Построение математической модели использования возобновляемых источников энергии в быту

Приложение 2. Принцип действия ветроэнергетической установки

Схема получения электричества такова: ветер крутит лопасти, передавая ветрогенератору импульс, который переходя на контроллер, преобразуется в ток. Этот ток попадает в аккумуляторную батарею где способен храниться. При включении любого электрического прибора, инвертор берет заряд у аккумулятора, преобразуя постоянный ток в переменный.
Ветроустановка состоит из следующих основных подсистем и узлов:

• 
  ротора или лопасти, который преобразует энергию ветра в энергию вращения вала,
  
• 
  кабину или гондолу, в которой обычно расположен редуктор (некоторые турбины работают без редуктора),
  
• 
  генератора и других электромеханических систем,
  
• 
  башни или мачты, которая поддерживает ротор и кабину,
  
• 
  электрического и электронного оборудования, такого, как панели управления, электрические кабели, оборудование заземления, оборудование для подключения к сети, система молниезащиты, система накопления электроэнергии и ее стабилизации, и др.
  

Рисунок 4. Схема устройства ветроэнергетической установки. Рисунок с сайта http://genport.ru/

Приложение 3. Принцип действия солнечного коллектора

Основными элементами солнечного коллектора являются:

• 
  Поглощающая поверхность. Изготавливается из материалов, которые хорошо поглощают солнечную энергию с минимальными потерями. Современные материалы позволяют накапливать тепло даже в пасмурную погоду.
  
• 
  Трубки для передачи теплоносителя (горячая вода). Обычно изготавливаются из меди или сшитого полипропилена.
  
• 
  Теплоизоляционный материал. Им покрывают плоскую поглощающую поверхность, чтобы предотвратить охлаждение воды. В вакуумных коллекторах слой изоляции не требуется.
  
• 
  Накопительный бак для сбора горячей воды. Он также покрывается теплоизоляцией, иначе потери тепла будут очень большими. В бак может быть встроен дополнительный нагреватель. Если коллектор используется одновременно для нагрева воды и отопления, тепловая энергия распределяется равномерно между баком и системой отопления.
  
• 
  Контроллер. Устройство для управления всей системой. Контроллер автоматически включает дополнительный подогрев воды (если есть газовая горелка или электрический тэн) при ее охлаждении до определенного уровня, закрывает и открывает клапан бака, выбирает оптимальный режим работы для дня и ночи и т.д.
  
• 
  Т
  акже в комплект могут входить различные дополнительные элементы.
  

Рисунок 5. Схема работы солнечной водонагревательной установки. Рисунок с сайта http://odnastroyka.ru/