اخبار
اجزای نیروگاه خورشیدی
بهمن
در این مقاله با تجهیزات مورد نیاز برای راه اندازی و نصب پنل خورشیدی و اجزای نیروگاه خورشیدی آشنا خواهید شد.
تجهیزات نصب پنل خورشیدی یا solar panel به طور کلی برای 3 نوع سیستم خورشیدی به کار می‌روند. بسته به نوع سیستم خورشیدی که می‌خواهید راه‌اندازی کنید، باید تجهیزات نصب مخصوص به آن را خریداری نمائید. انواع سیستم‌های خورشیدی عبارت هستند از:
- سیستم های فتوولتائیک متصل به شبکه (On-Grid)
محبوب‌ترین نوع سیستم خورشیدی، سیستم متصل به شبکه است. در این نوع سیستم، تا زمانی که پنل‌های خورشیدی انرژی کافی برای تامین انرژی خانه را ندارند، برق خانه می‌تواند انرژی مورد نیاز را از برق شهری تامین کند.
- سیستم های هیبریدی
در این سیستم، پنل های خورشیدی با یک باتری خورشیدی جفت می شوند تا انرژی را برای خانه ذخیره کنند. برق ذخیره شده در هنگام قطع برق مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- سیستم های فتوولتائیک مجزا از شبکه (Off-Grid)
در سیستم خورشیدی مستقل از شبکه، هیچ اتصالی به شبکه برق شهری وجود ندارد و خانه به طور کامل از انرژی تولید شده توسط پنل‌های خورشیدی تامین می‌شود.
اجزای نیروگاه خورشیدی
تجهیزات نصب پنل خورشیدی برای سیستم های متصل به شبکه عبارت هستند از:
- پنل های خورشیدی
- اینورتر خورشیدی
- استراکچر خورشیدی
- نت متر
- تجهیزات نظارت بر عملکرد سیستم خورشیدی
سیستم های خورشیدی هیبریدی و مستقل از شبکه برق شهری به تجهیزات بیشتری نیاز دارند که این تجهیزات عبارت هستند از:
- باتری خورشیدی
- کنترل‌کننده شارژ یا شارژ کنترلر
پنل خورشیدی
پنل خورشیدی مهم ترین و اصلی ترین قطعه در یک پکیج برق خورشیدی است. پنل خورشیدی، .انرژی موجود در نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند پنل خورشیدی فقط با تابش مستقیم نور خورشید کار می کند و در ساعات پایانی روز و شب ها خروجی آن صفر می شود.
نور خورشید توسط سلول های خورشیدی جذب می شود. از اتصال سلول های خورشیدی به یکدیگر پنل و از اتصال پنل ها با هم آرایه تشکیل می شود. پنل ها نور خورشید را به برق DC تبدیل می کنند. پنل های PV الکتریسیته ایجاد شده را در خود نگه نمی دارند و آن را به جایی دیگر منتقل می کنند. جهت آشنایی بیشتر با پنل خورشیدی به مقاله ساختار پنل خورشیدی مراجعه کنید.
اینورتر خورشیدی
اینورتر جریان مستقیم (DC) تولید شده توسط پنل‌های خورشیدی را به جریان متناوب (AC) مورد نیاز خانه‌ها تبدیل می‌کنند. اینورترهای خورشیدی به دو نوع مستقل از شبکه و متصل به شبکه تقسیم می شوند.
در سیستم مستقل از شبکه، اینورتر مستقیماً (بعد از حفاظت) به پایانه‌های باتری متصل می‌شود، به طوری که جریان DC حاصل از باتری‌ها ابتدا به جریان AC تبدیل می‌شود و سپس به تجهیزات تغذیه می‌شود.
در نوع متصل به شبکه، اینورتر بین پنل های خورشیدی و شبکه سراسری قرار می گیرد. در سیستم متصل به شبکه پنل خورشیدی مستقیماً (بعد از حفاظت) به اینورتر متصل می‌شود و این اینورتر سپس با همان توان ولتاژ و فرکانس شبکه را تغذیه می‌کند. در سیستم اتصال شبکه مدرن، هر ماژول خورشیدی از طریق میکرو اینورتر جداگانه به شبکه متصل می‌شود تا جریان متناوب ولتاژ بالا از هر پنل خورشیدی منفرد حاصل شود.
تمامی اینورتر ها دارای ورودی ثابت و مشخص هستند و در خروجی برق 220 ولت شبیه برق شهر را به مصرف کننده تحویل می دهند. اینورتر ها را می توان به دو گروه اینورتر شبه سینوسی و اینورتر تمام سینوسی تقسیم نمود که نوع شبه سینوسی شبیه برق شهر بوده و بیشتر مناسب مصارف روشنایی و الکترونیکی است اما نوع تمام سینوسی دارای کاملا شبیه و حتی بهتر از برق شهر بوده و توانایی راه اندازی مصرف کننده های موتوری را نیز دارد.
رایج ترین اینورترها عبارتند از: اینورتر آی مستر، اینورترهای رشته ای، اینورترهای مرکزی، میکرواینورترها و اینورترهای مبتنی بر باتری. اینورترهای رشته ای را می توان برای یک ردیف پنل خورشیدی سیم کشی کرد تا به یکی از چندین رشته داخل اینورتر متصل شود و مجموعه ای از ماژول ها را در خود جای دهد، در حالی که میکرواینورترها معمولاً در پشت هر پنل نصب می شوند تا انرژی را در هر پنل تبدیل کنند.
استراکچر خورشیدی
برخلاف تصور، پنل‌های خورشیدی مستقیماً به سقف وصل نمی شوند. پنل‌ها بر روی سیستم‌های قفسه‌بندی نصب می‌شوند. این قفسه‌ها یا سازه ها که به آنها استراکچر خورشیدی گفته می شود، به سقف وصل می‌شوند و می‌توان زاویه آنها را کاملا تغییر داد. سازه ها به طور معمول از جنس فولاد با پوشش گالوانیزه گرم هستند تا در شرایط مختلف آب و هوایی دوام خوبی داشته باشند.
استراکچر در سیستم های خورشیدی، نگهدارنده پنل ها می باشد:
1 -استراکچر ثابت:
در این نوع ابتدا بهترین موقعیت قرار گیری پنل ها را مشخص نموده و سپس پایه ها را درمکان مورد نظر ثابت می نمایند. این روش ارزانترین روش نصب پنل خورشیدی می باشد.
2 -استراکچر متغیر:
استراکچرهایی است که قابلیت تغییر زاویه از حدود 10 تا 65 درجه را داشته باشند. با توجه به تغییر زاویه خورشید در فصول مختلف سال، بهترین حالت قرار گیری پنل را مشخص نموده و زاویه قرار گیری پنل را در همان حالت قرار می دهیم. بازده این روش حدوداً تا 20 درصد نسبت به روش ثابت بیشتر است.
3 -استراکچر هوشمند (دنبال کننده خورشید):
این روش خود به دو حالت یک بعدی (حرکت افقی از شرق به غرب) و دو بعدی (حرکت عمودی از پایین به باال) تقسیم می شود که در هر زمان بهترین حالت قرار گیری پنل ها محاسبه شده و استراکچرها بسته به محور قابل تغییرشان بصورت اتوماتیک در بهترین موقعیت قرار می گیرند.
بازده این روش بین 15 الی 30 درصد افزایش می یابد ولی قیمت پیاده سازی آن زیاد است و صرفه اقتصادی ندارد و فقط در مکان ها و کاربردهایی که محدودیت فضا و وزن دارند استفاده می شود.
نت متر
نت متر یکی از اجزای کلیدی تجهیزات پنل خورشیدی است که به شبکه برق شهری متصل می‌شود. برای راه‌اندازی سیستم‌های خورشیدی متصل به شبکه این وسیله باید خریداری شود.
نظارت بر عملکرد انواع تجهیزات پنل خورشیدی
برای بررسی عملکرد انواع تجهیزات پنل خورشیدی ، یک سیستم مانیتورینگ به شما تمام اطلاعات چه مقدار برق در ساعت در روز یا در سال تولید می شود را نشان می‌دهد و از آن مهم‌تر یک سیستم مانیتورینگ می‌تواند هرگونه تغییر در عملکرد را نیز شناسایی کند.
سیستم‌های خورشیدی خانگی مانند سایر سیستم‌های برق خانگی دارای حفاظت و جعبه فیوز هستند. تابلوی برق و حفاظت یک دستگاه ایمنی حیاتی است که در آن نوسانات برق یا سایر مشکلات فیوز را قطع کرده و در نتیجه برق سیستم را قطع می‌کند و آن را ایمن نگه می‌دارد.
باتری خورشیدی
اگر می‌خواهید پنل‌های خورشیدی شما در هنگام قطع برق کار کنند، باید آنها را با باتری خورشیدی تجهیز کنید. باتری‌ها توانایی ذخیره انرژی خورشیدی را برای استفاده در آینده فراهم می‌کنند. سیستم‌های خورشیدی هیبریدی و سیستم‌های مستقل از شبکه هر دو از ذخیره انرژی خورشیدی استفاده می‌کنند. با این حال، سیستم‌های مستقل از شبکه برق به باتری‌های بیشتری نیاز دارند.
از دیگر مزایای استفاده از باتری در کنار برق خورشیدی، بهره مند شدن از انرژی الکتریکی حتی در روزهای ابری است. در صورتی که باتری استفاده شده در کنار برق خورشیدی با ظرفیت بیشتری انتخاب شود، ظرفیت اضافه می تواند به عنوان پشتیبان در روزهای ابری به فرایند برق رسانی کمک کند. به طور معمول در پکیج برق خورشیدی از باتری های سرب اسید خشک یا همان دیپ سایکل و یا باتری ژل استفاده می شود.
کنترل‌کننده شارژ یا شارژ کنترلر
ولتاژ و جریان پنل خورشیدی در طول ساعات روز متناسب با تغییر جهت تابش خورشید تغییر می کند و این امر می توند به باتری صدمه وارد کند. همچنین باتری ها باید متناسب با شرایط خاصی شارژ شوند که وظیفه شارژکنترلر، ایجاد یک شرایط مشخص و پایدار برای شارژ باتری است. عبور از انرژی پایدارتر، جلوگیری از شارژ مازاد و محافظت در برابر ولتاژ بیش از حد و در نتیجه جلوگیری از کاهش عملکرد یا کاهش طول عمر باتری، از وظایف شارژ کنترلر می باشد.
این قطعه بین پنل خورشیدی و باتری قرار می گیرد و دارای دو نوع PWM و MPPT است که قیمت و کیفیت MPPT ها بسیار بیشتر از نوع PWM است.
نکات انتخاب تجهیزات نصب پنل خورشیدی
انتخاب اجزای نیروگاه خورشیدی مناسب برای مکان کار و زندگی شما و تجهیزاتی که نیاز دارید، به هدف شما بستگی دارد.
اگر فقط می‌خواهید در قبض‌های برق خود صرفه‌جویی کنید، تجهیزات پنل خورشیدی متصل به شبکه احتمالاً برای شما بهترین گزینه است.
- مشترکین که به برق شهر دسترسی داشته باشند
- استفاده از پکیج برق خورشیدی برای استخراج رمز ارز
- امکان انشعاب از برق شهر با پرداخت هزینه وجود داشته باشد
- مصرف کننده های موتوری توان بالا که 24 ساعات روشن هستند
- نیاز به برق برای راه اندازی تاسیسات گرمایشی و بخاری برقی
سیستم‌های برق خورشیدی هیبریدی مناسب برای کسانی هست که به برق شهری دسترسی دارند اما با قطع مکرر برق مواجه می شوند.
سیستم‌های خورشیدی مستقل از شبکه برای صاحبان خانه هایی که به برق دسترسی ندارند بهترین هستند:
- تامین برق ویلا و باغ
- تامین برق تجهیزات مخابراتی راه دور
- تامین برق در نقاط کوهستانی و دور از دسترس
- تامین برق تابلو تبلیغاتی بین راهی
- تامین برق پمپ آب کشاورزی
