Единственный источник электроэнергии для МКС – Солнце. При помощи солнечных батарей, установленных на станции, свет солнца преобразуется в электроэнергию. Российским сегментом МКС используется беспрерывное напряжение 28 вольт, подобное тому, которое применяется на космических кораблях «Союз» и «Спейс Шаттл». Выработка электроэнергии непосредственно производится при помощи солнечных батарей модулей «Заря» и «Звезда». Помимо этого она передается в российский сегмент от американского посредством преобразователя напряжения ARCU и при помощи преобразователя напряжения RACU в обратном направлении. Изначально было запланировано, что обеспечение станции электроэнергией будет происходить посредством российского модуля Научно-энергетической платформы. Но вслед за катастрофой шаттла «Колумбия» график полетов шаттлов, а также программа установки станции претерпели изменения. В частности, было решено отказаться от поставки и монтажа Научно-энергетической платформы, в виду чего на сегодняшний день значительное количество электроэнергии генерируется солнечными батареями американского сегмента. В американском секторе организация солнечных батарей по следующему принципу: благодаря двум складным панелям солнечных батарей образуется крыло солнечной батареи. На ферменных конструкциях МКС расположено четыре пары подобных крыльев. Длина крыла составляет 35 метров, ширина – 11,6 метров, полезная площадь – 298 квадратных метров, а вырабатываемая и суммарная мощность достигает 32,8 кВт. Первичное постоянное напряжение генерируется солнечными батареями от 115 до 173В. Далее оно модифицируется во вторичное стабилизированное постоянное напряжение размером 124В при помощи блоков DDCU. Как раз оно и является источником питания для электрооборудования американского сегмента станции. Один оборот вокруг Земли совершается станцией за 90 минут. Около половины этого времени она находится в тени Земли. В это время солнечные батареи нефункциональны, и электроснабжение станции осуществляется посредством буферных никель-водородных аккумуляторных батарей, подзаряжаемых в период нахождения МКС на солнечном свету. Срок эксплуатации аккумуляторов – 6,5 лет, и в течение работы станции планируется неоднократная их замена. Первая замена уже была осуществлена в июле 2009 года на сегменте Р6 во время полета шаттла «Индевор» STS-127, когда астронавты выходили в открытый космос. В нормальных условиях в целях увеличения до максимума выработки энергии происходит отслеживание Солнца солнечными батареями американского сегмента. При этом наведение солнечных батарей на Солнце производится посредством приводов «Альфа» и «Бета». В случае нахождения МКС в тени Земли, солнечные батареи переключаются на режим ночного планирования, когда в целях уменьшения сопротивления атмосферы, присутствующей на высоте полета МКС, они поворачиваются краем по направлению движения. rwspace.ru Любой космический полёт – с участием или без участия человека – не был бы возможен без решения проблемы автономных систем энергоснабжения. Идея применять солнечные батареи в космосе впервые появилась больше полувека назад, во время первых запусков искусственных спутников Земли. В тот период в СССР профессор Николай Степанович Лидоренко обосновал необходимость применения бесконечных источников энергии на космических аппаратах. Солнечная энергетика МКС Мощность излучения Солнца на орбите Земли составляет 1367 Вт/м². Это позволяет получать примерно 130 Вт на 1 м² поверхности солнечных батарей (при КПД 8–13%). Солнечные батареи располагают или на внешней поверхности аппарата или на раскрывающихся жёстких панелях. Электростанция орбитальной станции должна обладать чрезвычайно высокой надёжностью при длительном сроке непрерывной работы, она должна быть полностью автоматизирована и иметь относительно небольшой вес. Кроме того, источник энергии на борту должен быть высокоэкономичным и не реагировать на специфические факторы космического полёта (невесомость, радиацию, метеорную опасность и т. п.). При этом в российском и американском сегментах МКС мощность электросети разнится. В отечественной части МКС электричество вырабатывается солнечными батареями модулей «Заря» и «Звезда», а также может передаваться от американского сегмента через преобразователь напряжения. В американском сегменте две гибкие складные панели солнечных батарей образуют так называемое крыло солнечной батареи, всего на станции размещено четыре пары таких крыльев. Каждое крыло имеет длину 35 м и ширину 11,6 м, а его полезная площадь составляет 298 м², при этом вырабатываемая им суммарная мощность может достигать 32,8 кВт. Солнечные батареи генерируют первичное постоянное напряжение от 115 до 173 В, которое затем трансформируется во вторичное стабилизированное постоянное напряжение в 124 В. Энергия аккумулируется в специальных никель-водородных батареях – от них станция питается, когда находится в тени Земли. Предлагаем вам ознакомиться с инфографикой об энергоснабжении МКС на «Перетоке»: http://peretok.ru/multimedia/infographics/elektrostantsiya-dlya-kosmonavtov.html. 1 кВт на человека Основные потребители тока на орбитальных космических станциях – это научно-исследовательское и специальное техническое оборудование, система обеспечения жизнедеятельности экипажа, радиоаппаратура связи с Землёй или какими-либо космическими объектами, а также различные вспомогательные установки, например, для управления ориентацией станции, для коррекции и изменения её орбиты. Суммарная мощность бортовых электростанций на большинстве искусственных спутников США колеблется от 0,3 до 150 Вт. Однако здесь нужно заметить, что оборудование большинства спутников довольно невелико по объёму ввиду малого веса полезной нагрузки их ракет-носителей. Значительно выше мощность энергоустановки на обитаемых космических кораблях. Например, средняя мощность, потребная для орбитального полёта американской пилотируемой капсулы «Меркурий», составляет около 260 Вт, максимальная потребляемая мощность – не более 1 кВт. Для орбитальной космической станции потребная мощность источника энергии составляет от 0,8–1 кВт для небольшой станции с экипажем из одного-двух человек до 50–100 кВт для крупной орбитальной лаборатории. Обычно приборы, проектируемые специально для использования в космосе, потребляют относительно небольшие мощности. Так, например, устанавливаемый на некоторых американских спутниках Земли детектор космического излучения потребляет 2 Вт, магнитометр – 5 Вт, счётчик микрометеоров – 2,5 Вт, масс-спектрограф – 17 Вт, аппаратура активного ретранслятора радиосигналов – 10 Вт и т. д. По-разному экспертами оценивается мощность, необходимая для поддержания условий жизнедеятельности экипажа на борту. Обычно называют цифры от 500 Вт до 1 кВт на человека. Новые технические горизонты Среди аккумуляторных батарей для космических аппаратов сегодня широко используются никель-водородные аккумуляторы. Однако энергомассовые характеристики этих аккумуляторов достигли своего максимума (70–80 Вт∙ч/кг). Дальнейшее их улучшение очень ограниченно и, кроме того, требует больших финансовых затрат. В связи с этим в настоящее время на рынке космической техники происходит активное внедрение литийионных аккумуляторов (ЛИА). Характеристики литийионных батарей гораздо выше по сравнению с аккумуляторами других типов при аналогичном сроке службы и количестве циклов заряда-разряда. Удельная энергия литийионных аккумуляторов может достигать 130 и более Вт∙ч/кг, а коэффициент полезного действия по энергии – 95%. Немаловажным фактом является и то, что ЛИА одного типоразмера способны безопасно работать при их параллельном соединении в группы, таким образом, несложно формировать литийионные аккумуляторные батареи различной ёмкости. Одним из главных отличий ЛИА от никель-водородных батарей является наличие электронных блоков автоматики, которые контролируют и управляют процессом заряда-разряда. Они также отвечают за нивелирование разбаланса напряжений единичных ЛИА и обеспечивают сбор и подготовку телеметрической информации об основных параметрах батареи. Но всё же основным преимуществом литийионных аккумуляторов считается снижение массы по сравнению с традиционными батареями. По оценкам специалистов, применение литийионных аккумуляторов на телекоммуникационных спутниках мощностью 15–20 кВт позволит снизить массу батарей на 300 кг. Учитывая то, что стоимость вывода на орбиту 1 кг полезной массы составляет около 30 тысяч долларов, это позволит значительно снизить финансовые затраты. Одним из ведущих российских разработчиков подобных аккумуляторных батарей для космических аппаратов является ОАО «Авиационная электроника и коммуникационные системы» (АВЭКС), входящее в КРЭТ. Технологичный процесс изготовления литийионных аккумуляторов на предприятии позволяет обеспечить высокую надёжность и снижение себестоимости. Кстати, россияне не отстают и в плане производства фотоэлектрических преобразователей – полупроводниковых устройств, преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток. Проще говоря, это основные элементы устройств, которые мы называем солнечными батареями. Делают такие батареи в Краснодаре, на заводе «Сатурн». Предприятие в Краснодаре входит в структуру Федерального космического агентства, но владеет «Сатурном» компания «Очаково», которая в буквальном смысле спасла это производство в 1990-е годы. Владельцы «Очаково» выкупили контрольный пакет акций, который чуть было не ушёл к американцам. Сегодня «Сатурн» – один из двух лидеров на российском рынке производства солнечных и аккумуляторных батарей для нужд космической отрасли (гражданской и военной). peretok.ru Солнечная батарея на МКС Солнечная батарея — несколько объединённых фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов) — полупроводниковых устройств, прямо преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток, в отличие от солнечных коллекторов, производящих нагрев материала-теплоносителя. Различные устройства, позволяющие преобразовывать солнечное излучение в тепловую и электрическую энергию, являются объектом исследования гелиоэнергетики (от гелиос греч. Ήλιος, Helios — Солнце). Производство фотоэлектрических элементов и солнечных коллекторов развивается в разных направлениях. Солнечные батареи бывают различного размера: от встраиваемых в микрокалькуляторы до занимающих крыши автомобилей и зданий. Первые прототипы солнечных батарей были созданы итальянским фотохимиком армянского происхождения Джакомо Луиджи Чамичаном. 25 апреля 1954 года, специалисты компании Bell Laboratories заявили о создании первых солнечных батарей на основе кремния для получения электрического тока. Это открытие было произведено тремя сотрудниками компании — Кельвином Соулзером Фуллером (Calvin Souther Fuller), Дэрилом Чапин (Daryl Chapin) и Геральдом Пирсоном (Gerald Pearson). Уже через 4 года, 17 марта 1958 году, в США был запущен первый спутник с солнечными батареями — Vanguard 1. Спустя всего пару месяцев, 15 мая 1958 года в СССР был запущен Спутник-3, также с использованием солнечных батарей. Солнечные батареи — один из основных способов получения электрической энергии на космических аппаратах: они работают долгое время без расхода каких-либо материалов, и в то же время являются экологически безопасными, в отличие от ядерных и радиоизотопных источников энергии. Однако при полётах на большом удалении от Солнца (за орбитой Марса) их использование становится проблематичным, так как поток солнечной энергии обратно пропорционален квадрату расстояния от Солнца. При полётах же к Венере и Меркурию, напротив, мощность солнечных батарей значительно возрастает (в районе Венеры в 2 раза, в районе Меркурия в 6 раз). Мощность потока солнечного излучения на входе в атмосферу Земли (AM0), составляет около 1366 ватт на квадратный метр (см. также AM1, AM1.5, AM1.5G, AM1.5D ). В то же время, удельная мощность солнечного излучения в Европе в очень облачную погоду даже днём может быть менее 100 Вт/м². С помощью распространённых промышленно производимых солнечных батарей можно преобразовать эту энергию в электричество с эффективностью 9—24 %. При этом цена батареи составит около 1—3 долларов США за Ватт номинальной мощности. При промышленной генерации электричества с помощью фотоэлементов цена за кВт·ч составит 0,25 долл. По мнению Европейской Ассоциации Фотовольтаики (EPIA), к 2020 году стоимость электроэнергии, вырабатываемой «солнечными» системами, снизится до уровня менее 0,10 € за кВт·ч для промышленных установок и менее 0,15 € за кВт·ч для установок в жилых зданиях. В 2009 году компания Spectrolab (дочерняя фирма Boeing) продемонстрировала солнечный элемент с эффективностью 41,6 %. В январе 2011 года ожидалось поступление на рынок солнечных элементов этой фирмы с эффективностью 39 %. В 2011 году калифорнийская компания Solar Junction добилась КПД фотоэлемента размером 5,5×5,5 мм в 43,5 %, что на 1,2 % превысило предыдущий рекорд. В 2012 году компания Morgan Solar создала систему Sun Simba из полиметилметакрилата (оргстекла), германия и арсенида галлия, объединив концентратор с панелью, на которой установлен фотоэлемент. КПД системы при неподвижном положении панели составил 26—30 % (в зависимости от времени года и угла, под которым находится Солнце), в два раза превысив практический КПД фотоэлементов на основе кристаллического кремния. В 2013 году компания Sharp создала трёхслойный фотоэлемент размером 4х4 мм на индиево-галлий-арсенидной основе с КПД 44,4 %, а группа специалистов из Института систем солнечной энергии общества Фраунгофера, компаний Soitec, CEA-Leti и Берлинского центра имени Гельмгольца создали фотоэлемент, использующий линзы Френеля с КПД 44,7 %, превзойдя своё собственное достижение в 43,6 %. В 2014 году Институт солнечных энергосистем Фраунгофер создали солнечные батареи, в которых благодаря фокусировке линзой света на очень маленьком фотоэлементе КПД составил 46%. В 2014 году испанские учёные разработали фотоэлектрический элемент из кремния, способный преобразовывать в электричество инфракрасное излучение Солнца. Перспективным направлением является создание фотоэлементов на основе наноантенн, работающих на непосредственном выпрямлении токов, наводимых в антенне малых размеров (порядка 200-300 нм) светом (т. е. электромагнитным излучением частоты порядка 500 ТГц). Наноантенны не требуют дорогого сырья для производства и имеют потенциальный КПД до 85%. Особенности строения фотоэлементов вызывают снижение производительности панелей с ростом температуры. Частичное затемнение панели вызывает падение выходного напряжения за счёт потерь в неосвещённом элементе, который начинает выступать в роли паразитной нагрузки. От данного недостатка можно избавиться путём установки байпаса на каждый фотоэлемент панели. Из рабочей характеристики фотоэлектрической панели видно, что для достижения наибольшей эффективности требуется правильный подбор сопротивления нагрузки. Для этого фотоэлектрические панели не подключают напрямую к нагрузке, а используют контроллер управления фотоэлектрическими системами, обеспечивающий оптимальный режим работы панелей. Очень часто одиночные фотоэлементы не вырабатывают достаточной мощности. Поэтому определенное количество фотоэлементов соединяется в так называемые фотоэлектрические солнечные модули и между стеклянными пластинами монтируется укрепление. Эта сборка может быть полностью автоматизирована.По материалам Wikipedia aboutspacejornal.net На Международной космической станции (МКС) NASA приступило к испытаниям гибкой солнечной панели ROSA в рамках проекта Solar Electric Propulsion (SEP) по сочетанию фотоэлементов с ионным двигателем.Традиционно панель солнечных батарей, использующейся для питания космических кораблей, располагается на жестком громоздком каркасе. По мере нагревания на солнце направляющие принимают изначальную форму и медленно разворачивают панель солнечных батарей — таким образом, для подобных солнечных батарей не нужен какой-либо внешний привод, отвечающий за раскладывание панели в рабочее положение. Гибкая солнечная панель весом 325 килограммов был установлен на мани уляторе Canadarm-2 и полностью развернут в рабочее положение 18 июня. ROSA не требует внешнего привода и, кроме того, она на 20 процентных пунктов легче и в четыре раза меньше традиционных аналогов.По словам ведущего ученого Исследовательской лаборатории Военно-воздушных сил (ВВС) США Джереми Баника, ROSA нагревается на десятки градусов за несколько секунд, ее толщина составляет несколько миллиметров. Испытания устройства продолжатся в течение недели: за это время команда Управления по развитию космических технологий (STMD) рассчитывает оценить его энергоэффективность, а также устойчивость к перепадам температур, микрогравитации и механическим воздействиям. Ускоренная в три раза видеозапись, демонстрирующая процесс разворачивания снимка, опубликована на YouTube. sun-shines.ru Сами клетки не являются гибкими - действительно, они довольно тонкие и деликатные (я должен знать, что я сам их разбил). Гибкость, которую вы видите, связана с тем, что ячейки индивидуально приварены и приклеены к очень тонкому гибкому одеялу, изготовленному из Kapton, силикона и стекловолокна. Я не могу найти публичную таблицу для солнечных батарей (если найду ее, я отредактирую сообщение), но я могу изо всех сил описать, что вы видите, с помощью этого изображения, которое я нашел в Интернете ( переиздан из http://pages.erau.edu/~ericksol/courses/sp300/images/iss_cells.jpg ). Вставка в правом нижнем углу - это крупный план задней стороны одной ячейки, как видно через подложку. Как вы можете видеть, четыре точки - это «сквозные» соединения, которые берут сетку коллектора с лицевой стороны и подают ее на набор контактов на задней поверхности. Солнечные элементы МКС являются немного нетрадиционными в том, что вместо того, чтобы иметь контакты межсоединений на противоположных краях ячеек, все контакты находятся на задней поверхности ячейки. Эти точки на самом деле являются посеребренными отверстиями в кремниевой ячейке, подобно сквозному в печатной плате. Эти отверстия покрыты покрывалом, который представляет собой тонкий лист стекла с УФ-блокирующим и антибликовым покрытиями, которые защищают открытую поверхность ячейки. Промежуточные красные точки, которые вы видите, на самом деле являются основным материалом за ячейками. Ячейки имеют форму квадратов с отрубленными углами, поэтому точки на самом деле находятся там, где отсутствуют углы четырех соседних ячеек. Вы можете видеть это несколько в изображении, хотя края ячейки закрыты медной дорожкой на одеяле. Солнечный свет (когда задняя часть одеяла обращена к свету альбедо на солнце, в противном случае) достигает задней части клетки по своей природе того факта, что покрывающий материал в значительной степени прозрачный, что явно проявляется на изображении. Оранжевый цвет связан с Каптоном на одеяле. Задняя поверхность солнечного элемента МКС на самом деле зеленая. Сторона примечания, цифры, которые вы видите напечатанные на ячейке, - это номер партии (сверху) и номер класса (внизу). Ячейка изображена на техническом испытательном изделии (отсюда дополнительная проводка для того, что кажется термопарой) и не является изделием для полета, но физический вид идентичен. Я в страхе! Хорошо, я вижу, что на вставке задняя часть одной пластины (для меня она больше похожа на круглую пластину с четырьмя большими «квартирами») соединяется с передней частью следующего справа. Отверстия (сквозные отверстия или прорези) могут быть химически вытравлены на основе вафель, или буль можно было просверлить до нарезки. Я не знаю, как дыры были электрически пассивированы, поэтому они не замыкаются, но инженеры-диффузоры имеют всевозможные трюки. Детали рисунков электродов вблизи отверстий показывают, что они нарисовали образец, чтобы собрать как можно больше. Красивая техника! ... и в представлении на вставке спина считается «передней стороной». @uhoh Во многом благодаря конструкции коллектора и контактному устройству ячейки чрезвычайно надежны для физического повреждения. Я выстрелил в отверстие диаметром около полутора дюймов через один, и он все же произвел удивительное количество энергии, несмотря на отверстие и все трещины. Существуют также гибкие ячейки, но они предназначены для использования только на земле. Они могут использоваться на неровных поверхностях, например, на палубе парусника. Конечно, они могут быть согнуты только в одном направлении. Используемые материалы будут выдерживать морскую среду, но не использовать ее в космосе. @Uwe Они также ужасно неэффективны, в прошлый раз я проверил. askentire.net Солнечная батарея на МКС Солнечная батарея — несколько объединённых фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов) — полупроводниковых устройств, прямо преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток, в отличие от солнечных коллекторов, производящих нагрев материала-теплоносителя. Различные устройства, позволяющие преобразовывать солнечное излучение в тепловую и электрическую энергию, являются объектом исследования гелиоэнергетики (от гелиос греч. Ήλιος, Helios — Солнце). Производство фотоэлектрических элементов и солнечных коллекторов развивается в разных направлениях. Солнечные батареи бывают различного размера: от встраиваемых в микрокалькуляторы до занимающих крыши автомобилей и зданий. Первые прототипы солнечных батарей были созданы итальянским фотохимиком армянского происхождения Джакомо Луиджи Чамичаном. 25 апреля 1954 года, специалисты компании Bell Laboratories заявили о создании первых солнечных батарей на основе кремния для получения электрического тока. Это открытие было произведено тремя сотрудниками компании — Кельвином Соулзером Фуллером (Calvin Souther Fuller), Дэрилом Чапин (Daryl Chapin) и Геральдом Пирсоном (Gerald Pearson). Уже через 4 года, 17 марта 1958 году, в США был запущен первый спутник с солнечными батареями — Vanguard 1. Спустя всего пару месяцев, 15 мая 1958 года в СССР был запущен Спутник-3, также с использованием солнечных батарей. Солнечные батареи — один из основных способов получения электрической энергии на космических аппаратах: они работают долгое время без расхода каких-либо материалов, и в то же время являются экологически безопасными, в отличие от ядерных и радиоизотопных источников энергии. Однако при полётах на большом удалении от Солнца (за орбитой Марса) их использование становится проблематичным, так как поток солнечной энергии обратно пропорционален квадрату расстояния от Солнца. При полётах же к Венере и Меркурию, напротив, мощность солнечных батарей значительно возрастает (в районе Венеры в 2 раза, в районе Меркурия в 6 раз). Мощность потока солнечного излучения на входе в атмосферу Земли (AM0), составляет около 1366 ватт на квадратный метр (см. также AM1, AM1.5, AM1.5G, AM1.5D ). В то же время, удельная мощность солнечного излучения в Европе в очень облачную погоду даже днём может быть менее 100 Вт/м². С помощью распространённых промышленно производимых солнечных батарей можно преобразовать эту энергию в электричество с эффективностью 9—24 %. При этом цена батареи составит около 1—3 долларов США за Ватт номинальной мощности. При промышленной генерации электричества с помощью фотоэлементов цена за кВт·ч составит 0,25 долл. По мнению Европейской Ассоциации Фотовольтаики (EPIA), к 2020 году стоимость электроэнергии, вырабатываемой «солнечными» системами, снизится до уровня менее 0,10 € за кВт·ч для промышленных установок и менее 0,15 € за кВт·ч для установок в жилых зданиях. В 2009 году компания Spectrolab (дочерняя фирма Boeing) продемонстрировала солнечный элемент с эффективностью 41,6 %. В январе 2011 года ожидалось поступление на рынок солнечных элементов этой фирмы с эффективностью 39 %. В 2011 году калифорнийская компания Solar Junction добилась КПД фотоэлемента размером 5,5×5,5 мм в 43,5 %, что на 1,2 % превысило предыдущий рекорд. В 2012 году компания Morgan Solar создала систему Sun Simba из полиметилметакрилата (оргстекла), германия и арсенида галлия, объединив концентратор с панелью, на которой установлен фотоэлемент. КПД системы при неподвижном положении панели составил 26—30 % (в зависимости от времени года и угла, под которым находится Солнце), в два раза превысив практический КПД фотоэлементов на основе кристаллического кремния. В 2013 году компания Sharp создала трёхслойный фотоэлемент размером 4х4 мм на индиево-галлий-арсенидной основе с КПД 44,4 %, а группа специалистов из Института систем солнечной энергии общества Фраунгофера, компаний Soitec, CEA-Leti и Берлинского центра имени Гельмгольца создали фотоэлемент, использующий линзы Френеля с КПД 44,7 %, превзойдя своё собственное достижение в 43,6 %. В 2014 году Институт солнечных энергосистем Фраунгофер создали солнечные батареи, в которых благодаря фокусировке линзой света на очень маленьком фотоэлементе КПД составил 46%. В 2014 году испанские учёные разработали фотоэлектрический элемент из кремния, способный преобразовывать в электричество инфракрасное излучение Солнца. Перспективным направлением является создание фотоэлементов на основе наноантенн, работающих на непосредственном выпрямлении токов, наводимых в антенне малых размеров (порядка 200-300 нм) светом (т. е. электромагнитным излучением частоты порядка 500 ТГц). Наноантенны не требуют дорогого сырья для производства и имеют потенциальный КПД до 85%. Особенности строения фотоэлементов вызывают снижение производительности панелей с ростом температуры. Частичное затемнение панели вызывает падение выходного напряжения за счёт потерь в неосвещённом элементе, который начинает выступать в роли паразитной нагрузки. От данного недостатка можно избавиться путём установки байпаса на каждый фотоэлемент панели. Из рабочей характеристики фотоэлектрической панели видно, что для достижения наибольшей эффективности требуется правильный подбор сопротивления нагрузки. Для этого фотоэлектрические панели не подключают напрямую к нагрузке, а используют контроллер управления фотоэлектрическими системами, обеспечивающий оптимальный режим работы панелей. Очень часто одиночные фотоэлементы не вырабатывают достаточной мощности. Поэтому определенное количество фотоэлементов соединяется в так называемые фотоэлектрические солнечные модули и между стеклянными пластинами монтируется укрепление. Эта сборка может быть полностью автоматизирована.По материалам Wikipedia aboutspacejornal.net Традиционные солнечные батареи ранее состояли из панелей, соединенных металлическими стержнями. В результате вес спутников с тяжелыми панелями был очень значительным. Меньше и легче, чем традиционные солнечные батареи, Солнечная развертываемая батарея, или ROSA, состоит из одной центральной панели, содержащей гибкие фотогальванические элементы, чтобы преобразовать свет в электричество. По обе стороны от панели расположены боковые держатели, которые способны выдвигаться соответственно длине батареи, и являются опорой для неё. Держатели, или стрелы, сделаны из легких композитных материалов. Стрела похожа на выдвигающуюся удочку, состоящую из нескольких маленьких секций. Новая батарея может быть легко адаптирована к различным размерам, включая очень большие массивы, чтобы обеспечить энергией будущие космические станции. В случае успеха эксперимента солнечные батареи станут более компактными и более легкими для спутников радио и телевидения, прогнозирования погоды, GPS и предоставляющих другие услуги для пользователей на Земле. Кроме того, технология могла быть адаптирована для обеспечения энергией межпланетных кораблей, находящихся далеко от Солнца. Экспериментальный образец ROSA позволит узнать, как хорошо новый тип солнечных батарей развертывается в невесомости и работает в экстремальных температурах космоса. Будет также изучено, как конструкция отвечает на маневры, проводимые космическим аппаратом. Если космический корабль начнет какой-то маневр, может возникнуть вращающий момент и батарея начнет вибрировать. Необходимо знать точно, когда и как она вибрирует, чтобы не потерять контроль над кораблем. Единственный способ проверить это – эксперименты в космосе. Будет проведены замеры, когда батарея находится на Солнце и в полной тени, собраны данные, насколько она вибрирует при перемещении из зоны тени к зоне солнечного света. Эта вибрация, известная как тепловая, представляет проблему для спутников с чувствительными тепловыми датчиками. Новая конструкция очень тонкая, только несколько миллиметров, нагревается очень быстро, десятки градусов за несколько секунд. Это создает тепловые перегрузки, которые могут заставить ее дрожать. Как следствие – проблемы, например, если бы спутник пытался сделать снимок в этот момент. Цель эксперимента также – сравнить данные, полученные на орбите, с эталонными измерениями, ранее проведенными на Земле. В случае успеха эксперимента масса будущих батарей станет на 20% легче и объем в четыре раза меньше. Это приведет к серьезному снижению общей массы космического аппарата и высвобождению объема, что позволит увеличить количество полезной аппаратуры, например, на спутнике связи. 24space.ruНовые солнечные батареи от Nasa. Мкс мощность солнечных батарей
Электроснабжение МКС — RW Space
(1)не нравится
(1)Портал об энергетике в России и в мире
Солнечная батарея (панель) – Журнал "Все о Космосе"
История
Использование в космосе
Эффективность фотоэлементов и модулей
Максимальные значения эффективности фотоэлементов и модулей,достигнутые в лабораторных условиях
Тип Коэффициент фотоэлектрического преобразования, % Кремниевые Si (кристаллический) 24,7 Si (поликристаллический) 20,3 Si (тонкопленочная передача) 16,6 Si (тонкопленочный субмодуль) 10,4 III-V GaAs (кристаллический) 25,1 GaAs (тонкопленочный) 24,5 GaAs (поликристаллический) 18,2 InP (кристаллический) 21,9 Тонкие пленки халькогенидов CIGS (фотоэлемент) 19,9 CIGS (субмодуль) 16,6 CdTe (фотоэлемент) 16,5 Аморфный/Нанокристаллический кремний Si (аморфный) 9,5 Si (нанокристаллический) 10,1 Фотохимические На базе органических красителей 10,4 На базе органических красителей (субмодуль) 7,9 Органические Органический полимер 5,15 Многослойные GaInP/GaAs/Ge 32,0 GaInP/GaAs 30,3 GaAs/CIS (тонкопленочный) 25,8 a-Si/mc-Si (тонкий субмодуль) 11,7 Факторы, влияющие на эффективность фотоэлементов
Производство
На МКС развернули экспериментальные солнечные батареи
Агентство разработало миниатюрную солнечную панель Roll-Out Solar Array (ROSA).Панель, задействованную в эксперименте ROSA, выполнена в виде гибкого свитка, способного к самостоятельному развертыванию. Свиток, закреплен на двух композитных направляющих в форме трубок, которые были сплюснуты при сворачивании.Как создаются кремниевые фотоэлементы в солнечных батареях МКС? Являются ли они такими гибкими, как они появляются здесь?
Солнечная батарея (панель) – Журнал "Все о Космосе"
История
Использование в космосе
Эффективность фотоэлементов и модулей
Максимальные значения эффективности фотоэлементов и модулей,достигнутые в лабораторных условиях
Тип Коэффициент фотоэлектрического преобразования, % Кремниевые Si (кристаллический) 24,7 Si (поликристаллический) 20,3 Si (тонкопленочная передача) 16,6 Si (тонкопленочный субмодуль) 10,4 III-V GaAs (кристаллический) 25,1 GaAs (тонкопленочный) 24,5 GaAs (поликристаллический) 18,2 InP (кристаллический) 21,9 Тонкие пленки халькогенидов CIGS (фотоэлемент) 19,9 CIGS (субмодуль) 16,6 CdTe (фотоэлемент) 16,5 Аморфный/Нанокристаллический кремний Si (аморфный) 9,5 Si (нанокристаллический) 10,1 Фотохимические На базе органических красителей 10,4 На базе органических красителей (субмодуль) 7,9 Органические Органический полимер 5,15 Многослойные GaInP/GaAs/Ge 32,0 GaInP/GaAs 30,3 GaAs/CIS (тонкопленочный) 25,8 a-Si/mc-Si (тонкий субмодуль) 11,7 Факторы, влияющие на эффективность фотоэлементов
Производство
Новые солнечные батареи от Nasa
Эксперимент, который недавно начали на МКС, должен проверить дизайн новой солнечной батареи, которая вмещается в компактный цилиндр при запуске. Она имеет значительно меньшую массу и объем, что потенциально предлагает вариант для существенного снижения расходов, а также увеличение мощности для будущего поколения спутников.
интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''
Поделиться с друзьями: