اجزای سیستم فتوولتائیک (نحوه راه اندازی سیستم برق خورشیدی) انرژی پاک(مهندسی برق_ الکترونیک)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )
نویسنده و محقق: مهندس افشین رشید
اجزای سیستم فتوولتائیک:
اجزا کلی یک سیستم فتوولتائیک عبارتند از: صفحه ها (پانل های) خورشیدی، باتری های ذخیره، مبدل برق مستقیم به متناوب، دستگاه کنترل کننده، سازه فلزی یا ساختمانی، کابل های ارتباط
پانل های خورشیدی:
عبارتند از تعدادی ماجول که به هم متصل شده اند و از اجتماع پانل ها آرایه ها به وجود می آیند. آرایه های فتوولتائیک به طور کلی به دو حالت سری یا موازی به هم متصل می شوند. این آرایه ها به حالت ثابت و یا ردیاب متحرک که بنابر فصل با زاویه تابش خورشید خود را تطبیق می دهند، نصب می شوند. ردیاب ها بر دو نوع هستند، ردیاب هایی که بر روی یک محور و یا بر روی دو محور دوران می کنند و ردیاب ها همواره پانل های خورشیدی را در جهت تابش خورشید نگاه داشته بنابراین موجب افزایش راندمان خروجی پانل ها تا ۲ برابر می شوند.
باتری ۱۲ ولت ۳۸ آمپر مخصوص پنل خورشیدی
باتری:
بانک باتری معمولا ۱۲ ولتی بوده و تعدادی باتری را شامل می شود و به صورت سری به هم متصل شده و ولتاژ مورد نیاز سیستم را تامین می نماید. در سیستم های منفصل از شبکه، انرژی ذخیره شده در باتری ها، در هنگام شب و یا مواقع ضروری دیگر به کار گرفته می شود. در سیستم های پشتیبانی در مواقع قطع برق شبکه سراسری از باتری استفاده می شود، سیستم های متصل به شبکه نیازی به باتری ندارند.
برق تولیدی توسط پانل های خورشیدی به صورت DC بوده و با کمک مبدل ها به برق AC تبدیل می گردد. مبدل ها در انواع و سایزهای مختلفی ساخته می شوند و برخی از آنها بازده بسیاربالایی دارند.
انواع سامانه های فتوولتاییک:
دو نوع اصلی از سامانه های برق خورشیدی (PV)برای استفاده در ساختمان ها وجود دارد:منفرد و متصل به شبکه.
هنگامی که اتصال به شبکه برق ممکن نبوده و یا مورد دلخواه نباشد نیاز به یک سامانه منفرد می باشد. در چنین مواردی برای تأمین برق به هنگام شب و یا در روزهای ابری و نیز هنگام نیاز به حداکثر مقدار برق نیاز به چند انباره می باشد. اندازه آرایه هایPVطوری تنظیم می شود که هم بارهای معمول روز هنگام و هم شارژ انباره ها را مهار کنند. در یک سامانه متصل به شبکه، برای تغییر جریان مستقیم از آرایه PV به جریان متناوب (AC)با ولتاژ مناسب شبکه نیاز به یک مبدل می باشد. باید توجه داشت که در این حالت نیازی به انباره وجود ندارد و بدین ترتیب صرفه جویی قابل توجهی هم در هزینه و هم در نگهداری سامانه، ایجاد خواهد شد. در سامانه های منفرد، الکتریسیته مازادی که در طول روز تولیده شده است برای استفاده در شب و یا روزهای تاریک و ابری در انباره ها ذخیره می گردد. از آنجا که قیمت مبدلها و سلول ها و انباره گران می باشد، یک سامانه ترکیبی (هیبریدی) که از نیروی باد استفاده می کند اغلب مکمل ایده آل برای سامانه PV می باشد چرا که نه تنها در طول شب باد می وزد بلکه در هوای بد نیز معمولاً باد قابل توجهی وجود دارد. علاوه بر آن در زمستان، زمانی که انرژی خورشیدی کمی برای برداشت وجود دارد هوا معمولا باد خیزتر ازتابستان می باشد. با این حال تمام مناطق برای استفاده از نیروی باد مناسب نیستند
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )