در این گزارش به نحوه عملکرد یک سیستم کامل خورشیدی (solar system) که هدف آن تولید انرژی برای مصرف کننده ی خانگی می باشد پرداخته شده است.

در یک سیستم کامل چندین بخش اصلی وجود دارد که به ترتیب عبارتند از: سلول های خورشیدی، مبدل های الکترونیکی قدرت، و باطری های ذخیره کننده ی انرژی که در اینجا به هریک به طور مفصل خواهیم پرداخت.

نحوه عملکرد یک سیستم کامل خورشیدی

روز به روز با توسعه جوامع و کشور ها نیاز به انرژی رشد یافته است و بودجه های کلانی صرف تهیه دستگاه های مولد انرژی می شود.

با این وجود انرژی های سازگار با محیط زیست از دیگر انواع انرژی ها محبوب تر بوده و دانشمندان تلاش می کنند با تولید مبدل های ارزان قیمت، استفاده از این نوع انرژی را رواج دهند.

اولین سلول خورشیدی کاربردی در سال 9151 در آزمایشگاه بِل توسط سه نفر به نامهای Daryl Chapin ، Souther Fuller Calvin ، Gerald Pearson ساخته شد.

بازده این مبدل در حدود شش درصد بود و درمقایسه با مبدل های قبلی اش که درصد تبدیل حدود یک درصد و حتی کمتر داشتند، پیشرفت چشمگیری به حساب می آمد.
اگرچه بازده مبدل های خورشیدی بهبود یافته بود ،ولی قیمت تمام شده تولید انبوه این مبدل ها هم چنان به عنوان چالشی در برابر دانشمندان و مهندسان قرار داشت. برای مثال : قیمت تولید یک وات انرژی برای اولین مبدل کاربردی ساخته شده در آزمایشگاه بِل دویست وپنجاه دلار بود و این در مقایسه با قیمت دو یا سه دلاری زغال سنگ بسیار زیاد بود.

امروز با توسعه روش های تولید ارزان قیمت مبدل های خورشیدی توسط دانشمندان مختلف در سرتاسر جهان این نوع انرژی جای خود را در زندگی مردم باز کرده است و می توان به جرآت گفت تا الان به خوبی توانسته به نیاز های مردم پاسخ مناسبی دهد.

قیمت تمام شده متوسط برای تولید یک وات انرژی الکتریکی توسط این مبدل ها به یک یا دو دلار رسیده است که موجب جذب سرمایه گذاران دولتی و غیر دولتی مختلف شده است و در نتیجه این بخش با پیشرفت چشمگیری در حال توسعه هست.
مبدل های خورشیدی عمدتا از سه بخش اصلی :پنل خورشیدی ، باطری انبارنده و اینورتر(مبدل) تشکیل می شوند. نحوه اتصال این سه بخش به صورت های مختلف وجود دارد ولی فرم معمول آن در شکل(1) آورده شده است.

نحوه عملکرد یک سیستم کامل خورشیدی01

انرژی تابیده شده به پنل های خورشیدی توسط سلول های حساس به نور به ولتاژ الکتریکی تبدیل می شود و سپس این انرژی در یک انبارنده انرژی ذخیره می شود تا تغییراتی که در نور تابیده شده به پنل خورشیدی بوجود می آید به بار متصل به سیستم منتقل نگردد. در نهایت برای استفاده از سیستم خورشیدی لازم است تا برای بارهای الکتریکی مورد استفاده شرایط نامی آنها را ایجاد کرد، و بر همین اساس برای بارهای AC یک اینورتر DC-AC وبرای بارهای DC یک اینورتر DC-DC لازم خواهد بود.

در برخی از سیستم ها برای حفاظت باطری ها و همچنین پنل های خورشیدی از یک شارژکنترل نیز استفاده می شود که وظیفه آن جلوگیری از شارژ اضافی باطری توسط پنل و همچنین جلوگیری از تخلیه باطری ها در مواقعی که تولید برق توسط پنل ها وجود ندارد، خواهد بود.

برای تعیین مشخصات یک سیستم خورشیدی ابتدا باید مشخصات بار هایی که قرار است به سیستم متصل گردند تهیه شود و بر حسب توان مصرفی و آمپراژ بارهای مورد استفاده و دیگر پارامترهای لازم ، نسبت به ساخت مبدل خورشیدی اقدام نمود.

تهیه و تنظیم :پیمان سلیمان نژاد
مهندس برق و الکترونیک دانشکده برق
دانشگاه سراسری تبریز

 

 

 

شرکت مهندسی تکسا، طراح و تولید کننده انواع استراکچرهای خورشیدی و سازه های فلزی

برای مشاهده قیمت و نحوه ی فروش استراکچرهای خورشیدی تکسا با ما تماس بگیرید.

 

درباره عالیه مدرسیان

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *