Непосредственное управление климатом с помощью фотоэлементов

Решетка из фотоэлементов (ФЭ) обычно используется вместе с накопительными аккумуляторами, а еще в качестве дополнения к основной электрической сети. Но такие решетки, называемые солнечными батареями, могут использоваться и в системах без аккумуляторов, если потребитель готов смириться с тем, что система не будет работать, когда солнечного света недостаточно.

Как это работает

При ярком солнечном свете одиночные кремниевые ФЭ вырабатывают постоянное напряжение величиной примерно 0,5 В. Они объединены в многокомпонентную последовательно-параллельную решетку, которая обеспечивает на выходе постоянное напряжение 12 В или 24 В при достаточно большом токе, возникающем при воздействии на ФЭ прямого солнечного света. Решетка такого типа называется солнечной батареей. Выходной сигнал от солнечной батареи поступает к преобразователю постоянного напряжения в переменное, преобразующему постоянное выходное напряжение солнечной батареи в переменное напряжение 117 В, от которого может питаться обычная домашняя бытовая техника. Кроме того, в схеме может использоваться регулятор напряжения, чтобы обеспечить необходимое постоянство напряжения при изменении интенсивности солнечного света. В схеме присутствует также автоматический выключатель, который отключает солнечную батарею и выключает всю систему, если освещение становится слишком слабым, для того чтобы хорошо работали домашние бытовые электроприборы, питающиеся от нее.

Электрические обогреватели помещений и кондиционеры потребляют слишком много тока, чтобы им хватило питания от солнечных батарей разумного размера. (Теоретически такие электроприборы можно обеспечивать питанием от солнечных батарей, но выгоду можно получить редко; хорошо, если вообще удастся когда-нибудь окупить расходы.) Электрические напольные и потолочные вентиляторы, увлажнители воздуха и испарительные системы охлаждения не потребляют много тока, поэтому их время от времени можно снабжать питанием непосредственно от установок на ФЭ. Летом в местности, подобной, например, южной Аризоне, в самое жаркое время дня обычно ярко светит солнце. В местностях такого типа система, могла бы обеспечить работу комплекта потолочных вентиляторов в^ доме или в офисе. В холодной, но солнечной пустыне, такой как Северная Невада или центральный Вайоминг, описанная система может обеспечить работу увлажнителя воздуха в помещениях для того, чтобы улучшить качество воздуха, который зимой обычно бывает слишком сухим.