برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

در این قسمت، ماژول و آرایه خورشیدی به همراه اجزای یک سیستم فتوولتائیک خانگی شرح داده خواهد شد.

 

آشنایی با سیستم‌های فتوولتائیک (۲) + ویدئو



ماژول‌های خورشیدی

 

به طور کل یک سلول فتوولتائیک یا خورشیدی مقدار کمی توان تولید می‌کند. برای تولید توان بیشتر، بایستی سلول‌های خورشیدی (تقریبا ۴۰ عدد) به هم متصل شوند تا پنل‌ها و ماژول‌ها را تشکیل دهند. محدوده توان ماژول‌های فتوولتائیک بین ۱۰ تا ۳۰۰ وات است. اگر توان بیشتری مورد نیاز بود، چند ماژول می‌توانند در کنار هم نصب شوند تا تشکیل آرایه فتوولتائیک بدهند.

 

یک ماژول فتوولتائیک یا پنل خورشیدی از این اجزا تشکیل شده است: 

 

  • یک سطح و صفحه شفاف در قسمت بالایی که معمولا شیشه است. 
  • یک محفظه -- معمولا ورق‌های نازک اتیل وینیل استات (ethyl vinyl acetate) که صفحه شفاف بالایی، سلول‌های خورشیدی و صفحه پشتی را با هم نگه می‌دارند. 
  • صفحه پشتی – یک ورقه نازک پلیمری، معمولا تدلار (Tedlar)، که مانع از ورود گاز‌ها و مایعات می‌شود. 
  • یک قاب دور تا دور لبه خارجی که معمولا از جنس آلومینیوم است. 

 

درجه بندی ماژول‌های فتوولتائیک از لحاظ انرژی تولیدی شامل موارد زیر است: 

 

  • حداکثر توان – بیشترین توان قابل تولید یک ماژول در شرایط آزمایشگاهی شامل شدت نور بالا، جریان هوای مطلوب و دمای پایین سلول. البته این شرایط در حالت واقعی اتفاق نمی‌افتند. 
  • دمای عملکرد عادی سلول – دمای عملکرد پس از اولین موازنه ماژول با دمای محیط. میزان توان در این دما کمتر از حالت «حداکثر توان» است، اما احتمالا به واقعیت نزدیک‌تر است. 
  • استاندارد AMPM – عملکرد یک ماژول خورشیدی در شرایط واقعی‌تر را اندازه گیری می‌کند. این شرایط شامل تمام روز است، بدین معنا که ماژول در زمان‌هایی که شدت تابش، دما و جریان هوا ایده آل نیستند نیز آزمایش می‌شود. 

 

آرایه‌های خورشیدی

 

برای سیستم‌های برق خورشیدی خانگی، به طور معمول از ماژول‌ها یا پنل‌های فتوولتائیک صفحه تخت استفاده می‌شود. این پنل‌ها می‌توانند ثابت باشند یا حرکت خورشید را دنبال کنند. 

 

ساده‌ترین آرایه فتوولتائیک شامل ماژول‌های فتوولتائیک صفحه تخت در یک موقعیت ثابت است. بعضی از مزایای آرایه‌های ثابت عبارتند از: 

 

  • قطعات متحرک ندارند
  • نیاز به تجهیزات اضافی ندارند
  • سازه‌ی آن‌ها وزن کمی دارد

 

چنین ویژگی‌هایی موجب می‌شود آرایه‌های ثایت مناسب استفاده در هر مکانی، شامل پشت بام‌های مناطق مسکونی، باشند. به دلیل اینکه پنل‌ها ثابت هستند، زاویه آن‌ها نسبت به خورشید معمولا کمی کمتر از زاویه بهینه است. بنابراین، انرژی کمتری در مقایسه با آرایه‌های متحرک دریافت می‌کنند. به هر حال در مقایسه با هزینه بالا‌تر سیستم متحرک می‌توان از این اشکال چشم پوشی کرد.

عملکرد انرژی

 

آرایه‌های خورشیدی برای تامین میزان توانی مشخص و تحت شرایط خاص طراحی می‌شوند. معمولا عوامل زیر هنگام تعیین کارایی انرژی آرایه لحاظ می‌شوند: 

 

  • توصیف عملکرد الکتریکی سلول خورشیدی
  • تخمین فاکتورهای تنزل مرتبط با طراحی و ساخت آرایه
  • لحاظ کردن شرایط محیطی در دماهای عملکرد سلول خورشیدی
  • محاسبه قابلیت توان خروجی آرایه

 

میزان نیروی الکتریکی مورد نیاز توسط یک یا چند مورد از موارد زیر مشخص می‌شود: 

 

  • توان خروجی – توان (وات) موجود در کنترلر توان که در طی یک روز تولید می‌شود. 
  • انرژی خروجی – میزان انرژی (وات ساعتی) تولید شده در طی یک مدت زمان خاص. پارامتر‌ها به صورت خروجی به ازای یک واحد از مساحت آرایه (وات ساعت بر متر مربع)، خروجی به ازای وزن آرایه (وات ساعت بر کیلوگرم) و خروجی به ازای هزینه (وات ساعت بر دلار یا تومان) مشخص می‌شوند. 
  • بازده تبدیل – به صورت «انرژی خروجی هر آرایه» تقسیم بر «انرژی ورودی از خورشید» ضربدر ۱۰۰% تعریف می‌شود. 

 

پارامتر آخر اغلب به صورت بازده توان استفاده می‌شود، که برابر است با «توان خروجی آرایه» تقسیم بر «توان ورودی از خورشید» ضرب در ۱۰۰%. معمولا توان با واحد وات و انرژی با واحد وات ساعت تعریف می‌شود. 

 

برای اطمینان از ثبات و کیفیت سیستم‌های فتوولتائیک و افزایش رضایت مشتری، انجمن‌های مختلف –مانند IEEE، IEC و ASTM- بر روی استاندارد‌ها و کارایی سیستم‌های فتوولتائیک در حال کار هستند. 

 

اجزای سیستم برق خورشیدی خانگی

 

به طور معمول یک سیستم برق خورشیدی خانگی شامل این اجزا است: 

 

  • سلول‌های خورشیدی
  • ماژول‌ها یا پنل‌ها (که شامل سلول‌های خورشیدی هستند) 
  • آرایه‌ها (که شامل ماژول‌ها هستند) 
  • قسمت‌های دیگر

 

دیگرقسمت‌های مورد نیاز بسته به اینکه سیستم منفصل از شبکه، متصل به شبکه یا هیبرید باشد متفاوت است. این تجهیزات شامل موارد زیر هستند: 

 

  • رک‌ها و سخت افزار برای پنل‌ها
  • کابل کشی اتصالات الکتریکی
  • تجهیزات تبدیل توان مانند اینور‌تر
  • باتری‌ها برای ذخیره انرژی (برای سیستم متصل به شبکه نیاز نیست) 
  • ژنراتور بنزینی استندبای

 

نویسنده: محمدرضا عرفانی

 

منبع

 


صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :