Использование солнечной энергии в пчеловодстве является старой историей – вспомните хотя бы распространенные солнечные воскотопки. Однако на удаленных точках солнечную энергию можно использовать напрямую.
Вы можете использовать для этого пару ульев и установить аккумулятор, но этого мало даже для дрели; и к тому же, к сожалению, на удаленной пасеке нет даже штепсельной розетки. Но работа с семьями иногда может продолжаться в несколько раз дольше – уже в потемках, а в пчеловодном домике единственным освещением в вашем распоряжении является зажигалка.
Много пасек, пчеловодных домиков и учебных пасек не подключены к электросети.
Прокладка кабеля часто затруднена и дорога, поэтому в такой ситуации можно использовать дизельный электрогенератор. Но это очень шумно и воняет. А кроме того, нужно постоянно подвозить горючее.
Единственным экологически чистым альтернативным решением является приобретение фотоэлектрических элементов, ‒ солнечных батарей, ‒ при этом ток вы будете получать непосредственно на месте. Таким образом, вы, например, можете осветить электронный дорожный знак или обозначать автоматически место стоянки. А также в кемпинге или в саду вы можете часто использовать эту чистую форму получения энергии.
Небольшая электростанция
Можно не быть любителем мастерить, чтобы использовать солнечные элементы. Торговля предлагает уже готовые устройства для производства холодильников, ламп или опрыскивателей. Для получения и хранения электрической энергии необходим солнечный свет на пасеке и следующие детали:
• Модуль солнечной батареи
• Один или несколько аккумуляторов
• Один контроллер заряда
• Один инвертор
• Один тренажер для аккумулятора.
Модуль солнечной батареи: Солнечные элементы различаются по коэффициенту полезного действия. Более высокая эффективность имеет важное значение, когда солнечные элементы при падении солнечных лучей обеспечивают более высокий выход. Монокристаллические элементы имеют более высокий коэффициент полезного действия в 14-20%, но они относительно дороже. Намного дешевле поликристаллические. Они имеют коэффициент полезного действия до 12-16%. Наряду с этим имеются так называемые тонкопленочные модули, очень дешевые, но их коэффициент полезного действия составляет только лишь 6-10%, тогда как для относительно новых CIGS-элементов не проведены долговременные исследования. Для солнечных модулей с подсоединенным аккумулятором как правило используются монокристаллические солнечные элементы. Во всех случаях солнечные элементы производят постоянный ток очень малого напряжения. Для его повышения следует их последовательно соединять между собой.
Аккумуляторы: в качестве аккумуляторных батарей можно использовать как кислотные, так и гелиевые аккумуляторы, причем кислотные аккумуляторы следует хорошо вентилировать, при их работе выделяются газы, вредно действующие на металлы и на дыхательные пути. Гелиевые аккумуляторы, наоборот, почти не выделяют газов и поэтому могут устанавливаться даже в закрытом жилом помещении.
Контроллер заряда: контроллер заряда защищает аккумуляторную батарею от перезарядки. Он также выключает устройство, когда аккумулятору грозит глубокая разрядка.
Инвертор. Устройство ваше вырабатывает постоянный ток и напряжение около 12 вольт. Но часто возникает необходимость подключить много приборов в кемпинге и на отдыхе от вентилятора и лампы до холодильника и кофеварки. Когда вы включаете инвертор, который преобразует постоянный ток в переменный. При этом вы можете пользоваться обычными устройствами переменного тока.
Аккумуляторный тренажер: поскольку солнечная электростанция является сезонным устройством, вы должны аккумулятор на время продолжительной фазы покоя подсоединять к зарядно-разрядному устройству. Это необходимо для его защиты, чтобы поддерживать аккумулятор через определенные интервалы времени зарядами-разрядами. Это продлевает срок жизни аккумулятора, и это рекомендуется в любом случае.
Необходимо подсчитать
Перед покупками нужно обдумать, сколько электроэнергии вам нужно. Желаете ли вы только подзаряжать аккумулятор, или электричество вам нужно еще и для холодильника, для электрической медогонки и циркулярки? Расход электроэнергии будет тем больше, чем больше вы будете подключать устройств, и тем больше должна быть емкость аккумуляторов. Небольшой расчет: одна лампа на 12 Вт отбирает от 12-вольтного аккумулятора ток в 1 ампер. Если лампа будет гореть около 100 часов, для этого потребуется аккумулятор в 130 А/час,. Питание холодильника потребует намного большего тока, так что его работа возможна только в течение всего нескольких часов.
Также выбор инвертора зависит от того, сколько приборов вы захотите подключить. Для лампы и мобильного телефона или зарядной станции для аккумулятора, как правило, достаточно 250-300 Вт. Для дрели или прибора с высоким пусковым током, как и микроволновки, нужно 1000 Вт. Прибавьте к этому еще примерно 25% на резерв для нормальной работы приборов. Так для одного устройства мощностью 660 Вт потребуется инвертер по меньшей мере на 825 Вт.
Заодно вы должны принять во внимание как много солнца получает солнечная батарея на данном месте. Рекомендуется лучше при покупке проконсультироваться с фирмой. В комплексе на все оборудование достаточно от 800 до €1300. При этом, однажды установленная солнечная батарея не нуждается в техническом обслуживании и не требует платы за пользование электроэнергией.
Электроэнергия в отдельных местах заключения
Хорошим примером для применения солнечной батареи является зона на острове Лангеог. Там представлена вода и подключение к источнику тока. Откажет мобильный телефон или ноутбук во время ввода данных, лишенный энергии. Вам самое большее придется обращаться с просьбой к соседям. Аккумулятор в течение ночи способен поддерживать работу, но и он иногда мигнет лампочкой о состоянии аккумулятора в самый неблагоприятный момент.
Поэтому близко расположенная солнечная батарея опробована для получения электрической энергии. Уже закреплена опора для солнечной батареи для склада. Несмотря на сильный ветер на острове, солнечная панель с весны до позднего лета служит для подстраховки. Направленные на юг, солнечные батареи установлены на 3-метровых мачтах из металлических труб.
Полученная энергия сохраняется в аккумуляторной автомобильной батарее, находящейся в сарае. Там испарения батареи благодаря хорошей вентиляции не представляют опасности. Разумеется, находятся приборы, нуждающиеся в энергии, в 30 метрах дальше находится дом. А потому за ним установлен инвертер, подключенный к аккумулятору, и переменный ток подается в дом. Высокое напряжение в 220 В не так сильно падает при передаче, как это произошло бы при низком напряжении в 12 В.
Разумеется, обращается внимание на особенности острова. Так что из-за соленого воздуха все чувствительные вещи должны быть должным образом хорошо защищены от коррозии; а крепеж изготовлен из нержавейки. Кроме того, высокие транспортные расходы к лагерю на пароме и по дороге острова. Но это не только недостаток, так как воры имеют такие же проблемы с обратным транспортом.
Эйнштейн объяснил
Использование солнечной энергии для получения электричества имеет давнюю предысторию: уже в 1893 году французский физик Alexandre Edmond Becquerel открыл фотоэлектрический эффект. Альберт Эйнштейн в 1905 г. объяснил, каким образом солнечный свет может вызвать появление электрического тока, за что в 1921 г. он получил Нобелевскую премию по физике. Однако только в конце 1950 годов инженеры и ученые поставили получение электрической энергии из солнечной энергии на техническую основу. Техника была сначала установлена на космических спутниках, и до последнего времени является движущей силой в космонавтике, и использование солнечной энергии продолжает развиваться дальше. Тем не менее со временем солнечная энергия в значительных размерах входит в повседневную жизнь.
Чаще всего элементы солнечных батарей делаются из песка, называемого силицием. В отличие от песка с морского пляжа это вещество в солнечных элементах особенно очищенное. Оно в виде пластинок нарезается толщиной в десятые доли миллиметра. При изготовлении верхний слой потом сплавляют с другими веществами, как, например, фосфором и бором. В результате возникает в верхней стороне избыток электронов, в то время как нижнем слое преобладает их недостаток. Солнечный свет обеспечивает необходимой энергией, чтобы электроны из верхнего слоя могли переходить – и таким образом появляется электрический ток.
Friedrich Pohl, Wilhelm Wilms, Sebastian Spiewok
DBJ № 10/15
Пер. с немецк. В. Ефимов
Адрес редакции журнала "Пчеловодство":
