تامین برق خورشیدی

تامین برق خورشیدی (فتوولتائیک)

بشر تا به امروز بخش زیادی از توان مورد نیاز خود را از سوخت های فسیلی و انرژی هسته ای تامین می نمود، ولی با نزدیک شدن به پایان این منابع و خطرات زیست محیطی آن ها، به فکر استفاده از انرژی های رایگانی افتاد که طبیعت به طور بی وقفه در اختیار او قرار می دهد. انرژی خورشیدی با توانی غیر قابل تصور در حال تابش به زمین خاکی است. هر متر مربع از سطح کره زمین به طور متوسط 1000 وات توان خورشیدی دریافت می کند. با پیشرفت فناوری، امروزه بشر قادر است تا از این توان رایگان با بازده هر چه بیشتری بهره کشی نماید. پنل های فتوولتائیک (پنل های خورشیدی) عنصر اصلی تامین برق مستقیم از نور خورشید می باشند. مهندسی برق نیروافزا، با بررسی موقعیت مکانی و انجام محاسبات انرژی برای متقاضیان استفاده از انرژی خورشیدی، برای تامین برق موردنیاز برای تمام یا بخشی از مصرفشان، مسیر دستیابی به انرژی پاک را برای ایشان فراهم می نماید.

برق خورشیدی

اجزای سیستم برق خورشیدی

سیستم های برق خورشیدی در 3 نوع متصل به شبکه، مستقل از شبکه و هیبرید متصل به شبکه قابل استفاده می باشند. هر کدام از این سیستم ها، قابلیت ها و مشخصات فنی منحصر به فردی دارند که با توجه به خواست کارفرما و شرایط فنی و مالی مشترکین قابل تعریف، طراحی و اجراست.

پنل فتوولتائیک

پنل فتوولتائیک به عنوان عنصر ابتدایی و کلیدی سیستم تامین برق خورشیدی، انرژی فوتون های ساتع شده از سمت خورشید را دریافت و در پیوند نیمه هادی های خود، آن را به ولتاژ تبدیل می نماید. با اتصال این پنل ها به مصرف کننده توان الکتریکی، می توان جریان را در مصرف کننده جاری نمود. این پنل ها در سه نوع مونو کریستال، پلی کریستال و فیلم نازک موجود هستند و با توجه به مشخصات خاص هر مدل قابل طراحی و محاسبه می باشند.

پنل فتوولتائیک
شارژر کنترلر

شارژر کنترلر

پس از تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی در پنل فتوولتائیک، این انرژی بهتر است با بیشترین بازده مستقیما به مصرف DC رسیده یا برای مصارف آینده در سیستم باتری ذخیره شود. شارژر کنترلر ها در دو نوع PWM و MPPT قابل استفاده هستند و هر نوع با توجه به نوع طراحی می تواند در سیستم تامین برق خورشیدی تعبیه گردد.

اینورتر خورشیدی

مصرف کننده های الکتریکی، عموما به ولتاژ AC نیاز دارند. اینورتر ها این شکل موج AC را پس از تبدیل ولتاژ ورودی DC خود، که از شارژر کنترلر یا باتری دریافت می کند، در دو نوع نیمه سینوسی و تمام سینوسی به مصرف کننده تحویل می دهند. اینوترها می توانند برای اتصال و سنکرون شدن با شبکه توزیع برق و تزریق برق تولیدی سیستم خورشیدی از نوع متصل به شبکه بوده و یا بدون این قابلیت، فقط به صورت مستقل از شبکه مورد استفاده قرار گیرند. در اینوترهای هیبرید هر دو قابلیت با اندکی محدودیت در دسترس کاربران قرار میگیرند.

شارژر کنترلر
بانک باتری

بانک باتری

یکی از مهم ترین قسمت های سیستم های خورشیدی مستقل از شبکه یا هیبریدی، بانک باتریست. باتری ها در 3 نوع اسید سرب دیپ سایکل، ژلی و لیتیومی برای سیستم های خورشیدی استفاده می شوند که هر کدام با توجه به نوع محاسبات فنی و اقتصادی می توانند در سیستم خورشیدی لحاظ شوند. شرایط نگهداری و نکات ایمنی باید برای این باتری ها در نظر گرفته شود تا هم عمر سیستم باتری افزایش یابد و هم از خطرات احتمالی نگهداشت آن ها کاسته شود.