Вестник магистратуры. 2020. № 10-4(109) ISSN 2223-4047
__________________________________________________________________________________
14
Наконец, когда аккумуляторная батарея полностью заряжена, любая избыточная электроэнергия,
поступающая от фотоэлектрической батареи, передается на нагревательный элемент для обеспечения го-
рячей воды, тогда как если заряд батареи падает ниже 60%, приборы постепенно выключаются, начиная с
системы отопления на жилые помещения и заканчивая освещением.
Представленные примеры можно представить в виде схемы работы интернета вещей и солнечных
энергоустановок для малой сети (рис. 4).
Рис. 4. Схемы работы интернета вещей и солнечных энергоустановок для
малой сети
Следует отметить важность водородных топливных элементов, которые с учетом новых требований
к энергосбережению и энергоэффективности, особенно хорошо подходят для удовлетворения текущих и
будущих потребностей в энергоснабжении, поскольку они генерируют тепло вместе с большим количе-
ством электроэнергии (рис. 3) [18].
Уникально высокая плотность энергии сжатого водорода в сочетании с огромным потенциалом сол-
нечной энергии (средний уровень солнечного излучения по всему земному шару составляет 2000 кВт*ч/м
2
,
а в Африке превышает 2500 кВт*ч/м
2
) сегодня позволяет строить дома с энергетической автономностью
даже в северных странах. В Швеции, Норвегии, Финляндии, Канаде всё больше домов переходят на само-
обеспечение. По мере того, как дома подвергаются ремонту, они также оснащаются солнечными системы,
новыми системами топливных элементов, работающих на водороде, а водород, полученный путем элек-
тролиза воды, хранится в здании, отделенном от жилых домов [19].
Избыток
электроэнергии, который не используется летом, преобразуется в
водород с помощью
электролиза воды, оснащенного компрессором, и хранится в резервуарах под давлением. Зимой, ночью и
в пасмурные дни, когда инсоляция отсутствует или просто недостаточна
для обеспечения достаточной
мощности, водород применяется для выработки электричества и тепла.
Первые дома, полностью поддерживаемые солнечной энергией от фотоэлектрических модулей с
избыточной энергией, хранящейся в батареях и в виде солнечного водорода появились 2015 году. 24 На
один такой дом установлены солнечные фотоэлектрические системы с номинальная мощность 25,275 кВт,
что генерирует примерно 3500 кВт*ч электроэнергии в год. Часть этой электроэнергии преобразуется в
сжатый водород. В итоге, 7,5 кг водорода хранятся под давлением, питая топливный элемент мощностью
4 кВт, который, в свою очередь, поддерживает уровень заряда аккумуляторов [20].