

High Tech Wealth, известный поставщик телекоммуникационного оборудования из Китая, разработал мобильный телефон, который работает на солнечной энергии. Компания заявляет, что это первый в мире мобильник, который может зарядиться с помощью энергии солнца. После пребывания на солнечном свете в течение часа телефон может работать в режиме разговора до 40 минут. Солнечная батарея мобильника, как обещают, сможет заряжаться и от других источников света, например, свечей. По заявлению представителя Hi-Tech Wealth, срок действия аккумулятора этого сотового в 2,5 раза больше, чем у традиционных батарей.

Дизайнер Эндрю Шнайдер из США к началу летнего сезона создал бикини с солнечными батареями. Благодаря специальным пластинам, нашитым на купальник и генерирующим электроток, можно не только заряжать мобильный прямо от купальника, но также подключать к нему MP3-плеер или небольшой вентилятор.

Ещё одно применение солнечной энергии нашло себя в построении солнечных домов, или иными словами пассивных домов. Солнечный дом – это современный уровень культуры жилья. Его эффективность и распространение в значительной степени зависят от такой простой истины, как экономное отношение к получаемой энергии. Он должен иметь надежную теплоизоляцию, современную вентиляционную технику, кондиционеры, то есть не должен выбрасывать тепло «на ветер». Как показывает опыт, только за счет экономии тепла расходы электроэнергии сокращаются в несколько раз. В таком доме, обеспечивающем себя не только теплом, но и электроэнергией, используется гелиоустановки, теплоноситель у которых является вода, с температурой нагрева 200–500 °С при обязательном использовании концентраторов – зеркал, отражающих свет с большой площади на коллектор.

Все чаще применяются в солнечных установках фотоэлектрические преобразователи на основе кристаллов кремния и арсенида галлия. Последние обладают лучшей тепловой устойчивостью и более высоким КПД, реально до 20%. Применение гетероструктурных полупроводников, увеличивает эффективность преобразователей вдвое. Панели солнечных преобразователей, располагаемых, как правило, в верхней части здания, заменяют тепловой коллектор, и вырабатывают ток, идущий на освещение, обогрев и механические работы.

Компанией Conserval Engineering, Канада производится "солнечная стена" - это вторая стена, устанавливаемая с зазором примерно в несколько сантиметров поверх южной стены здания. Этот дополнительный слой представляет собой тонкие панели из алюминия или стали, с чёрным покрытием и множеством маленьких отверстий по всей площади. Верхняя часть образовавшейся между стенами полости соединяется с вентилятором, подающим воздух с улицы в здание. В осенне-зимний период, когда есть солнце, чёрные пластины "Солнечной стены" заметно нагреваются. Воздух с улицы втягивается в отверстия, нагревается в промежутке между стенами и попадает в помещение. Более того, уходящее через настоящую стену (кирпич или та же сталь) здания, ту самую стену поверх которой смонтирована стена "Солнечная", внутреннее тепло прогретого помещения здесь не пропадает зря, а помогает нагревать поступающий внутрь свежий воздух. Так существенно снижается необходимая мощность штатной системы обогрева здания. Летом же, как ни странно, эта чёрная стена помогает зданию охлаждаться. Только теперь в системе переключаются заслонки, и нагретый в фальш-стене воздух сразу выбрасывается наружу, а вот его восходящий поток помогает засасывать в здание, через другие каналы, воздух с улицы. И та же стена мешает южному фасаду здания перегреваться. Так снижается требуемая мощность штатной системы кондиционирования. Установленные на ряде промышленных сооружений "Солнечные стены" экономят теперь своим владельцам тысячи долларов в год, а планете - тонны и тонны топлива для электростанций.

Многие люди и даже целые компании работают над созданием автомобиля получающего энергию от солнечных батарей. Говорить о начале серийного производства конечно рано, но всё же кое какие сдвиги в этой области есть. В Австралии раз в два года проходит гонка солнцемобилей World Solar Challenge. Длина трассы составляет чуть более 3000 километров. Рекорд средней скорости прохождения трассы более 100 км/ч. Среди команд участниц, многие представляют те или иные университеты. Так что создаётся впечатление, что гонка – это своего рода лаборатория по созданию альтернативного транспорта. Международные гонки автомобилей на солнечных батареях прошли впервые в 1987 году. Они задумывались для стимулирования развития технологий для нужд транспорта будущего. И надо признать, что свою лепту в это вносят. Если первый победитель в 1987 году финишировал со средней скоростью 67 км/ч., прогресс очевиден. Необходимо отметить, что раньше солнцемобили серьёзно замедлялись при кратковременных уменьшениях солнечного потока, сейчас же, с внедрением литиевых батарей, это не оказывает существенного влияния.