Заключение 2

Для работы компрессора теплового насоса необходима электрическая энергия (как и для устройств дома, например для электробытовых приборов). Источником электроэнергии для таких потребителей внутри жилого дома могут служить солнечные батареи, представляющие собой набор последовательно или параллельно соединенных тонких (толщиной 0,3 - 0,4 мкм) полупроводниковых пластинок с электронно-дырочными переходами внутри, получивших название солнечных элементов. При ярком солнечном освещении солнечные батареи площадью 30 м2 способны генерировать не менее 3 кВт электрической мощности, которая частично может идти на питание компрессора теплового насоса и электробытовых приборов, частично - на подзарядку электрохимических аккумуляторов, используемых для получения электроэнергии в темное время суток.

Таким образом, ученым и инженерам удалось найти ряд технических решений, позволяющих эффективно преобразовывать солнечное излучение в наиболее удобные для практического использования формы энергии - электрическую и тепловую. При современном уровне разработки полупроводниковых солнечных элементов, тепловых солнечных коллекторов, тепловых насосов, селективных оптических покрытий и теплоизоляционных материалов могут быть созданы полностью энергетически автономные жилые дома, которые будут надежно эксплуатироваться в течение десятков лет как в обжитых и освоенных, так и в самых отдаленных и труднодоступных районах земного шара. В связи с этим возникает важный вопрос, от ответа на который зависит будущее солнечных домов с комбинированной энергетической установкой электро- и теплоснабжения: будут ли такие дома экономически выгодны и способны ли они окупить затраты на их постройку за время эксплуатации? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо прежде всего оценить стоимость наиболее дорогостоящего элемента энергетически автономных солнечных домов - полупроводниковой солнечной батареи.

Еще совсем недавно - 10 или 15 лет назад - солнечная батарея площадью 1 м2, генерирующая при ярком солнечном освещении около 100 Вт электрической мощности, стоила 5 - 10 тыс. дол. Конечно, столь дорогие, хотя и очень удобные источники электроэнергии можно было применять только на борту космических аппаратов, заполненных еще более ценными приборами и электронной аппаратурой. За последние 10 - 15 лет разработчики солнечных батарей добились больших успехов в трудном деле снижения стоимости солнечных батарей. Резко уменьшились цены на исходные полупроводниковые материалы, была улучшена и в значительной степени автоматизирована технология изготовления солнечных элементов, существенно производительнее стал процесс сборки отдельных элементов в солнечные батареи, найдены защитные прозрачные материалы, позволяющие герметизировать батареи, предохранить их от воздействия неблагоприятных внешних факторов и обеспечить 20 - 30-летний срок их безотказной работы.

В настоящее время стоимость 1 Вт пиковой мощности, генерируемой наземными солнечными батареями, оценивается в 5 дол. Если учесть среднее число часов солнечного сияния в тех местностях, где предполагается строить солнечные дома, считать реальным 20-летний срок их эксплуатации, удвоить затраты на батарею из-за необходимости сделать надежной и прочной ее конструкцию, то стоимость 1 кВт·ч производимой сейчас такими батареями электроэнергии будет оцениваться в 30-35 центов, что лишь в несколько раз превышает цены на электроэнергию, получаемую от электростанций обычного типа.