Сонячні батареї і колектори: теорія, області застосування, робочі саморобки

Інтерес до альтернативної енергетики неухильно зростає. Причин тому безліч, і цілком об'єктивних. Найпотужніший і стабільне джерело екологічно чистої енергії - Сонце. Хоча за собівартістю утилізована сонячна енергія поки поступається виробленої в промислових масштабах, її перетворювачі в тепло або електрику - сонячні панелі - набувають або майструють своїми руками багато. Будинок з дають електрику сонячними батареями і генераторами тепла - сонячними колекторами - на даху, в наші дні не рідкість і в місцях з досить суворим кліматом, див. Рис. Тим більше що таке гідність випромінювання Сонця, як повна незалежність від техногенного середовища і природних катаклізмів, замінити поки нічим.

Картинка для ілюстрації недарма взята «зимова»: сучасні моделі сонячних колекторів здатні давати в систему опалення теплоносій з температурою +85 градусів Цельсія в похмурий день при морозі -20 зовні. За ціною такі геліоустановки досить доступні, але вимагають для виготовлення розвиненою виробничої бази. Якщо ж стоїть завдання забезпечити ГВС на дачі або в заміському будинку в теплу пору року, коли автономне опалення вимкнене, то зробити придатний для цього сонячний колектор своїми руками цілком можливо. А при наявності навичок домашнього майстра середнього рівня - установку, яка і взимку допоможе опалювального котла заощадити чималу дещицю палива, а господарям - гроші на нього. Можливі й інші застосування саморобних сонячних колекторів; хоча б - підігрів води в басейні. Ціни фірмових зразків цього виду явно недоладності в порівнянні з їх можливостями, і там немає нічого, чого не можна було б зробити самому.

З автономним сонячним енергопостачанням справа складніша. Скажімо прямо: сонячних електростанцій загального користування, за всіма параметрами перевершують традиційні ТЕЦ, ГЕС і АЕС, на сьогоднішній день не існує. І, поки генерація електроенергії від Сонця не буде перенесена в космос і для цього не буде використовуватися його спектр повністю, навряд чи можлива. В Євразії крайні північні точки, де термін окупності великих геліоелектростанцій виявляється хоч трохи менше терміну їх служби - острови Егейського моря і Туркменія.

Однак індивідуальна покупна сонячна електростанція може виявитися вигідною і в середньо-високих широтах за умови ретельного техніко-економічного розрахунку і вибору відповідної моделі; не останню роль в цьому відіграє стабільність електропостачання в даній місцевості. А поняття сонячна батарея своїми руками може мати цілком певний і позитивний для власника економічний сенс, якщо дотримані деякі необтяжливі і безкоштовні умови її виготовлення і експлуатації, в наступних випадках:

• На дачі, якщо батарея виставляється на Сонце (засвічується) тільки на час її відвідин, про це див. Далі.
• Для зарядки мобільних телефонів або електроживлення радіоприймачів, нетбуків і т.п. вдалині від цивілізації.
• У заміському будинку для постійного житла - для електроживлення малопотужних, невибагливих і не життєво важливих, але діючих довгий час споживачів: ламп освітлення, внутрішніх та зовнішніх, ноутбуків, комп'ютерів з UPS і т.п. «Накручують» на лічильнику вони все-таки чимало, але, якщо розраховувати тільки на них, то складність створення і вартість споруди сонячної електростанції падають в рази.
• 

  Надувний човен з електроприводом від сонячної батареї

  Мисливцям, рибалкам, туристам, натуралістам, фотографам-пейзажистам і анімаліст і іншим, які проводять багато часу на природі, як мобільний і досить потужне джерело енергії. Погляньте, напр., На рис. праворуч; до цієї човні ми ще повернемося. Запас ходу по спокійній воді в похмурий день - від 30 км; в ясний день літа практично необмежений. Хід настільки малошумен, що дозволяє підбиратися на дистанцію зйомки або пострілу до таких обережним птахам, як дикі гуси.

Як же придбати або зробити самому ці корисні пристрої, щоб потім не шкодувати про даремно викинутих грошах? Ось цьому і присвячена ця стаття. З невеликою добавкою про сонячних концентраторах, або геліоконцентратора. Ці пристрої збирають випромінювання Сонця в щільний пучок, перш ніж передати його на перетворення. У деяких випадках домогтися необхідних технічних показників установки іншим шляхом неможливо.

В цілому матеріал організований в 5 розділів з підрозділами:

1. Істотні особливості використання сонячної енергії.
2. Сонячні колектори (СК), покупні і саморобні.
3. Сонячні концентратори.
4. Сонячні батареї (СБ), в тому ж порядку.
5. Правильна установка і юстирування СК і СБ України.
6. Висновок на закінчення.

Слово до кулібіних

Любителі роблять сонячні батареї з самих різних підручних матеріалів: напівпровідникових діодів, транзисторів, розібраних допотопних селенових і купроксних випрямлячів, самостійно окислених на електроплитці мідних пластин та ін. Максимум, що вдається від них живити - приймач або плеєр з струмом споживання до 50-70 мА на середній гучності. Більше принципово неможливо; чому - див. в розд. про СБ України.

Однак засуджувати любителів технічних експериментів було б зовсім нерозумно. Томас Альва Едісон сказав одного разу: «Всі знають, що це зробити неможливо. Знаходиться невіглас, який цього не знає. Саме він і робить винахід ». У будь-якому випадку дотик до тонкощів високих технологій і глибин матерії (а СБ - зримий приклад того і іншого) дає знання і вміння їх застосовувати, тобто кмітливість. А вони - капітал, який ніколи не знецінюється і прибутковість якого вище будь-яких цінних паперів.

Проте, навіть самі загальні теоретичні основи всього подальшого матеріалу такі, що саме «трохи на пальцях» виливається не в статті - в книги. Тому ми далі обмежимося тими зразками на різні випадки життя, які можна виготовити самостійно вдома, не цілком забувши, чого в школі вчили (їх, між іншим, не мало); це по-перше. По-друге, з них обмежимося пристроями, реально дають тепло або струм, придатні для побутових і господарських потреб. Деякі твердження автора вам тоді доведеться прийняти на віру, або звернутися до фундаментальних джерел.

Чого можна очікувати?

Ось приклад розмови по телефону з торговим менеджером фірми, що продає СБ: «А за яких умов ваша батарея розвиває заявлену потужність?» - «За будь-яких!» - «І в Мурманську (за Полярним колом) взимку теж?» - мовчання, відбій.

Тепер подивимося на верхню карту рис. нижче. Там - районування РФ по інсоляції спеціально для потреб геліоенергетики. Чи не для аграріїв, рослини за мільярди років еволюції життя навчилися використовувати сонячне світло економніше. Припустимо, ми живемо в місці, де потік енергії Сонця 4 кВт / год на 1 кв. м в день. У середніх широтах, від весняного до осіннього рівнодення і з урахуванням зміни висоти стояння Сонця протягом дня і по сезону, тривалість світлового дня приймемо щось близько 14 год. Точніше для конкретного географічного пункту можна розрахувати на онлайнових калькуляторах, є такі.

Тоді потік енергії Сонця у нас виходить на круг 4/14 = 0,286 кВт / кв. м або 286 Вт / кв. м. При ККД геліоустановки 25% (а це хороший показник), з квадрата вдасться зняти 71,5 Вт потужності, теплової або електричної. Якщо середньо-тривалій споживаної потужності (див. Далі) потрібно 2 кВт (це типовий випадок), то панель перетворювача потрібна площею 2000 / 71,5 = 27,97 або 28 кв. м; це 7х4 м. ККД 25% - НЕ занижено чи? Так, з панелей можна вичавити і більше. Значна частина подальшого матеріалу присвячена тому, як саме.

Примітка: для довідки - сонячна постійна, тобто щільність потоку енергії Сонця в усьому спектрі випромінювання від наддовгих радіохвиль до наджорсткого гамма-випромінювання, в космосі на земній орбіті становить 1365,7 Вт / кв. м. На екваторі опівдні в дні рівнодення (Сонце в зеніті) - близько 1 кВт / кв. м. Торговці часто цього не знають, але ви-то майте на увазі.

Добре, а як же тоді обіцянки виробників? Панель, припустимо, 1х1,5 м, і для неї заявляють потужність в 1 кВт. Начебто і не проти фізики з астрономією, але виглядає в середніх широтах під шубою атмосфери явно нереально. Правильно заявляють, не брешуть. Тільки виміряна потужність на їх випробувальному стенді під спеціальними лампами. Якщо хочуть бути зі мною чесними до кінця, нехай приїжджають і світять ними на мою панель, а електрику для цього беруть де завгодно.

Карта під першою потрібна, щоб додатково визначитися з ціновою категорією або вибором конструкції передбачуваної установки. СБ і, особливо, СК, здатні працювати в похмуру погоду, складніше і дорожче тих, які діють тільки на прямому світлі. У році 365х24 = 8760 годин. З урахуванням того, що у високих широтах влітку тривалість світлового дня більше, СК або СБ можуть в Якутську або Анадирі виявитися окупаються протягом розрахункового терміну експлуатації, а в Підмосков'ї або Рязані - немає. Тобто майте також з огляду на, що геліоенергетика як вигідне підмога звичайній можлива не тільки в Сахарі або пустелі Мохаве.

Проміжний підсумок

З цього розділу слід важливий для всього подальшого висновок: доглядаючи панель для покупки або повторення, цікавтеся насамперед площею ефективно сприймає (або поглинає) світло поверхні, а вже по ній підраховуйте все інше. Причому може виявитися, що по маркетингових-споживчим уявленням панель начебто найгірша в даному конкретному випадку вийде вигідніше «крутий».

колектори

Принцип роботи

В основі роботи будь-якого СК лежить парниковий ефект. Сутність його добре відома: візьмемо відкриту з одного боку камеру з яка поглинає світло поверхнею. Закриємо її кришкою, прозорою для видимого світла (бажано також - ультрафіолету, УФ), але добре відбиває теплове (інфрачервоне, ІК) випромінювання. Цим умовам в значній мірі задовольняють силікатне скло і оргскла; майже повністю - кварцове скло і ін. мінеральні скла на основі плавленого кварцу.

Примітка: називати пропускають УФ скла мінеральними взагалі-то неправильно, тому що силікатне скло теж мінеральне. Краще було б зберегти колишню назву «кварцове скло», тому що більшу частину шихти для виплавки УФ-прозорих стекол становить подрібнений кварц. Є ще турмалінові скла, але не для побуту - в переплавку на них йдуть кристали дорогоцінних каменів.

Сонячне світло, потрапивши в камеру, поглине нею, і камера нагріється. Щоб уникнути тепловтрат, забезпечимо її теплоізоляцією. Тоді теплова енергія перетвориться в ІК, але через кришку воно вийти назовні і розсіятися не зможе. Тепер ІК не залишається нічого іншого, як гріти поміщений всередину теплообмінник з теплоносієм або продувається через камеру повітря. Якщо їх немає, температура всередині буде підвищуватися до тих пір, поки різниця температур всередині і зовні не "продавить» надлишкове тепло крізь теплоізоляцію і не встановиться термодинамічна рівновага.

Що таке АЧТ

Щоб краще розібратися в подальшому, вам потрібно знати, як працює пірамідальна, або игольчатая, модель абсолютно чорного тіла (АЧТ); оскільки інші нам не знадобляться, далі, якщо мова піде про модель АЧТ, «пірамідально-игольчатая» всюди опускаємо. В рунеті, і в інеті взагалі, про неї толком нічого не доіщешься, але в лабораторній практиці і техніці такі успішно застосовуються. Як вона влаштована - ясно з рис. праворуч. А в даному випадку - поглинання світла в СК буде тим краще, чим її покриття або сама конфігурація ефективно поглинає поверхні (ЕПП) ближче за властивостями до моделі АЧТ.

Примітка: АЧТ називається тіло, що поглинає електромагнітне випромінювання будь-якої частоти. Деревна сажа, напр. - Чи не АЧТ, при фотографуванні через ІК-фільтр вона виглядає світло-сірої. Пірамідально-игольчатая модель АЧТ здатна поглинати будь-які, не тільки електромагнітні, коливання. Так, в акустиці поролоновими пірамідками обклеюють внутрішні поверхні звукомерних камер.

куплені СК

Якщо ви вирішили купити сонячний колектор, вам доведеться зіткнутися з виделкою цін за 1 кв. м поглинає площі в 2000-80 000 руб. І врахуйте, на вигляд виставляється тільки підсумкова вартість, а площа ЕПП якщо і прописують, то дрібним шрифтом. Також, вибираючи модель, потрібно обов'язково поцікавитися, комплектується вона накопичувальним баком і елементами обв'язки, про них докладніше див. Далі. Спробуємо розібратися, чим пояснюється такий різнобій і чи завжди він виправданий.

Примітка: теоретично термін служби СК необмежений. Практично - у більш-менш пристойних моделей при правильній експлуатації становить не менше 15 років. Тому при обгрунтованому виборі з окупністю проблем не виникає, аби клімат дозволяв їх використовувати.

Види і призначення

У побуті найбільше застосовуються СК 3-х видів конструктивного виконання, див. Рис. Зліва - плоский СК, в центрі - вакуумний, праворуч - компактний. Всі вони можуть виконуватися як безнапірними, на термосифонної циркуляції, так і напірними. Перші в 1,5-5 разів дешевше напірних аналогів, тому що в них простіше забезпечити міцність і герметичність. Безнапірні СК гріють теплоносій відносно повільно, тому призначені більше для ГВП в теплу пору року. Обв'язка проста і недорога; іноді поєднується з панеллю в один конструктив.

У напірних теплоносій або прокачується циркуляційним насосом (що робить їх енергозалежними), або в теплообмінник подається водопровідна вода. Це, зрозуміло, вимагає конструкції міцніше і надійніше, плюс складна енергозалежна обв'язування і керуючий нею контролер. Зростає відповідно і ціна. Але тільки напірні СК придатні для опалення будинку в холодну пору року, тому що гріють швидко. Більшість моделей - всесезонні; продаються в РФ, з урахуванням кліматичних умов, найчастіше розраховані на спільну роботу з котлом опалення, тобто є допоміжними пристроями.

Напірні СК бувають прямого і непрямого нагріву. У першому випадку СК включається безпосередньо в контур СО (системи опалення). У другому - перший, що сприймає сонячну енергію, контур СК заповнюється антифризом, а вторинний теплоносій нагрівається в теплообміннику 2-го контуру.

Другі, природно, дорожче, тому що здатні працювати в мороз в будь-якому кліматі. Перші застосовуються переважно для опалення навесні і восени. Проте, саме напірні СК прямого нагріву (одноконтурні) швидше за все виявляться вигідними для індивідуальної СО: в міжсезоння, на дуже малій потужності, ККД котла на твердому паливі сильно падає. Але якраз в цей час теплової потужності СК додому і вистачить, стоять же одноконтурні відносно недорого. Потрібно тільки передбачити в СО відповідну запірно-розподільну арматуру і восени до справжніх холодів СК відключати і для видалення води.

плоскі

Схема плоского СК приведена на рис. праворуч; принцип дії повністю відповідає описаному вище. Працездатні такі, як правило, тільки в теплу пору року. ККД, в залежності від конструктивного виконання, лежить в межах 8-60% Воду видають з температурою до 45-50 градусів. Напірними випускаються украй рідко, ускладнення конструкції при цьому робить їх неконкурентоспроможними з вакуумними. Ущільнення теплообмінника розраховані на заповнення тільки водою, тому що влітку в антифризі немає потреби. На ціну (підкреслимо - за 1 кв. М ЕПП; потрібно кожен раз перераховувати самому за даними специфікації) впливають в основному такі фактори:

• Покриття (прозора ізоляція) скла.
• Різновид самого скла.
• Конструкція і якість поглинаючої панелі.

Покриття скла грає роль насамперед просветляющей плівки в оптичних приладах: зменшує заломлення світла на межі поділу середовищ і светопотері на бічне відображення. В правильно встановлених літніх СК (див. В кінці, перед укладанням) ці втрати невеликі або, в південних краях, зовсім непомітні. Крім того, покриття стирається несомой вітром пилом і гарантія на нього частіше за все не поширюється. Тому покриття - перше, на чому можливо заощадити. Якщо помітна різниця в ціні за рахунок покриття для схожих по Техданние моделей - беріть «голу», швидше за все не розчаруєтеся.

Власне скло - найважливіший елемент і орієнтуватися при виборі потрібно перш за все по ньому:

1. Мінеральне - пропускає УФ, що набагато підсилює парниковий ефект.
2. Фактура (структуроване) - має на поверхні спеціальний мікрорельєф, що забезпечує практично рівну ефективність на прямому і розсіяному світлі, тобто в ясну і похмуру погоду.
3. Мінеральне структуроване - поєднує обидва ці якості і до того ж практично не дає бічного відображення в досить великому діапазоні кутів падіння без просвітлення.
4. Силікатне з присадками - структуроване чи ні, не пропускає УФ, неважливо відображає ІК і дає без просвітлення значне бічне відображення. На ККД більше 20% з них розраховувати не слід.
5. Органічне - з будь-якими удосконаленнями через 5-7 років максимум помутніє від пилу, але окремі його види здатні забезпечити максимальні значення ККД.

Виходячи з цього, для СК постійного користування вибір слід робити на користь мінерального структурованого скла. Воно дозволяє обійтися меншою площею СК і часто в кінцевому підсумку виграти на вартості всієї установки. На дачі вихідного дня важлива також швидкість нагріву води і початкова вартість колектора, тому туди більше підійде СК з оргстеклом. Установка, крім дешевизни, буде компактніше і легше; на будні і на зиму її можна закривати чохлом або зовсім забирати в будинок, так що зносостійкість в даному випадку фактор не визначальний.

Під хорошим склом ККД СК від конструкції поглинаючої панелі (абсорбера) залежить мало. Не те - що поглинає покриття (зачерненого) ЕПП. Властивості різних покриттів сонячних абсорберів показані на рис. праворуч. Закономірність - як завжди, чим ефективніше, тим і дорожче. Тут знову необхідно прораховувати різні моделі, виходячи на мінімум вартості 1 кв. м панелі. І взагалі, за будь-яких розрахунках СК, треба пам'ятати, як отченаш - найбільша економія досягається скороченням необхідної площі панелі (панелей). Заодно перевіряються і продавці: якщо, скажімо, в специфікації заявлена ​​селективна фарбування і обіцяють ККД 75% - надсилайте їх на випробувальний стенд під лампи, там жарко, як у пеклі. Адже ясно, що ККД всієї установки не може бути вище, ніж її частини.

Про баку

Накопичувальний бак для СК необхідний не тільки зручності заради. На карті вище дані середньорічні значення інсоляції. Для літньої установки при розрахунку їх можна підвищити приблизно в 1,7 рази, а для сезонної весна-літо-осінь - на 25%. Але і це буде тільки середнім значенням, тепер по сезону. А в залежності від погоди величина інсоляції може «стрибати» з кожним днем ​​в 1,5-3 рази в залежності від місцевого клімату. Накопичена в баку нагріта вода, за умови гарної його теплоізоляції, прийме надлишок тепла в ясний жаркий день і віддасть в похмурий. В результаті дійсний ККД установки зростає на чверть-третину. А в кінцевому підсумку, грамотно поколдовав над місцевими даними, в середній смузі РФ частенько вдається скоротити необхідну площу ЕПП вдвічі і більше проти певної приблизна розрахунком, наведеним вище. Відповідно - і витрати на установку.

Описувані нижче вакуумні СК без бака-теплоаккумулятора непрацездатні. У них він або включений в готовий конструктив, або входить в комплект поставки. А ось з плоскими СК ситуація прямо протилежна і нагадує стан справ з фототехнікою під час агонії «мокрою» плівкової фотографії. Тоді, напр., За відмінну дзеркальну «Мінолта» з зум-об'єктивом просили аж $ 190. А самий паскудної друкар коштував десь $ 600. Тобто, узяв одне, без іншого вже не обійдешся, так що - вивертай кишені.

Стосовно до плоских СК, ціни на опціональні або рекомендовані фірмові баки для них виглядають завищеними просто бридко. Тому, якщо ви вмієте майструвати, бак краще робити самому, витримавши тільки запропонований в специфікації на панель його обсяг. І не вірте загрозам торговців - саморобний бак можна зробити нітрохи не гіршим «фірми». Як - про це далі, в розділі про саморобки.

вакуумні

Вакуумні СК здатні нагрівати теплоносій до 80-85 градусів, а їх ККД досягає 74% і тільки у найдешевших буває нижче 50%. Частково це визначається конструкцією поглинає панелі з лав труб; проміжки між ними діють на зразок моделі АЧТ, тільки по одній координаті. Але головну роль для забезпечення високої ефективності тут грає те, що теплообмінник розташовується у вакуумній колбі або системі таких колб. Справа тут не в теплоізоляції (для випромінювань вакуум її зовсім не дає), а у відсутності конвекції повітря в камері. Це дозволяє розподілити температуру по поверхні теплообмінника оптимальним чином. У газонаповненої камері конвекційні потоки її вирівнюють.

На рис. показано пристрій 2-х найуживаніших видів вакуумних СК. Зліва - 1-контурний річний або сезонний. Приблизно так влаштована показана вище на рис. з типами СК російська «Дачниця». Заправляються такі водою, її температура на виході - під 60 градусів. Тут особливо ясно видно роль вакууму: якщо в колбу натече повітря, його конвекція вирівняє температуру внутрішньої трубки і ніякої «термосіфонкі» в ній не буде.

Оболонка колби виконується з стекол різних видів, див. Вище. Внутрішня трубка - приймач енергії (ПЕ) і теплообмінник. Багато суперечок, аж до взаємних образ і зневаги на форумах, породжує питання: що краще зачернять - внутрішню трубку зовні або внутрішню поверхню оболонки? З точки зору найвищого ККД - ПЕ. При цьому втрати ІК мінімальні, тому що оболонка виконується їх добре відбиває ІК скла. Саме так влаштовані прилади для вимірювання інсоляції - актинометр, тільки там замість трубок сфери.

Недорогу Безнапірні вакуумну СК для місць з невеликою інсоляцією і сяйвом тому краще брати з зачорнінням ПЕ, однак в південних регіонах із середньорічною інсоляцією більше 4 кВт * год / день при величині сяйва понад 2000 год / рік вона в розпал літа може закипіти, а це майже завжди означає розгерметизацію і повний вихід з ладу. Тут надійніше буде система з зачорнінням оболонки зсередини.

Також з зачорнінням оболонки зсередини виконуються СК напірні (врізка зліва вгорі на рис.) В такому випадку ціною деякої витоку ІК через оболонку досягається висока його концентрація по осі колби, що необхідно для гарного і швидкого прогрівання сильного потоку води. Додатково в найефективніших 1-контурних напірних СК зачерняют ще центральну (подає) трубу, але гріє вона переважно оточуючий її висхідний потік.

Справа на рис. - 2-контурна СК з тепловою трубкою і подвійний колбою зі скла різних сортів. Саме такі і живлять СО круглий рік теплоносієм з температурою під 90 градусів: концентрація ІК на тепловій трубці забезпечує випаровування теплоносія 1-го контуру. Який, між іншим, зовсім не вода. Тому 2-контурні СК саморемонту не підлягають. Ефективність грошей коштує, і в даному випадку великих. Тому, копаючись в прайсах-прейскурантах, сугубе увагу звертаємо на:

• Виробляє чи постачальник розрахунок установки за даними вимірів на місці.
• Чи входить в комплект поставки обв'язування (див. Нижче).
• Здійснюють чи фірмові фахівці підключення установки до наявної СО.
• Яка гарантія в такому випадку заявлені параметри.
• Як довго діє гарантія.
• Чи надається і скільки коштує планове і позачергове техобслуговування.

Підключення і обв'язка

Цілорічні напірні СК для запобігання замерзання і розриву взимку заповнюються антифризом. Спрощена схема їх підключення показана зліва на рис: контролер по співвідношенню температур на подачі, обратке і в баку «розкручує», наскільки потрібно, циркуляційний насос.

Напірні опалювальні геліосистеми комплектуються акумулює баком з теплоізоляцією. У РФ найбільше продаються системи, призначені для підключення до діючої СО з котлом. Водонагрівач для системи сонячного опалення повинен мати відповідну конструкцію, в центрі на рис. Крім додаткового змійовика для підключення котла (в баку вгорі), нижній, живиться від СК, розділяється на 2 частини; верхня приблизно вдвічі більше нижньої і навивається конусом, внизу в баку. Нижня спіраль збуджує конвективний ток води, а верхня здійснює тепловіддачу в нього.

Таке рішення необхідно, щоб температура обратки котла не впала нижче 45 градусів, інакше в ньому може випасти кислотний кондесат, швидко виводить котел з ладу. Коли Сонце не світить і СК котла допомогти нічим не може, в конічної спіралі утворюється водяна пробка, що не дозволяє холодної «подушці» піднятися вгору до змійовика котла.

Крім спеціального бака, при включенні СК в домашню СО необхідна і обв'язка для нього, праворуч на рис. Колишня обв'язка котла (на рис. Умовно не показана) повністю зберігається! Котел «відчуває» роботу СК тільки як потепління погоди! Власне процедура підключення сонячної системи до СО нескладна: подачу і обратку СО відключають від котла і підключають до баку СК. А відповідні патрубки котла підключають до штуцерів верхнього теплообмінника бака СК.

Про модульних СК

Описані вище системи являють собою цільні конструктиви. Але в продажу є і модульні СК, які набираються з панелей до отримання потрібних параметрів, напр, російський «Геліопласт», див. Рис. праворуч. Підключаючи панелі паралельно або послідовно, можна отримати або більший потік теплоносія, або велику його температуру. Вартість модульних СК чимала, напр. 1 панель «Геліопласта» коштує близько $ 300. Однак, перемикаючи трубопроводи триходовими вентилями, можна всю систему переводити з режиму «весна-осінь» на «літо» і назад. Або, наприклад, «душ / кухня - басейн».

Примітка: модульні СК, як більш дорогі, розраховані на експлуатацію при будь-яких плюсових температурах, або - від + (10-15), і в похмуру погоду.

компактні

Залишилося згадати про компактних СК. Використовуються вони, як правило, для підігріву води в басейнах, щоб великими техногенного виду конструкціями пейзаж не псувати. Ціни щодо техпараметрам - несусвітні; Мерседес-Бенц з його «за зірочку», тут, як то кажуть, відпочиває. Конструкція проста і цілком повторюваність своїми руками, див. Розділ про концентраторах світла.

саморобні СК

Для самостійного виготовлення доступні найбільше плоскі дачно-заміські літні СК для ГВП. Сезонно-опалювальні виявляються настільки складними і трудомісткими, що простіше і вигідніше виходить купити готову панель. Зате по частині саморобок з підручних матеріалів умільці іноді створюють зразки, поступаються кращим промисловим хіба що за зовнішнім виглядом, але обходяться буквально в копійки. Підемо по порядку.

Ящик, скло, утеплення

Корпус саморобного плоского СК найкраще робити з дерева, фанери, ОСП і т.п. Довговічність і стійкість йому додасть дворазова просочення водно-полімерної емульсією перед фарбуванням. Товщину днища бажано брати від 20 мм (краще - від 40), щоб від термічних деформацій не утворилися щілини. На боковини піде дошка (120-150) х20. Нижче корпус робити небажано, тому що посилиться витік ІК крізь скло. Зовні фарбують як завгодно, а всередині - як підкладку «пирога», див. Нижче. Розміри в плані розраховуються виходячи з величини інсоляції і необхідної потужності.

Скло краще взяти подешевше і легше, органічне. Добре підійде монолітний полікарбонат товщиною 4 мм: його світлопропускання прийнятно, 0,92, ціна невисока, а відносно невеликий коефіцієнт заломлення забезпечить невелике бічне відображення. Погане пропускання УФ частково компенсується малою теплопровідністю. За поверхневої зносостійкості полікарбонат - одне з кращих органічних стекол, для дешевої саморобки його вистачить.

Утеплюють корпус пінопластом; для літнього СК достатньо 20-30 мм. Утеплюють в 2 шари рівної товщини з прокладками з алюмінієвої фольги, але про це нижче. Утеплювати ящик міцності заради потрібно зсередини. Якщо ви читали статті про утеплення будівель, врахуйте: при різниці температур, яку плоский СК забезпечує, і при досить високій температурі зовні говорити про блукання точки роси не доводиться.

Неодмінна додаток до утеплення - герметизація всіх стиків і місць проведення трубопроводів силіконом. Крізь найменшу шпаринку з струмом повітря «висвистом» стільки тепла, що толку від СК якщо і буде, то лише «про людське око». Спочатку герметизують корпус (до фарбування); після установки теплообмінника - трубки, а скло укладають на «ковбаску» герметика, нанесену в обрану по верху бортів чверть. Додатково фіксують зверху рамкою, дужками і т.п.

пиріг

«Пиріг» (див. Рис. Справа) в даному випадку - добре поглинає ІЧ-випромінювання підкладка і швидко, поки ІК-кванти не встигли «втекти», що віддає тепло в теплообмінник. Основа «пирога» - алюмінієва пластина. Мідь підходить гірше через високу теплоємності. Додаткові екрани з фольги більшу частину «втікачів» повертають назад; дерево і пінопласт для ІК - матеріали не цілком непрозорі.

Друга особливість «пирога» - фарбування. Фарбують заодно з уже встановленим на хомутах теплообмінником. Фарбувати потрібно масляної (повільно сохне) чорною фарбою на пігментних «Сажа газова»; його можна придбати в художніх магазинах. Фарби на основі синтетичних пігментів в ІК-променях будуть зовсім не чорними.

Після фарбування потрібно почекати, поки фарба не підсохне до сухого відлипу, тобто на ній після легкого натискання пальцем повинен залишитися залишкове зображення, а сам палець не забруднитися. Тоді барвисте покриття пробивають поролоновим тампоном або дуже м'якою торцевої пензлем. Останнє краще, але вимагає певної навички, щоб не проткнути ще м'яке покриття наскрізь. У підсумку вийде плівка, досить-таки нагадує за властивостями модель АЧТ.

Примітка: дуже хороший варіант - стара тонкостінна штампована опалювальна батарея. Тоді не потрібно шукати алюміній. Тільки фарбувати треба, як описано вище, а не залишати як було, див. Рис.

теплообмінник

Найпростіший і досить ефективний теплообмінник - спіральний з тонкостінного пропіленового шланга, див. Рис. праворуч. Він сам по собі вже схожий на модель АЧТ. Мідний такий же буде ще краще, але значно дорожче. Однак у плоского спірального теплообмінника є неприємну властивість: в будь-якому положенні, крім строго горизонтального, з часом неминуче завоздушіваніе: при нагріванні з води виділяється розчинений в ній повітря, а висхідних дуг, де йому можна скупчуватися - хоч відбавляй. Проте, теплообмінник у вигляді плоскої спіралі може знайти застосування в саморобному СК для басейну з компактним концентратором, див. Далі.

Кращий теплообмінник - зигзагоподібний з мідної трубки з просвітом діаметром 10-12 мм. Чому саме таким? Тому, що для якнайшвидшого нагріву води в баку теплова потужність камери СК повинна бути трохи більшою за ту, яку здатний прийняти теплообмінник з водою і при заданій різниці температур; для саморобних СК - 15-25 градусів. Інакше температура води на виході буде спочатку занадто низькою, і їй доведеться зробити багато оборотів в системі, поки бак нагріється.

Другий параметр, який зумовив вибір трубки - опір току води. При збільшенні просвіту труби з 5 до 10 мм воно падає швидко, а далі - повільніше. Третій фактор - мінімально допустимий радіус її вигину, 5 діаметрів для тонкостінної трубки без покриття (для спліт-систем кондиціонерів). Тоді ширина петель зигзага виходить 100 мм, що якраз оптимально з точки зору теплопередачі. І можна користуватися звичайним ручним трубогибам.

Примітка: ці співвідношення справедливі для описаного «пирога» на алюмінієвій підкладці. Що стосується штампованих радіаторів опалення, то там все прораховано до нас. Те, що добре віддає тепло, добре його і поглинає. Це одна з аксіом термодинаміки.

Не знаючи цих обставин, можна зробити типові помилки, див. Рис. Зліва - товста труба з широкими петлями не прийме відразу все генерується ящиком тепло. Поганий ККД, повільне нагрівання. У центрі навпаки, потужність камери для даного теплообмінника недостатня. ККД може бути прийнятним, але грітися бак буде все одно довго. Крім того - жахлива робота по збірці, виявлення та усунення витоків ( «Все герметичні стики течуть» - один із законів Мерфі). Справа - все начебто ОК, включаючи покриття теплообмінника (радіатор старого холодильника). Але просвіт трубки - 3-4 мм, цього мало. «Не проштовхнув» до води ІК діватися нікуди, крім як даремно назовні, а підвищений опір току рідини (вода - НЕ фреон) гарантує низький ККД і повільне нагрівання.

Примітка: ККД описаного вище СК при акуратному виконанні перевищує 20%, що можна порівняти з промисловими зразками даного типу.

знову бак

Прийшов час зайнятися баком-акумулятором впритул: без нього від СК толку буде мало. Почнемо з розрахунку обсягу - нам потрібно за день взяти від Сонця все, що дозволяє СК і зберегти якомога довше; це особливо важливо, якщо від панелі задіяно і опалення. Маленький бак скоро прогріється і потім СК буде «кочегарити» без користі, тому що розігріватися до нескінченності він не може. У дуже великому баку вода за день не встигне нагрітися до температури, яку здатний забезпечити СК, і ми знову ж таки не використовуємо повністю теплової потенціал даної площі. Чому беремо - за день? Тому, що розраховуємо на сезонне використання з підігрівом, а до ночі вже може знадобитися опалення. Влітку ж на дачі - щоб помитися, не чекаючи вечора; бажано - кільком людям.

Нехай місця у нас не зовсім похмурі, і 4 кВт * год / день ми отримуємо. Тоді, див. Вище, Сонечко на 1 кв. м виливає потужність 286 Вт. Розміри ЕПП візьмемо 1х1,5 м (це для прикладу, зробите велику - гірше не буде), тобто площа ЕПП - 1,5 кв. м; ККД СК приймемо 20%. Отримуємо: 286 Вт х 1,5 х 0,2 = 85,6 Вт, це теплова потужність нашої панелі. 1 Вт = 1 Дж * с, тобто щосекунди СК видає в трубу (подає) 85,6 Дж. А за 12 світлових годин - 85,6 х 12 х 3600 = 3 697 720 Дж або 3 697,72 кДж.

Скільки води зможе прийняти це в себе? Залежить від різниці температур. Візьмемо вихідну в 12 градусів (мелкозаглубленний водопровід навесні / восени або колодязь); кінцеву - 45 градусів, тобто нагрів буде на 33 градуси. Теплоємність води - 1 ккал / л або 4,1868 кДж / л (1 кал - 4,1868 Дж). При нагріванні на 33 градуса 1 л води прийме 4,1868 х 33 = 138,1644 кДж. Ємність знадобиться всього лише трохи більше 26 л. Влітку, при високому стоянні Сонця і довгому світловому дні - під 50 л. Або, в розрахунку на кілька ясних днів поспіль і хорошої теплоізоляції бака - до 200 л. Що, загалом-то і склалося стихійно: баків, більших, ніж з бочки, любителі не роблять.

Стривайте, але ж люди-то під сонячним душем миються? Опалення - блазень поки з ним, ясно, що тут потрібні як мінімум 4 панелі. І тепловтрати не завадило б врахувати, хоча б 20% від накопиченого за ніч. Вірно, на те і техніка, щоб обходити обмеження впертою теорії. До слова: «Немає нічого практичніше гарну теорію» - це все той же великий практик Едісон. Тільки технічні викладки та розрахунки виявляються куди більш громіздкими, тому даємо просто результат - схеми баків з живленням від водопроводу і з ручним наповненням, див. Рис.

Ідея - щоб одному можна було помитися влітку вже через 1,5-2 години після включення СК. Тобто, відбираємо верхній нагрітий шар води; в разі ручного наповнення - заборником з гнучкого шланга на поплавці. Довжину гнучкого ланки потрібно брати помірну: при занадто короткому в повному баку шланг встане сторчма, а надто довгий при низькому рівні води ляже на стінку бака.

Розташування патрубків розраховане так, щоб при повному або частковому передрукуванні гарячі і холодні потоки якомога менше перемішувалися, тобто ми навмисне розшаровується воду по температурі. Кращий посудину для бака - бочка, укладена на бік. Тоді шлам (відстій) займе малу частину його ємності. Утеплення - пінопласт від 50 мм. І потрібно передбачити ще 1 зливний патрубок з запірним вентилем в найнижчою точці всієї системи, при вході обратки в СК. Ще не забудьте - добірний патрубок обратки повинен бути піднятий над днищем, інакше шлам скоро засмітить СК, а чистити його важко. Труби - звичайні водопровідні, від 1/2 до 3/4 дюйма. Гнучке ланка - армований ПВХ шланг для поливу; його поплавок - пінопласт.

Примітка: піднесення стоку обратки над днищем взято в розрахунку на звичайну в РФ жорсткість питної води до 12 ньому. градусів. За санітарними нормами її граничне значення - 29 ньому. градусів. Тоді піднесення обратки потрібно брати 80-100 мм, а патрубок подачі гарячої підняти над ним на ті ж 20-30 мм.

Про повітряно-сонячних СК

Іноді буває необхідно гріти від Сонця не воду, а повітря. Не обов'язково для опалення; допустимо, для сушки врожаю або збору. Внаслідок малої теплоємності повітря конструкція повітряного СК повинна мати ряд особливостей. Детальніше про них, а заодно про застосування СК для повітряного опалення (для сезонної дачі це дуже актуально), можна дізнатися з ролика:

Відео: саморобний повітряно-сонячне опалення

незвичайні саморобки

Майстер-любитель не був би їм, якби не прагнув все зробити по-своєму з підручного мотлоху. І, треба сказати, результати бувають дивні. Всі оригінальні саморобні СК оглянути в одній публікації неможливо, візьмемо 3 для прикладів, так би мовити, різного знака.

На рис. - повітряний, тобто простіше водяного, СК з пивних банок. Не будемо сміятися в кулак або обурюватися: «Та я ж стільки не вип'ю!» Подивимося технічно. Сама ідея дуже навіть здорова: провали між рядами банок наближають здатність панелі поглинати світло до моделі АЧТ. Але! Матеріали - алюміній, дерево, силіконовий герметик. Їх коефіцієнти температурного розширення (ТКР) істотно різні. Стиків - понад 200. Елементарний підрахунок з урахуванням закону великих чисел показує, що, якщо до кінця першого сезону експлуатації панель не потече сильно, це диво.

А ось сонячний колектор з пластикових пляшок на рис. нижче виглядає не настільки витонченим, але цілком працездатний. По суті, це ланцюжок лінійних светоконцентраторов, див. Далі. Ємності збираються в «ковбаси», як при будівництві теплиць, парників, альтанок і т.п. легких будівель з пляшок, але нанизуються нема на жорсткий стрижень, а на прозорий ПВХ шланг. Тильна сторона «ковбас» оклеивается алюмінієвою фольгою, хоча б рукавом для запікання. В даному випадку використовується той факт, що вода сама по собі непогано поглинає ІК. ККД установки невеликий, зате вартість - судіть самі. А за Сонце податку поки не беруть.

Ще цікава саморобка з пляшок - узбецький «Илдар», див. Рис. нижче. Принцип дії той же; в наших краях дуже бажано нижню поверхню пляшок фольгированную. При монтажі на південному схилі даху не потрібно рам, підпірок, перебирання покрівлі та посилення ригеля (несучого каркаса) даху. Стиків багато, але стикуються подібні за ТКР матеріали, так що надійність достатня. Найміцнішим буде стик по поз. Б, коли пляшки напинають один на одного. Повторюють «Илдар» мало, а даремно. Мабуть, бентежить те, що ток води показаний зворотний термосифонного. Але термосифонний натиск набагато слабкіше гравітаційного з бака, так що «Илдар» цілком працездатний.

Примітка: в темно-зелених СК довжину 1 «ковбаси» потрібно в середніх широтах брати близько 3 м, а в паралель з'єднувати таких побільше, скільки пляшок є або скільки місце дозволяє.

концентратори світла

Светоконцентратор - система дзеркал або лінз, що збирає світло з освітленій площі і перенаправляє його в певне місце. Светоконцентратори не роблять всю геліоустановку компактніше, як іноді пишуть. Плюс, точніше - мінус, в тому, що коефіцієнт світлопропускання збирає системи рідко досягає 0,8; найчастіше - 0,6-0,7, а для саморобок - близько 0,5. Сонячний концентратор, або геліоконцентратора, дозволяє вирішити такі завдання:

1. Спростити конструкцію приймача випромінювання, зробити найскладнішу частину геліосистеми компактніше і зменшити кількість потребуючих герметизації стиків в ній.
2. Збільшити освітленість приймача випромінювання і тим самим посилити светопоглощение.
3. Підвищити температуру теплоносія, що дає можливість повніше використовувати накопичену енергію.
4. Спростити процедуру орієнтації приймача випромінювання на Сонце; в ряді випадків можлива одноразова юстирування по меридіану і розі місця.

Пп. 1 і 3 дозволяють в промислових установках домогтися більшого загального ККД системи. Будинки зробити такі установки складно, тому що потрібна система безперервної точної орієнтації на Сонце. А ось пп. 2 і 4 можуть допомогти домашньому умільцю.

Примітка: будь-геліоконцентратора збирає тільки прямі промені. Якщо ви розраховуєте на використання своєї установки і в похмуру погоду, светоконцентраторамі можна не займатися.

Основні схеми сонячних концентраторів показані на рис; там всюди 1 - збирає система, 2 - светоприемник. Бувають ще компактні концентратори, одним з них займемося нижче. А поки - схеми в) і д) вимагають безперервного відстеження Сонця; схема в), крім того - виготовлення параболічного дзеркала. Можна пристосувати супутникову тарілку, але ціни на них, мабуть, знаєте. І потрібно робити електроніку, керуючу прецизійним 2-координатним електромеханічним приводом. Схема з лінзою Френеля г) іноді використовується для підвищення ефективності малогабаритних сонячних батарей, але вони при цьому набагато швидше деградують, див. Далі.

Ми займаємося лінійними концентраторами, пп. а) і б), як найбільш придатними для саморобних геліоустановок. Схема в вигляді полуціліндріческого дзеркала а) в загальному розглянута раніше, разом з пляшками. Можна тільки додати, що орієнтувати її (див. Далі) можна як по меридіану, так і перпендикулярно йому в залежності від того, як потрібно направити струм води в трубі-приймачі. Цей концентратор прискорює нагрів води, але при орієнтації по меридіану значно скорочує тривалість світлового дня для приймача, тому що при кутах падіння збоку більш приблизно 45 градусів від нормалі світло взагалі не вловлює. Переотраженіе в ньому завжди одноразове. Коефіцієнт світлопропускання в системі алюмінієва фольга + ПЕТ 0,35 мм - близько 0,7.

Концентратор з дзеркал косого падіння б) вловлює світло в межах кутів падіння від нормалі в 60 градусів і більше. Може виконуватися лінійним і точковим. Видиме скорочення світлового дня влітку в південних краях з ним майже непомітно. Однак вранці і ввечері ККД установки сильно падає, тому що світло тоді відчуває до 4-5 перевідбиттів. Для довідки: коефіцієнт відображення оптично полірованого алюмінію - 0,86; оцинкованої сталі - близько 0,6.

Все ж для бажаючих зробити такий наводимо профіль дзеркал, див. Рис. Крок сітки вибирається виходячи з реальних розмірів установки. Врахуйте, що юстирування потрібна хоч і одноразова, але точна: 22 червня або в найближчі до нього дні в астрономічний (не доказала!) Опівдні крила зводять / розводять і підгинають так, щоб каустика (яскрава смуга сконцентрованого світла) лягла точно по трубі-приймача . Її діаметр - близько 100 мм, матеріал - тонкий зачернений метал.

Більший інтерес для самодельщиков представить, найімовірніше, 1 з видів компактних неоріентіруемих концентраторів, см. Слід. Мал. Його взагалі не потрібно наводити на Сонце: встановлений горизонтально, він збирає його промені в межах кутів падіння до 75 градусів від нормалі, яка в даному випадку спрямована в зеніт. Тобто, беремо описаний вище СК зі шланга, звитого в спіраль, постачаємо цим концентратором, і отримуємо підігрівач води для басейну.

Щоб звести промені Сонця в точку, пояси концентратора потрібні параболічного профілю (врізка зліва вгорі на рис.), Але у нас приймач протяжний круглий, тому можна обійтися конічними. Які при цьому розміри і співвідношення потрібно витримати, ясно з рис. Крайній пояс (позначений червоним) ефективності пристрою майже не збільшує, без нього краще обійтися. Світлопропускання - близько 0,6, тому толк від цього концентратора буде тільки в ясний літній день. Але басейн -то якраз тоді і потрібен.

батареї

Тепер займемося сонячними батареями (СБ). Для початку - трохи теорії, без цього не зрозуміти, що і коли в них добре і погано. І як правильно вибрати СБ для покупки або зробити самому.

Принцип роботи

В основі СБ лежить елементарний напівпровідниковий фотоелектричний перетворювач (ФЕП), див. Рис. праворуч; якщо хтось вгледиш там «нескладушкі» зі шкільної електростатикою, врахуйте: заряди отримують енергію від стороннього джерела - Сонця. Здатність напівпровідників пропускати електричний струм описується зонної теорією провідності, створеної в 30-х роках минулого століття працями в основному радянських фізиків. Штука це дуже складна, її розуміння вимагає знання квантової механіки та ряду інших дисциплін. Дуже спрощено (хай вибачить фізик-технолог, якщо прочитає) принцип дії ФЕП виглядає наступним чином:

1. В кристал кремнію високої чистоти вводяться, кожна в свою область, донорні та акцепторні домішки з металів, атоми яких здатні вбудовуватися в кристалічну решітку кремнію, не порушуючи її; це т. зв. легування. n-область (катод) легирована донорами; p-область (анод) - акцепторами.
2. Донори створюють в своїй області надлишок електронів; акцептори в своїй - рівних їм за величиною позитивних зарядів - дірок, це цілком коректний фізичний термін. Електрони і дірки від легуючих присадок це т. Зв. неосновні носії зарядів. Дірки - НЕ античастинки позитрони, це просто місця, де електрона не вистачає. Дірки можуть блукати (дрейфувати) в межах кристала, тому що акцептори весь час перехоплюють один у одного електрони.
3. Електрони з дірками притягуються один до одного, прагнучи взаємно нейтралізуватися (рекомбинировать).
4. У кристалі (ось тут-то щосили і розігруються його квантові властивості) вільно з'єднатися за кінцевий проміжок часу вони не можуть, тому в прикордонному шарі утворюються великі об'ємні заряди відповідного знака; в цілому ж прикордонний шар електрично нейтральний.
5. Сонячна енергія як би викидає електрони з прикордонного шару в катод і на анод-струмознімач.
6. Дірки за електронами послідувати не можуть, тому що дрейфувати здатні тільки в межах кристала.
7. Електронам нічого не залишається, як пройти по електричному ланцюзі і віддати отриману від Сонця енергію споживачу, це і є електричний фототок.
8. Опинившись в анодної області, електрони отримують черговий «стусан» від квантів сонячного світла, який не дає їм рекомбинировать з дірками і запускає в ланцюг знову і знову, поки кристал освітлений.

Ще слово до кулібіних

За саморобні СБ беруться найчастіше радіоаматори і електронщики. Як правило, в основах теорії напівпровідників вони розбираються. Для них, на всякий випадок, пояснимо, чим відрізняється ФЕП від схожого на нього діода, і чому вичавити значний фототок з кристалів діодів / транзисторів не вийде:

• Ступінь легування анода і катода ФЕП на порядки, і навіть на багато порядків вище, ніж у активних електронних компонент.
• Катод і анод леговані приблизно в однаковій мірі, наскільки дозволяє планарно-епітаксіальна технологія.
• Прикордонна область широка (назвати її pn переходом в даному випадку можна лише з великою натяжкою), щоб було більше «робочого простору» для квантів світла, а об'ємний заряд в ній досить великий. У виробництві компонент електронних схем прагнуть до зворотного, щоб підвищити швидкодію.

Особливості структури ФЕП виходять з того, що він не приймач електроенергії у вигляді прикладеної напруги, а її генератор. Звідси випливають висновки, важливі вже для будь-яких користувачів:

1. Оскільки потрапили в кристал квантів світла завжди більше, ніж вільних електронів там, зайві кванти витрачають свою енергію на збудження атомів кристала, від чого він згодом псується, це т.зв.. деградація або старіння ФЕП. Попросту кажучи, СБ зношується, як і будь-яка техніка, і з часом сідає, як і будь-яка електрична батарея.
2. Проходження електричного струму при підключенні ФЕП до ланцюга споживача прискорює деградацію, тому що примусово дрейфують в кристалі електрони, так би мовити, б'ють по атомам і поступово вибивають їх зі своїх місць.
3. Запас енергії в ФЕП визначається величиною об'ємного заряду, сонячне світло тільки ініціює його перерозподіл.
4. ФЕП і складаються з них СБ бояться забруднень: поступово проникаючи (диффундируя) в кристал, вони порушують його структуру. «Отруйні» домішки є і в повітрі, а «смертельна» для фотоефекту їх доза незначна.

П. 3 вимагає додаткових пояснень. Саме: СБ не здатна видавати екстратокі. Наприклад, стартерная акумуляторна батарея (АКБ) ємністю в 90 А / ч короткочасно видає струм в 600 А. Теоретично - ще багато більше, поки не вибухне від перегріву. Але, якщо в специфікації на СБ написано «Струм КЗ (короткого замикання) 6А», то більше з неї і не вичавити ніякими способами.

Примітка, про всяк випадок: легувати кремній до нескінченності не можна, він перетвориться просто в брудний метал ( «висока» ступінь легування виражається десятковим дробом з багатьма нулями після коми). А в металах внутрішнього фотоефекту не буває. Ефект Холла можна насилу намацати, але фотоефект принципово неможливий: зону провідності металів заповнює вироджений електронний газ, він просто не пустить кванти всередину, тому метали і блищать. Так, зона в даному випадку - НЕ область простору, а сукупність станів частинок, описувана системою квантових рівнянь.

Пристрій

Один ФЕП без навантаження створює різницю потенціалів 0,5 В. Вона визначається квантовими властивостями кремнію і ні від яких зовнішніх умов не залежить. Під навантаженням напруга ФЕП падає, тому що його внутрішній опір велике. Квантова механіка закону Ома не скасовує. Тому напруга батареї беруть з полуторним запасом: якщо, наприклад, 12 В СБ набирається з модулів на 0,5 В, то їх беруть по 36 на стовп, що дасть напруга ХХ (холостого ходу) в 18 В. На полуторну перевантаження по напрузі харчування розраховуються всі споживачі постійного струму. Струм КЗ одного ФЕП - від декількох до сотень мА; він залежить від площі експонованої (освітленій) поверхні елемента.

У продаж і на збірку надходять модулі (елементи) з багатьох ФЕП, з'єднаних на загальній підкладці послідовно, паралельно або й так, і сяк; їх напруга ХХ і ток КЗ вказуються в специфікації на виріб. З цим пов'язано поширена помилка, що, мовляв, СБ потрібно набирати тільки з елементів на 0,5 В, а інші - некондиция. Навпаки, модулі від добросовісного виробника на, скажімо, 6V 4W, тобто на 6 У і 0,67 А, будуть надійнішими самозбірних з тими ж параметрами. Хоча б тому, що тут ФЕП вирощені на одній пластині і їх параметри точно збігаються.

У схемі сонячної батареї SB (див. Рис.) Модулі PE з'єднуються в стовпи E, що забезпечують потрібне напруження; як правило - 12, 24 або 48 В. Стовпи для отримання необхідного робочого струму з'єднуються паралельно. Оскільки модулі в стовпах не обов'язково виконані з одного і того ж кристала, внутрішні опору стовпів не однакові, «пливе» і напруга під навантаженням. Через стовпи трохи потужніший (з меншим внутрішнім опором) потече зворотний струм, а від нього деградація ФЕП відбувається стрімко. Радіоаматорам можна згадати, що, якщо діод хоч трохи прочинити «з боку», він починає пропускати і зворотний струм, на цьому заснована робота тиристора. Тому стовпи блокуються від «обратки» діодами VD. Найчастіше використовують діоди Шотткі, тому що падіння напруги на них невелика і додаткового охолодження на великих токах їм не потрібно. Але іноді (див. Далі, про СБ-саморобки) може знадобитися і діод з pn переходом.

При включенні / виключенні потужних споживачів неминуче виникають т. Зв. перехідні процеси, що супроводжуються екстратокі. Всього на кілька мс, але ніжною СБ цього вистачить, щоб швидко сісти. Тому до СБ для живлення потужних пристроїв обов'язково необхідна буферна АКБ GB. Управляє розподілом струмів в РБ контролер C; це керований джерело струму, який регулює і обмежує робочий струм СБ спільно з струмом заряду АКБ. У найпростішому випадку розряд АКБ - вільний по рівню споживання. Інвертор I перетворює постійний струм від АКБ в змінний 220 В 50 Гц або інший, який потрібно.

Примітка: обв'язка справа на схемі (C, I, GB) може обслуговувати кілька або багато SB. Тоді отримаємо сонячну електростанцію (СЕС).

. Дуже важливі обставини, які випливають з вищесказаного: перше, АКБ повинна бути включена в схему постійно. Будувати СБ по схемі «глухих» UPS, в яких АКБ дає струм тільки при пропажі мережі - означає приректи СБ на швидку деградацію внаслідок екстратокі. Ресурс АКБ в «проточною» схемою істотно знижується, але тут вже нічого не поробиш, хіба що використовувати дорогі АКБ з гелевим електролітом. Так що не треба і ще раз не треба конструювати СБ з комп'ютерними UPS. Друге - робочий струм потрібно брати приблизно 80% від струму КЗ. Якщо, наприклад, з розрахунку вийшов струм первинної ланцюга 12 В в 100 А, то СБ потрібно проектувати на 120 А.

Третє - в даній схемі при глибокому розряді АКБ можливий оборотний системний відмову, коли все справно, а струму немає. Тому в реальних СЕС обв'язку доповнюють сигналізацією переразряда АКБ (пищить ще гірше, ніж UPS без мережі) і автоматикою, що вимикає інвертор, якщо господарі проігнорували сигнал. У найдорожчих СЕС інвертор має кілька виходів, проводка 220 В - кілька гілок, і автоматика відключає споживачів в порядку, зворотному їх пріоритету; холодильник, напр., останнім.

СБ без обв'язки прийнято називати сонячною панеллю. Її конструкція (див. Рис.) Забезпечує перш за все зменшення світловий деградації, потім - ефективне використання світла і механічну міцність. Перше дає головним чином спеціальне скло, що відтинає кванти, які напевно не дадуть струму; чутливість ФЕП до променів різних зон спектра істотно нерівномірна. Деяку фільтрацію світла дає і плівка ЕВА, але вона більш призначена для підвищення ефективності: зменшує світлозаломлення і бічне дзеркало, тобто просвітлює покриття. Скло, ЕВА і елементи під нею «зліплені» в єдиний пиріг без повітряних зазорів, так що подібна конструкція - не для любителів. ПЕТ-підкладка, по-перше, механічний демпфер (кристалічний кремній - речовина крихке, а пластини елементів тонкі). По-друге, вона ізолює модулі від корпусу панелі електрично, але забезпечує тепловіддачу гріються в роботі елементів, тому що ПЕТ краще інших пластиків проводить тепло. Про диодах вже було сказано. Весь пиріг поміщається в міцний металевий корпус (він же служить теплоотводом) і ретельно герметизується.

Гнучка сонячна батарея

Примітка: у продаж надходять і гнучкі СБ, див. Рис. праворуч. Вони можуть бути дешевше і ефективніше жорстких панелей тієї ж потужності, але пам'ятайте - ці СБ не розраховані на перетворення віддається струму. Застосовуються гнучкі СБ в основному для живлення споживачів постійного струму невеликої потужності в різного роду мобільних або віддалених необслуговуваних об'єктах.

куплені СБ

Щоб підготуватися до покупки або виготовлення СБ або СЕС, потрібно засвоїти поняття пікфактора, пікового і довготривалого енергоспоживання. У побуті це простіше, ніж в складних енергосистемах. Припустимо, у вас на щитку з лічильником стоять автомати захисту або пробки на 25 А. Тоді від мережі ви можете взяти до 220х25 = 5500 Вт або 5,5 кВт. Це і є ваше пікове споживання, але, якщо розраховувати електромережу на пік, то вона вийде невиправдано дорогий: потужні споживачі не включаються надовго і все відразу.

Електрики при розрахунку електромереж беруть пікфатор = 5; відповідно, довгострокова споживана потужність буде 0,2 від пікової. У нашому випадку - 1,1 кВт. Однак, якщо розрахувати СЕС на такий пік, то ємність АКБ вийде занадто великий, сама батарея - дорогий, а її ресурс - набагато менше нормального. Для мінімізації вартості СЕС її пікфактор потрібно брати вдвічі менше, 2,5. У СЕС СБ «тягнуть» довготривалу навантаження, а піки бере на себе АКБ, тобто нам в даному випадку потрібна СБ на 2,2 кВт і АКБ, здатна віддавати 5,5 кВт протягом години або 1,1 кВт протягом 12 год (темної пори доби).

Економіка

Ціна СБ на ринку тримається в межах 50-55 руб. за 1 Вт потужності для полікремнієвих батарей (див. нижче) і 80-85 руб. / Вт для монокремніевих. Але тут втручаються додаткові обставини:

• ККД монокремніевих СБ більш ніж удвічі вище ніж полікремнієвих (22-38% проти 9-18%) і вони довговічніше.
• Потужність полікремнієвих СБ в похмуру погоду падає менше, і після закінчення терміну служби вони повністю деградують повільніше.
• Коефіцієнт використання енергії (ККД по енергії) буферної кислотної АКБ становить 74%, а інші їх типи, крім жахливо дорогих літієвих, для буферизації СБ підходять погано.

З урахуванням цих чинників і кліматичних умов РФ ціна 1 Вт вирівнюється і виявляється близько 130-140 руб. / Вт. СБ на 1,1 кВт, таким чином, обійдеться десь в 140-150 тис. Руб. Чи надовго її вистачить? Терміни служби СБ ніяк не регламентовані; виробники дають зазвичай 5, 10, 15 і 25 років. Що за даними вихідного контролю 5 років не протягне, йде в продаж поелементно для самозборки. Врахуйте, самодельщики!

Ціна готової СБ, зрозуміло, зростає відповідно до терміну служби. За вивченні фірмових декларацій і підрахунків найбільш окупаються виявляються СБ на 15 років. Тут є підступна тонкість: СБ випускаються кондицій Grade A, Grade B, Grade C і Ungrade (некондиция). Відповідно, потужність СБ до кінця терміну служби падає на величину до 5%, 5-30% і понад 30%. Однак, якщо ви купите СБ Grade A на 5 років, то розраховувати, що вона потім протягне ще 25, поки не зачахне на 30%, не можна. Внаслідок зростання навантаження на решту справними ФЕП в елементі процес деградації розвивається лавиноподібно: полі тримаються ще півроку-рік, а моно- 2-4 місяці.

Отже, вважаємо далі. При правильному виборі первинного постійної напруги (див. Далі) за 15 років знадобиться 1 заміна АКБ вартістю близько 70 тис. Руб. Плюс обв'язування, дроти, шини, комутаційні елементи, металоконструкції або роботи на даху, це ще приблизно 150 тис. Руб. Близько 30 тис. Обійдеться акумуляторна; ставити АКБ в житлових приміщеннях категорично не можна. маємо:

1. СБ - 150 000 руб.
2. АКБ - 140 000 руб.
3. Обв'язка - 150 000 руб.
4. Акумуляторна - 30 000 руб.

Разом 470 000 руб. СЕС під ключ тієї ж потужності обійдеться приблизно в 1,2-1,5 млн. Руб. Але наскільки виправданим є те або інше?

У 15 роках 15х24х365 = 131 400 годин. Ми за цей час споживемо 131 400х1,1 = 144 540 кВт / год. 1 кВт / год від своєї СЕС обійдеться в 470 000/144 540 = 3,25 руб. Діючі розцінки (від 3,15 до більш ніж 6 руб.) Ви знаєте. Вигода начебто не дуже, враховуючи, що ці «півлимона» потрібно ще десь взяти, не звертаючись до борги за теперішніми кредитними ставками. Проте, будувати собі СЕС вже виправдано в таких випадках:

• У віддалених важкодоступних місцях з нестабільним енергопостачанням. Життя дорожче будь-яких тарифів. Хоча б тепличних рослин і домашніх тварин, що дають їжу і дохід.
• У товарних господарствах, які потребують безперервного енергозабезпечення, тих же теплицях або, припустимо, пташниках. Можна будуватися на дешевій землі без інфраструктури, а витрати на СЕС, можливо, відразу ж опиняться менше вартості прокладки фідера електроживлення.
• У великих домоволодіннях, систематично перебирають базовий ліміт споживання.
• У колективному користуванні. Приклад: СЕС на 15 кВт пікових (3 середніх будинку) обійдеться десь в 1,5 млн. Руб. самобудом або 2,5 млн. руб. під ключ. «Скинути» з сусідами / родичами, отримаємо ті ж 500 000 руб. і 5 кВт на будинок, але стабільно і без жодних зносин з енергокомпаніями.

У кого брати?

Однак бігти «за батарейками» рано. На ринку РБ ситуація дуже складна: високий і невпорядкований, на межі ажіотажного, попит у всьому світі породжує жорстку і часто недобросовісну конкуренцію. Світовий лідер в даному сегменті - КНР, і завдяки не "китайським» цінами (вони зовсім не демпінгові), а дійсному якості. Але Китай - країна дуже неоднозначна; Шанхайський-Уханьского офшорних підвальчиків, що маскуються під надійні держпідприємства, там вистачає. З іншого боку, західні «кити» галузі в паніці під загрозою банкрутства вдаються до крайніх заходів, аби товар вперить, не шкодуючи свого доброго імені.

У Росії по частині вибору виробника є непогана віддушина. Електроніка та напівпровідникова промисловість СРСР і РФ по науково-технічному рівню завжди були на висоті; перші ЦП Intel, між іншим, робилися з радянського кремнію, Силіконова долина тоді ще розгорталася. Але по валу радянсько-російська електроніка помітна в світі ніколи не була; працювали в основному «на війну». Під час перебудови в продажу замиготіли вироби краще тодішніх світових, але конкурувати з «акулами» було вже пізно. Наприклад - см. Рис. Працює безвідмовно досі, розрахунки до статті на ньому робилися. А у його більш дорогих і з меншими можливостями ровесників Casio і Texas Instruments клавіші стерлися і СБ сіли вже давно.

Нині в РФ діють кілька підприємств, які мають чистими приміщеннями, навченим персоналом, інженерно-технічними кадрами і досвідом роботи в даній сфері. На плаву вони тримаються завдяки правильній ринкової тактики: закуповують у перевірених китайських постачальників компоненти СБ, пропускають через власних вхідний контроль і збирають в панелі за всіма правилами технології. Заявленим параметрам їх продукції можна вірити безумовно. На жаль, таких після минулих пертурбацій залишилося небагато:

1. Телеком-СТВ в Зеленограді, торгова марка ТСМ.
2. РЗМКП, Рязань, ТМ RZMP.
3. НПП «Квант», Москва, складні переносяться СБ України.

Останнім часом на ринку РБ добре просувається МікроАрт (ТМ «Інвертор»), і начебто не дарма. Але фальстартів в даному сегменті було і було, так що до «інвертор» потрібно ще придивитися. Є ще одна обставина: плівка ЕВА. Вона повинна бути морозостійкої, інакше при мінусових температурах грубіє, поступово відшаровується і СБ виходить з ладу. Тому при виборі потрібно обов'язково дивитися діапазон робочих температур і допустимий час впливу мінімальної. Або, в кінцевому підсумку - термін гарантії в даних кліматичних умовах.

Які брати?

Те, що твердження на кшталт «моно - круто, поли - відстій» швидше емоційні, чим обґрунтовані, вам, напевно, вже ясно. Різниця між ними, до речі, не так уже й багато важить. Кремнієві болванки вищої кондиції, найбільш однорідно перекристалізованої, йдуть на великі чіпи. 1 кондиція - на середню ступінь інтеграції, 2-я - на дискретні компоненти, і тільки 3-я - на СБ України. «Моно» відрізняються від «поли» тим, що в перших на зрізі одного кристала в болванці (кристалітів) вирощується кілька ФЕП або 1 великий; в полікремнієвих СБ дрібні ФЕП займають кожен приблизно по 1-му також дрібному кристалітів.

Однак виробники і торговці-шахраї намагаються видати зовсім негідні полі- за моно-, замінюючи позначення подібним за змістом, але з буквою «м» на початку: мультикристалічні, мікроструктурні і т.п. Тому нагадуємо: полікристалічні модулі СБ синього кольору, найчастіше з помітною иризацией (переливами кольорів), ліворуч на рис. Монокристалічні дуже темні, до абсолютно чорних; иризация якщо і є, то помітна мало, праворуч там же. А взагалі-то на око або електричними вимірами визначити якість модуля неможливо, потрібен лабораторний хімічний, кристалографічних та мікроструктурний аналіз. Чим торговці-пройдисвіти щосили і користуються.

Про первинному напрузі

Найчастіше рекомендують брати СБ на 12 В. Мовляв, можна включати 12-вольт лампочки-економки і не потрібен спецконтроллер. По-перше, обладнання постійного струму на 24, 36 і 48 В зовсім не «спец», це стандартні значення ряду напруг. По-друге, частка економок в енергоспоживанні - всього нічого, а окрема проводка для них потрібна. Але головне не в цьому.

Вище підраховано - для середнього будинку потрібна буферна АКБ на 5,5 кВт пікових. Струм від неї при годинному розряді буде 5500/12 = 458, (3) або наближено 460 А. У широкому продажі є банки для АКБ ємністю до 210-240 А / ч, з них набирають стартерні АКБ важкої спецтехніки. Не кажучи про вартість, без запаралелювання АКБ не обійтися, а працювати в паралель АКБ люблять не більше елементів СБ і з тих же причин; це загальна властивість всіх джерел постійного струму. У підсумку - АКБ за 100-120 тис. Руб. прослужить від сили 5-6 років, і за 15 років знадобиться 2-3 її заміни.

А тепер візьмемо «первинку» DC в 48 В. Краще б 60-72, постійний струм до 100 В безпечний, тільки СБ таких не роблять. У сенсі впливу на організм людини 50/60 Гц - найнебезпечніші частоти, тільки діватися вже нікуди, їх значення склалися історично. Тоді отримаємо при годинному розряді 5500/48 = 114,58 (6) А і ємність АКБ 120 А / ч. Це звичайна автомобільна батарея, плюс можна використовувати довговічні герметизовані AGM, GEL, OpzS, якщо грошей на них не шкода. І прослужить найгірша з усіх (автостартерная) не менше 8 років, а то й усі 15. А обійдеться вдвічі дешевше величезною.

Є ще один нюанс. Погляньте на рис. - схему СЕС з первинкою 48 В. Праворуч внизу - головний автомат на 175 А. Для 12 В знадобиться на 700 А. Чи бачили ви такі в продажу? Постійного струму? Скільки коштують? Плюс інша Потужнострумові комутація, автоматика, проводи та шини. В общем, если отбросить торговые накрутки, то первичная цепь на 48 В сокращает стоимость СЭС вдвое и более.

Примечание: и упаси вас боже подключать СЭС к уличному вводу! Придется платить дядям по счетчику за свои расходы и труды. Нужно после счетчика поставить пакетник (это уже абонентская проводка и здесь вы полный хозяин, только о ТБ не забывайте) и переключаться обратно с Солнца на общую сеть, вдруг понадобится. Скажем, при замене АКБ или длительном ненастье.

СБ и самоделки

Первое, что надо знать гелиоэнергетику-любителю – в продажу вразброс идут модули отбракованные, которые 5 точно не прослужат. Даже если вы организуете дома чистое производство, они уже «отравлены» ядом медленного действия – вредными примесями. Вдобавок, чтобы сделать фирменный «пирог», нужна камера с глубоким вакуумом, поэтому собрать СБ придется в вентилируемом ящике, а значит – элементы подпадают под атмосферные влияния. Без отвода омического тепла модули СБ деградируют буквально на глазах. Так что на срок службы более 2-3 лет лучше не рассчитывать.

Тем не менее, самоделки могут быть полезными, т.к. 100 Вт их мощности обойдется менее чем в 3000 руб. Какие именно – посмотрим чуть ниже, а пока задержимся на технологии сборки. Достаточно полно она показана здесь:

Видео: изготовление солнечной батареи своими руками

Добавить можно немногое. Первое, не берите в работу явный брак, рассылаемый навалом, слева на рис. Лучше купить конструктор, см. рис. праворуч. Они комплектуются флюсовыми карандашами и специальными проводниками, что намного уменьшает паечный брак.

Паять обычным паяльником с канифольным флюсом (справа на рис. слева) тоже не нужно. Контактные площадки модулей серебрёные (кремний не паяется), слой серебра тоненький и держится еле-еле. В домашних условиях он наверняка выдерживает только 1-кратную пайку (на производстве автоматами – 3-кратную), причем паяльником с бронзовым никелированным жалом. Не пытайтесь залудить его, таким паяльником паяют всухую.

Впрочем, умельцы СБ паяют и обычными паяльниками со всяческими предосторожностями; как – можно посмотреть здесь:

Видео: лужение и пайка контактов

Третий момент – до сборки модули нужно откалибровать и столбы собирать из пластин с примерно одинаковыми параметрами (см.видео ниже). Набрать из некондиции модулей на 48-вольтовые столбы почти никогда не удается, так что самодельные СБ делают 12-вольтовыми или 6-вольтовыми.

Видео: калибровка элементов

Теперь о случаях, когда сделать солнечную батарею самому имеет полный смысл. Первый – описанная выше лодка-«резинка». Схема ее энергоустановки – на рис. нижче. Такая же подойдет и для дачи, только вместо мотора нужно включить инвертор 12VDC/220VAC 50 Hz на 200-300 Вт. Для телевизора, небольшого холодильника и музыкального центра этого хватит. Выключатель S2 рабочий, S1 – ремонтно-аварийный и для зимнего хранения.

Штука здесь в том, что падение напряжения на обычном диоде при увеличении тока через него возрастает. Ненамного, но в сочетании с ограничительным резистором Rp (то и другое рассчитано под свинцово-кислотную АКБ 12В 60А/ч!) перегрузка СБ по току длится даже при полностью «пустой» АКБ не более 2-3 мин. Если такая ситуация возникает раз в день, то СБ прослужит от 4 лет, т.е. больше, чем самосбор из некондиции. А бензиновый движок за это время съел бы топлива на сумму, много большую стоимости установки.

Второй случай – зарядка для мобильника. Для нее лучше купить готовый модуль на 6V 5W; схема к нему – на рис:

Выключатель S1 и яркий белый светодиод D3 – тестовые. Если же вы хотите повозиться именно с солнечными модулями, то предлагаем ролики (см. ниже). В данном случае на СБ пойдет и явный брак поштучно, цена копеечная. Кстати, это хорошая практика работы с солнечными элементами прежде чем браться за большую СБ, и полезное приспособление будет.

Видео: мини солнечная батарея для зарядки телефона – сборка и тестирование

Установка и юстировка

Установка солнечных батарей и коллекторов стационарной конструкции производится чаще всего на крыше. Тут возможны 2 решения: либо разобрать часть кровли и включить корпус СК/СБ в силовую схему ригеля крыши (ее каркаса без кровельного пирога), а затем загерметизировать зазор, либо установить панель на подставках из металлических штырей, проходящих сквозь кровлю. А стропила, на которые пришелся крепеж, усилить поперечинами.

Первый способ, разумеется, труднее и требует довольно сложных строительных работ. Однако с его помощью решается не только проблема ветроустойчивости панели. Совсем небольшой подогрев корпуса со стороны чердака намного уменьшает вероятность отслоения пленки ЭВА и увеличивает надежность всей установки. Поэтому в местах с сильными морозами/ветрами он безусловно предпочтителен.

Что касается передвижных (мобильных) или отдельно стоящих наземных панелей, то их монтируют на объемный каркас либо подставку (опору) из металла, дерева и др. Если панель будет на каркасе, его нужно чем-то обшить, чтобы задувший сзади ветер не заставил панель продемонстрировать свои аэродинамические качества, довольно-таки неплохие.

Ориентировать на максимум среднегодовой (среднесезонной) инсоляции (юстировать) неподвижные панели нужно по возможности точнее. Курочка по зернышку клюет, а копейка рубль бережет – в данном случае эти поговорки сказываются в полной мере применительно к сроку окупаемости установки. Азимут выставляют точно по меридиану. Если вы для этого пользуетесь компасом, нужно учесть магнитное склонение места; в GPS или ГЛОНАСС устройствах – включить соответствующую поправку. Можно и отбить полуденную линию (это и есть меридиан), как описано в школьных учебниках по природоведению, географии, астрономии или, скажем, в руководствах по постройке солнечных часов.

Наклон панели по углу места α в зависимости от его географической широты φ вычисляют для разных случаев с поправкой на наклон земной оси β=23,26 градуса, вследствие которого высота стояния Солнца в средних широтах меняется по сезонам года:

• Для летних установок α = φ-β; если α=<0, панель укладывается горизонтально.
• Для сезонных весна-лето-осень α = φ
• Для круглогодичных α = φ+β

Если в последнем случае выйдет α>90 градусов – вы за Полярным кругом, и зимняя панель вам не нужна. Далее для простоты и точности по углу α вычисляют величину подъема северного края панели в единицах длины как h = Lsinα, где L – протяженность панели с юга на север. Скажем, панель длиной 2 м установлена вдоль по меридиану. α вышел в 30 градусов. Тогда северный край (sin 30 градусов = 0,5) нужно поднять на 1 м. При sinα = 1 или около того панель ставится вертикально.

На закінчення

Россию, что ни говори, нельзя назвать страной, идеальной для развития солнечной энергетики. Но невелика честь взять, что плохо лежит. А вот прийти к поставленной цели вопреки всему и когда всё против тебя – это большой успех надолго, если только цель достойная и полезная. Примеров в истории много: Голландия, Чили (окультуривание бесплодных земель), Япония – промышленный гигант, почти начисто лишенный источников сырья, в мире как в целом – освоение КВ-радиоволн радиолюбителями (специалисты во всеоружии тогдашних теорий считали их никуда не годными), а в России – хотя бы постройка Транссибирской магистрали, до сих пор аналогов себе не имеющей. Тут самодельшикам есть где разгуляться и, если случится «русское солнечное чудо», наверняка в этом будет и немалая их заслуга.