Элитный аспирант Кирилл Аржанов рассказал о том, как увеличить эффективность использования солнечных батарей

В современном мире солнечные батареи чаще всего представляют собой целые системы. Они оборудованы аккумуляторами, которые способны накапливать электрический ток днем, когда солнечная батарея его вырабатывает, а ночью накопленный заряд может отдавать потребителям. Такая система широко используется для электропитания космических аппаратов, поскольку в космосе нет другого способа получения энергии. Сейчас в мире начинают использовать системы, которые приводят в движение солнечные панели в двух плоскостях для наземного применения. Главная задача современных ученых - увеличить мощность такой системы, при этом уменьшая затраты энергии на перемещение установки. Ученые ТУСУРа под руководством доктора технических наук Ю.А. Шинякова (НИИ КТ) уже четыре года работают над проектом «Система наведения солнечных батарей с повышенной энергетической эффективностью». Основная идея наших специалистов состоит в том, чтобы повысить эффективность использования солнечных батарей с помощью специальной системы слежения за солнцем при минимизации энергетических затрат на наведение.

- Дело в том, что в отличие от стационарно размещенной установки, наша обеспечивает наведение по двум координатам и минимальное потребление энергии на перемещение, в этом ее уникальность, - рассказывает элитный аспирант Кирилл Аржанов. - Мы наводим панели по обеим координатам и снимаем максимум мощности. Если угол падения солнечных лучей примерно близок 90 градусам, то мы снимает максимум мощности. Система слежения за солнцем, которая физически наводит панели на солнце с помощью микропроцессорных шаговых приводов и контроллера наведения на солнце, повышает до 50% энергетическую эффективность установки. Сейчас наша установка с солнечными батареями тратит не более 1% запасаемой энергии в сутки на наведение и перемещение панелей. Наша цель - использовать минимум запасенной энергии на наведение.

Мощность установки с двумя панелями, установленной на малом корпусе ТУСУРа, составляет 0.5 КВт. Сейчас ведется разработка установки, которая будет содержать четыре панели, соответственно, ее мощность будет повышаться.

- Томская область - регион, где существует высокая концентрация деревень с малочисленным населением, оторванным от систем централизованного электроснабжения, - рассказывает Кирилл Аржанов. - Обеспечение электроэнергией деревни в десять домов считается проблемным. Жители сейчас используют дизельные генераторы, а это очень дорого. Солнечные батареи дают возможность использовать дополнительную энергию без затрат средств на дизельное топливо (северный завоз).

К сожалению, не все готовы перейти сейчас на такую систему получения энергии. Связано это с тем, что уровень инсоляции в нашем регионе ниже, чем, например, в Краснодаре. Плохие погодные условия - снег, дождь - не гарантируют большого объема накопленной электроэнергии, для потребителей существует определенный риск. Однако ученые ТУСУРа не отказываются от своей идеи - внедрить систему солнечных батарей в наш регион - и продолжают совершенствовать установку. По словам Кирилла Аржанова, ученые занимаются научно-технической разработкой перспективных систем наведения. На систему наведения получено два патента на полезную модель и оформлено свидетельство на программное обеспечение. В апреле этого года аспирант выступал на третьем всероссийском конгрессе молодых ученых, который проводился в Санкт-Петербургском национальном исследовательском университете информационных технологий, механики и оптики.

- Ранее мы работали по программе ФЦП «Кадры», - рассказывает элитный аспирант, - но для более продуктивной работы мы ищем новые источники финансирования, чтобы проект получил дальнейшее развитие.