3.3. Практические вопросы для организации автономного энергоснабжения

3.3. Практические вопросы для организации автономного энергоснабжения

Инвертор – суть преобразователь переменного тока и напряжения в постоянное или вернее сказать модулированное – для дальнейшего использования потребителем. К примеру, ветрогенератор, как и любой генератор выдает переменный ток, затем идет выпрямитель (несколько мощных полупроводниковых диодов– 1…4, пример, автомобильный генератор в одном корпусе и диоды) и род тока становится или постоянным (4 диода, включенных по «мостовой схеме») или модулированным (1–2 диода – этот ток еще нельзя вполне назвать постоянным, но уже – выпрямленным (синусоида переменного тока выпрямдена диодами), модулированным).

После этого (генератора) архинеобходим стабилизатор тока и напряжения, чтобы оно не колебалось от силы ветра или вращательного момента маховика генератора. Стабилизатор – это целая электронная схема, с обязательными конденсаторами (оксидными, электролитическими – большой емкости, измеряемой в мкФ – микроФарадах). И затем только напряжение можно использовать для питания потребителей, в том числе современной и порой дорогостоящей, а также "капризной" в части качества питающего напряжения бытовой техники. Стабилизатор может стабилизировать выходное напряжение генератора как для переменного напряжения (тогда после генератора не нужны выпрямительные диоды) и выдавать на выходе 220 В, что чаще всего и требуется в быту, или преобразовывать переменное напряжение генератора сначала в постоянное (выпрямлять), стабилизировать это постоянное, и затем преобразовывать снова в переменное, чтобы на выходе были те же 220 В, но уже переменного или вернее – модулированного напряжения, которое опять же будет использоваться обычным потребителем как сеть 220 В – в быту.

Многое зависит от типов генераторов (ветрогенераторов) и конечной задачи – требований потребителя – что и зачем он собирается питать. Для питания только ламп накаливания (энергосберегающих лам), пылесосов и др., для освещения дома подойдет любой ветрогенератор и простейший стабьилизатор к нему. Для питания компьютерной техники (в т. ч. телевизоров и т. д.) нужен хороший генератор и главное хороший стабилизатор-преобразователь по основанию всех вышеперечисленных нюансов. Это то, что касается ветрогенераторов.

По солнечным батареям чуть иначе. Отдельные солнечные элементы, из которых составляется любая, сколь угодно большая, мощная батарея, дают на выходе постоянный род ток, постоянное напряжение как разницу потенциалов на двух выводах «плюс» и «минус». Но и это напряжение колеблется в зависимости от солнечной активности, тучки, проходящей под солнцем, осадков, времени дня и многих иных условий. Большинство бытовых устройств расчитано на питание переменным напряжением (и родом тока) – 210…245 В, примерно в таком диапазоне работают большинство современных бытовых устройств.

А солнечная батарея (батареи, модули) могут дать и 220 В, если их составить много, но род тока постоянный (по особенностям солнечного элемента в основе которого фотодиод – он не может дать переменный ток, только сразу постоянный). Тогда на помощь приходит преобразователь, его в данном случае называют инвертором. Преобразует постоянный ток в переменный. И одновременно стабилизирует ток и напряжение.

Таким образом, автономное питание можно сделать для целого дома как с помощью ветрогенератора (ров), так и с помощью солнечной батареи (й), поставив их необходимое для заданной мощности количество.

Соответственно, в первом случае применяем преобразователь переменного в постоянное – стабилизатор, а во втором случае с солнечными батареями – преобразователь – инвертор напряжения. Получается, что и там и там речь в общих чертах идет о преобразователях напряжения, но по сути работы эти «преобразователи» разнятся.

Для ветрогенератора правильнее вещи своими именами называть как стабилизатор, для солнечных батарей – инвертор.

И в схеме с ветрогенераторами и для солнечных батарей в цепочке генератор-преобразователь-стабилизатор и солнечная батарея-инвертор обязательно стоят мощные аккумуляторы от 190 А/ч и выше. Они работают только с постоянным напряжением. И нужны для питания конечного потребителя в то время, когда нет активности солнца (или ветра).

Полезные рекомендации в литературе

Для приверженцев экологичного жилья рекомендую также обратить внимание на книгу: Мирзоян Э.Н. Становление экологических концепций в СССР: Семь выдающихся теорий (Д.Н.Кашкаров, В.В.Станчинский, С.А.Северцов, В.Н.Беклемишев, Л.Г.Раменский, Р.Ф.Геккер, Л.С.Берг). – Книжный дом ЛИБРОКОМ. – 2013. – 632с.

Книга содержит детальный анализ научного наследия ряда выдающихся представителей отечественной экологической мысли – Д.Н.Кашкарова, В.В.Станчинского, С.А.Северцова, В.Н.Беклемишева, Л.Г.Раменского, Р.Ф.Геккера, Л.С.Берга. Созданные ими концепции базируются на общебиологической и эволюционной основе, каждая из них опирается на анализ уникального эмпирического материала из област и зоологии, паразитологии, геоботаники, ландшафтоведения, палеонтологии. Эти концепции способствовали формированию глобальной и эволюционной экологии; они существенно дополняли учение В.И.Вернадского о биосфере, обогащая эмпирическую и теоретическую основу созданной им новой области знания – биосферологии. Биологи-экологи раскрывали реальную картину экологических последствий перехода биосферы в ноосферу.