Fotvoltaic

Информационная статья об использовании фотогальванических панелей

 

«Фотогальванические крыши на службе человека»

 

Л.Н.Белобржецкая Коста                  Магистр Химии Санкт Петербургский Университет

            Кандидат Наук по Промышленной Химии Милан Италия

 

 

 

 

General information

Example Politecnico impianto con l sue caratteristiche ,  nome

 

 

            В последнее время особое внимание уделяется уникальному источнику «чистой» энергии  -  иррадиации солнечных лучей на поверхность предметов, затем накопление «свободно доступного тепла»  и трансформации данной энергии в электроэнергию для повседневных насущных потребностей населения с учетом  бережного отношения к окружающей среде.  

Фотогальванические крыши на службе человека.

А именно, Техническая характеристика нового сооружения или, проще говоря , небольшого частного дома в Киньоло де Изола (Chignolo d’Isola), расположенного недалеко от провинциального города Бергамо (Bergamo) в Италии,  является так называемое «пассивное» сооружение или «пассивный» дом, если дословно переводить «casa passiva”  с итальянского языка на русский. Наверное данное слово «пассивный» удивит читателя, но ведь в этом прилагательном и сокрыт двоякий смысл,  несущий в себе диалектику термина «пассивный». Открывая словарь русского языка Вл. Даля,  пасcивный значит находящийся в покое. Действительно, инженерная реализация фотогальванической крыши не требует     усилий в эксплуатации данной системы. Солнечный свет, как по волшебству,  перерождается в электрическую энергию.  В таком доме с фотогальванической крышей не заботятся о том, каким образом получить и как израсходовать электроэнергию.  Человек не только применяет энергиию, он ее производит. Антиноним слова «пассивный» является активный.  Человек  активно использует то, что ему дает природа и не нарушает ее равновесного состояния.   

Следовательно, важно отметить этот первый жилой дом в Италии,  в котором не расходуется электроэнергия, поступающая по сети ENEL*, а используется таковая энергия, накапливаемая посредством фотогальванических элементов – панелей, покрывающих крышу дома, являющихся накопителями солнечной энергии. Солнечная энергиия или тепло по средством фотогальванических элементов превращается в электрическую энергию  и,  как частный случай,  дает пользователю горячую воду.  В это  доме проживает около 10 жильцов,  которые наслаждается  благами солнечной энергии или «чистой энергии».

 

 

Кроме всего прочего, используемые современные строительные материалы на основе фотогальванических панелей характеризуются следующими преимуществами :

 

1.                 постоянный источник «чистой энергии» с высоким коэффициентом пользования действия использования солнечного тепла

2.                 рентабельность установки данных систем

3.                 рециклизация материалов

4.                 легкость покрытий из фотогальванических материалов

5.                 «долголетие» или продолжительность «время жизни» материалов

 

 

4 марта 2003 в помещении вышеописанного здания былa организована Конференция, посвященная проблемам по использованию «чистых» энергий. Успех был достигнут  благодаря стараниям Политехнического Университета города Милана и Союза Объединения по Охране Окружающей Среды Италии Легаамбьенте**.   В лабораториях Политехнического Университета,  на Кафедре Промышленной и Инженерной Химии Пизанского Университета и совместно с ЛегаАмбрьенте давно и постоянно занимаются изучением,  характеристикой и применeнием  современных фотогальванических материалов для решения важных задач в сохранении и безопасности Окружающей Среды.

К сожалению, в связи с высокой стоимостью конструкций около 5 тысяч эуро, в которых могут применяться экологически чистые материалы для получения тепла (энергии),  такие фотогальванические  панели для крыш в архитектурно-строительных комплексах Италии на сегодня  применяются крайне редко.  «Пальма первенства» по применению такого рода материалов принадлежит  Австрии (на 10 тысяч жителей  в Италии  было установлено 0.5 накопительных систем по использованию «солнечной энергии», в Австрии - это количество равняется 21,  в Греции - 16.2,  в Германии - 7.5. Если учесть, что на регион Трентино- Алто Ажиде (Trentino-Alto Agide)  установка такого вида систем принадлежит 50% реализуемых проектов, то значит среднее значение монтажа и использования «экологически чистых» фотогальванических устройств  по Италии было бы 0.25%). 

 

В связи с резко растущим интересом в благоустройстве жилищ и очевидной необходимостью в использовании фотогальванических материалов были сделаны предложения по реализации данных «накопителей» и «трансформаторов» солнечной энергии  в тепло со стороны Провинции Ломбардии и ее «сердца»  Милана. Для поддержки были выделены финансовые средства , т. e.  25%  возмещения расходов при установке или  монтаже фотогальванического устройства из расчета на семью из 4-х человек (il costo 25% от 5 mila euro*).  Ясно, что данная солнечная энергия  частным образом может использоаться в домашних условиях. Примером доступного обществу незаменимого такого потока энергии  является   подогрев воды в двух бассейнах и освещение эстетических центров в Меленьяно около Милана,  где находится фотогальванический комплекс, в котором солнечные панели покрывают поверхность площадью в 200 квадратных метров.

 

В Италии самым экологически чистым городом считается Сондрио (Ломбардия) расположенным в ПреАльпийской зоне.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1. Количество жителей которые запросили в Италии установить системы преобразования  солнечного тепла в электроэнергию.

 

 

Провинция	Количество запросов на устновку фотогальванических систем на 100 жителей	Общие число запросов	Денежная сумма, которая должна быть возмещена со стороны Провинции Ломбардия
Бергамо (Bergamo)	9,7	95	2.315.809,32
Бреша (Brescia)	9,3	104	2.694.022,41
Кремона  (Cremona)	6,6	22	717.876
Комо ( Como)	10,3	56	1.228.165,08
Лекко  (Lecco)	11,6	36	703.204,65
Лоди   (Lodi)	4,1	8	294.612,69
Мантова  (Mantova)	11,2	42	1.300.028,31
МИЛАН  (MILANO)	4,6	175	6.692.375,1
Павия (Pavia)	8,8	44	1.437.700
Сондрио (Sondrio	20,3	36	789.419,73
Варезе (Varese)	8,2	67	1.934.014,15
Итого	7,5	685	20.107.227,44

 

Провинция Область Ломбардии  выделила для населения из своих фондов 900 тысяч эуро на

 установку  фотогальванических систем  . В соответствии с цифрой приведенной в Таблице

 20.107.227 44  -  это,  кажется, “ каплей”  в море.  Хотя  - это смелая,  действенная поддержка

населению.

 

 В соответствии  с Программой реализации фотогальванических систем, так называемых, “экологически чистых крыш”,  разработанной  Министерством Охраны Окружающей Среды былo спроектированo и  установленo данное покрытие - крыша   в здании Политехнического Университета «11а» Архитектурного Факультета «Леонардо», с честью носящего имя великого итальянского художника, инженера, архитектора, писателя, ученого Леонардо да Винчи. Согласно этой программы реализованы /сконструированы/ и другие подобные системы,  количество которых приблизилось к 10 тысячам, разбросанным  по  разным уголкам Италии.

 

Project или Проект по Установке Фотогальванической Крыши в  Политехническом

Университете Миланa  Италия

 

Техническая описание.

 

Номинальная мощность устройства достигает  11.25 килоВатт *      и соответствует  площади

в   106 кв. м., покрытой фотогальваническими панелями, которые с эстетической точки

зрения не нарушают стройности и даже элегантности центра научной мысли в области Архитектуры

, а ,    наоборот,  подчеркивают гармоничность в использовании современных материалов и

классического фасада здания Архитектурного Факультета Политехнического Университета,

Г, как бы напоминая студентам о блестящих известных инженерах и

 aрхитекторах  Италии:  Моретти (G. Moretti), А. Масотти (A. Masotti),  Г. Г. Манчини

(G.G.Mancini),  П. Порталуппи (P. Portaluppi),  Л.  Грасси (L. Grassi),  Е.  Бонаугури (E.

Bonauguri),  Дж. Понти  (G. Ponti) и многих других.

                                           

В Проекте предполагалось производство электроэнергии равной  1000 килоВатт  в месяц от

эксплуатации  устройства,  как максимально  возможной порции или   энергии

вырабатываемой такими системами.

 

Результат превзошел все ожидания.  После реализации данного устройства в первый месяц

его  Работы было получено 1700 килоВатт.  При этом система  или устройство было пущено

в  Эксплуатацию 21 декабря  2001 года.  В период с 21.12.01 по 21.02.02 электроэнергия

 Активно используемая  пользователем  достигла почти вдвое большей величины,  которая

предвиделась 1000  кВатт  1000 х 2 =  2000 кВатт ,  фактически получено 1700 кВатт.

 

При этом  данные по эксплуатации устройства проверяются постоянно,   а точнее

 производится «скрининг»  каждые 15 минут по следующим техническим факторам:

 

1.      Электрическая мощность со стороны с.а.  вырабатываемым устройством кВатт

2.      Итого получено электрической энергии кВатт

3.      Солнечная Иррадиация на поверхность модулей (Ватт на кв. м)

4.      Температура Окружающей Среды  в   градусах Цельсия

 

В сущности фотогальваническая крыша Архитектурного Факультета Политехнического

Университета является   энергетической  «печкой»,   где сочитается  достижения

авангвардии Инженерных  идей и  технологий  по  применению солнечного тепла в уже

 существущей «живой» структуре здания с учетом его реконструкций,   доступных

 поверхностей и самое  главное  требований в постоянном освещении  аудиторий.

 Для студентов приподносится дидактический материал   по изучению Истории Архитектуры

в комплексе с применением  фотогальваническим  материалов,  используемым в покрытиях

крыш. Здесь  автор воспользовался игрой слова современный «материал» -  совершенный

продукт  инженерии и техники.

 

Покрытие крыши расположено в наклонной плоскости и «выстроено» в ряды под размещен

ие панелей,   чтобы создать оптимальные условия для накопления солнечной энергии в

одном основном  фотогальваническом Генераторе.  Находятся 30 «слуховых» окон

триугольной конфигурации , расположенных в три ряда по 10 единиц. Первоначальная идея

заключалась в использовании естественного освещения  для  находящихся под крышей

 аудиторий.  В последствии по причине инфильтрации метеорического характера окошки,

расположенные на северной стороне навеса  были затменены вследствие использования

 непроницаемого  материала.  

 

 

Таким образом было спроектировано устройство приспосабливаясь к уже существующей

 поверхности модули фотогальванические  ориентированы на южную сторону под углом в

60°   и расположны по 5 штук на каждое слуховое окно.   Особое внимание уделено

 устойчивости и времени использования фотогальванических материалов, которое

 предполагается около 60 лет в  полном ритме эксплуатации системы. Были использованы

 специальные упорные металлические скобы или зажимные планки спроектированные  по

 типу hoc   и реализованные по средством элементов L и Ω в стали инох. Они

конфигурированы для поддержки нагрузок допускающих необходимые напряжения во время

 монтажа и обеспечения зазоров вентиляции с обратной стороны