Энергостанция дома. Челябинские ученые научили солнечные батареи ловить свет

— Мы предлагаем устанавливать солнечные батареи не на крыше, а на стенах зданий, — говорит научный руководитель проекта доктор технических наук Александр Возмилов. — Это позволит зимой избежать снежных заносов, которые нужно очищать либо растапливать, например, с помощью инфракрасных лучей, на что уходит немало электроэнергии. Наша же фотоэлектрическая станция экономична, способна вырабатывать электричество круглый год. Ее можно «навешивать» с южной стороны на фасады жилых домов, производственных зданий, например, элеваторов, животноводческих комплексов...

Но как «уследить» за солнцем? Для этого уже созданы электронные системы с датчиками поиска источника света, но они слишком дороги и требуют постоянного контроля. Челябинцы предлагают более дешевый и практичный вариант — разработанную ими дискретную (ступенчатую) систему. Для этого достаточно задействовать модуль навигатора, который «засечет» координаты светила в заданный момент времени. Солнечные батареи удерживаются на стене с помощью специального крепления и меняют наклон по двум осям. Утром они «смотрят» на восток, в полдень — вверх, а вечером — на запад с поправкой на положение в небе солнца на широте Челябинска. Кроме того, как пояснили ученые, специальная шарнирная сцепка может захватить сразу несколько панелей, и нет нужды для каждой ставить свой исполнительный механизм.
 
— Мы составили математическую модель движения светила, — говорит один из авторов ноу-хау аспирант Анатолий Смирнов. — Компьютерная программа управляет процессом «слежения» в автоматическом режиме. Мало того, умная система при помощи контроллера будет способна сама определять точку максимума мощности. Чтобы попасть в нее, она будет уменьшать либо увеличивать напряжение. Но у существующих алгоритмов есть немало минусов, и мы разрабатываем свой, способный регулировать выработку энергии даже в условиях частичного затемнения солнечной панели, когда на нее падает тень от облаков.

Вместо традиционного инженерного подхода и «алгоритма восхождения» ученые применили научный, с методами математического моделирования. Предварительные испытания следящей системы показали ее эффективность и экономичность. В ближайшее время она будет полностью укомплектована и испытана «в навесном варианте». Челябинцы уже готовят документы для оформления патента на это устройство.