آشنایی با یو پی اس خورشیدی

سیستم های یو پی اس (UPS) یا همان منابع تغذیه اضطراری انواع مختلفی دارند که بسته به نیاز و بودجه می‌توان از میان آن‌ها تعدادی را برگزید اما مدتی است که اصطلاح یو پی اس خورشیدی رایج شده است. اما اکنون به نظر شما این نوع از یو پی اس چگونه کار می‌کند؟ بازدهی آن چقدر خواهد بود و آیا هر کسی می‌تواند از این نوع استفاده کند؟ در این مطلب با UPS خورشیدی بیشتر آشنا می شوید!

یو پی اس خورشیدی چیست؟

یکی از انواع یو پی اس، یو پی اس خورشیدی است که یک دستگاهی الکتریکی-الکترونیکی بدون واسطه و رابط مکانیکی قادر به تولید جریان مستقیم DC و متناوب AC می باشد.

یو پی اس دستگاهی کاربردی است که ضمن محافظت از دستگاه های الکتریکی یک مجموعه، انرژی مورد نیاز در هنگام قطعی برق را نیز تامین می کند. مدل های مختلف این دستگاه تولید شده اند که یو پی اس خانگی و صنعتی از کاربردی ترین آنها به شمار می روند. یو پی اس های خورشیدی هم در این میان طرفداران خاص خود را دارند. آیا اطلاعاتی راجع به این مدل UPS دارید؟

یو پی اس سولار یک روش نوین و البته پر قدرت برای نگهداری از محصولاتی همچون یخچال، در زمان قطعی برق به شمار می رود. این دستگاه به نوعی راه حل قدرتمند پشتیبان گیری برای لوازم خانگی و الکترونیکی ضروری، تجهیزات دفتری و اداری در هنگام قطع برق است و می تواند برای کاربران بسیار مفید و کاربردی باشد.

ups خورشیدی چگونه کار می کند؟

یو پی اس های خورشیدی نوعی دستگاه ترکیبی ساخته شده از قطعات الکترونیکی و الکتریکی هستند که بدون استفاده از هر گونه رابط مکانیکی، هر دو جریان متناوب (AC) و جریان مستقیم (DC) را تولید می کند.

چند صفحه خورشیدی بسته به ابعاد UPS خورشیدی روی آن نصب شده که جریان مستقیم را تولید نموده و آن را به وسیله کنترل کننده شارژ برای بارگیری باتری پشتیبان مورد استفاده قرار می دهند. جالب است بدانید یک یو پی اس خورشیدی قادر است برق پشتیبان بدون وقفه برای یک دفتر کوچک را تا ۱۲ ساعت تامین کند.

این ویژگی در شرایطی اهمیت پیدا می کند که بدانید سایر مدل های یو پی اس توان کمتری را برای دستگاه ها فراهم می کنند. سیستم یو پی اس با انرژی خورشیدی و تکنولوژی شارژر برق یکپارچه به عنوان خورشید یا ژنراتور خورشیدی شناخته می شود. یو پی اس خورشیدی ساختار بسیار ساده ای دارد و در هنگام قطع شدن برق، قدرت را به صورت بی وقفه تولید کرده و به دستگاه های داخل سیستم می رساند.

سیستم ups خورشیدی از نوع لاین اینتراکتیو است

سیستم این نوع یو پی اس ها معمولا از نوع لاین اینتراکتیو است. این نوع یو پی اس می تواند از حمایت شبکه برق شهری نیز برخوردار باشد به این معنی که در اوقات شب و مواقعی که نور خورشید ضعیف است و یا وجود ندارد برای شارژ باتری از برق شهر استفاده شود و در مواقع دیگر از سلولهای خورشیدی برای این منظور استفاده شود.

استفاده از سیستمهای خورشیدی نیاز به برق شهری را در یک سوم تا نیمی از اوقات سال برطرف میکند. بسته به اینکه در چه منطقه آب و هوایی قرارداشته باشید این امر متفاوت است.

ویژگی های یو پی اس سولار

استفاده از سیستم های UPS خورشیدی به دلیل مزایای بسیاری که نسبت به یو پی اس های عادی دارند در حال گسترش است. با استفاده از اینورتر (Dc to Ac) و مدارهای پاور، برق AC از باطری های یو پی اس سولار یا ژنراتور خورشیدی تولید می شود.

این نوع از ویژگی ها به کاهش مصرف برق شبکه در طول زمان اوج در روز کمک می کند. پانل های خورشیدی برای افزایش قدرت پشتیبان بدون بهره گیری از باتری های بزرگ استفاده می شود. اگر قطع برق در طول ساعت کار روزانه رخ دهد، یو پی اس (منبع تغذیه) بر روی باتری ها سوئیچ کرده و برق مورد نیاز تجهیزات متصل به خود را از آن تامین می نماید.

پانل خورشیدی به طور جداگانه توسط تمام تولید کنندگان و یا نمایندگان فروخته می شود.

 

اجزای سیستم های UPS خورشیدی

یک یو پی اس خورشیدی بطور معمول از پنل سلول های خورشیدی، باتری و سیستم اینورر و مدارات یو پی اس تشکیل شده است.

۱- سلول های ups خورشیدی

۱)این سلول ها مربع های نازک، دیسک ها یا فیلم هایی از جنس نیمه هادی هستند که ولتاژ و جریان کافی را در زمان قرار گرفتن در معرض تابش نور خورشید، تولید می کنند.

۲- کنترل کننده شارژ – شارژ کنترلر

تجهیزاتی هستند که ولتاژ باتری ها را تنظیم و کنترل می کنند و از آسیب های احتمالی وارد بر باتری ها جلوگیری می کنند.

۳- باتری یو پی اس خوشیدی

باتری ups خورشیدی وسیله ایست که انرژی الکتریکی تولیدی DC را در خود ذخیره می کند. بخاطر وجود تغییر در میزان شدت تابش پرتوهای خورشیدی در طول روز و در فصول مختلف، یک باطری به منظور ذخیره کردن انرژی الکتریکی تولیدی توسط آرایه‌های فتوولتائیک و به عنوان یک عامل واسط بین آرایه‌های خورشیدی و مصرف کننده انرژی الکتریکی برای بهره‌وری بیشتر مورد نیاز می‌باشد.

۴- مبدل (اینورتر)

وسیله ایست که جریان DC را به جریان AC برای مصرف،تبدیل می کند.

 

مزایای ups خورشیدی نسبت به یو پی اس معمولی

به طور کلی استفاده از یو پی اس مزایای بسیاری را برای کاربران فراهم می سازد. فرق چندانی ندارد که شما از کدام مدل UPS استفاده کنید؛ در هر صورت دستگاه های الکتریکی شما توسط این دستگاه محافظت می شوند. از طرفی وقتی برق به هر دلیلی قطع می شود، وجود یک یو پی اس کمک می کند بتوانید از دستگاه ها و وسایل الکتریکی خود استفاده کنید. به عنوان بخشی از مزایای یو پی اس سولار در مقایسه با سایر مدل ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

ظرفیت یو پی اس خورشیدی

حداکثر ظرفیت قدرت پشتیبان یو پی اس به نوع ماژول های خورشیدی آن بستگی دارد که قدرت شارژ باتری های برق و قدرت DC را در بر دارد. UPS های خورشیدی عمدتا ۶۰ وات و یا ۹۰ وات و یا ۱۰۰ وات سریع شارژ پانل های خورشیدی هستند. پانل های خورشیدی بزرگ می توانند ۱۲ ولت DC تولید کنند که مشابه باتری های خودرو یا قایق است.

پانل های خورشیدی بزرگ تر طراحی شده اند و برای تعداد مشخصی از وات های پیک مانند ۶۰ و ۷۵ و یا ۱۰۰ وات رتبه بندی می شوند. پانل های ۱۰۰ وات می تواند یک لامپ ۱۰۰ وات را بسوزاند. ups های خورشیدی با مواد با عایق بالا محافظت می شود تا از شوک های الکتریکی نامطمئن و خطرات اتصال کوتاه جلوگیری شود.

 

موارد استفاده و کاربرد یو پی اس خورشیدی

کاربرد یو پی اس خورشیدی در تمام صنایع وجود دارد چرا که یک پانل خورشیدی حتی قادر به تولید برق صنعتی می باشد. امروزه راندمان و ولتاژ سلولها افزایش و قیمت ups خورشیدی کاهش یافته است و امکان نصب یک یو پی اس خورشیدی با توجیه اقتصادی وجود دارد.

یو پی اس های خورشیدی محصول بسیار مهم برای استفاده در تمام خانه ها و صنایع است. بلایای طبیعی و خسارات خطی غیر منتظره ای AC باعث می شود تمام صاحبان خانه و افراد تجاری بدون نیروی برق برای چند ساعت یا چند روز از آن استفاده شود. بدون برق، ما نمی توانیم از خانه و دفتر کاری انجام دهیم. علاوه بر این اگر شما یک سیستم پشتیبان گیری از خورشید خورشیدی در خانه یا دفتر خود دارید، می توانید از طریق توزیع جریان پشتیبان شارژ در طول فاجعه، مشکلات برق باور نکردنی را از بین ببرید.

یو پی اس های خورشیدی از آنجایی که این سیستم به طور معمول می‌تواند ۶۰ ، ۹۰ یا ۱۰۰ وات قابلیت شارژ داشته باشد، لذا انتخاب مناسب برای تامین برق پشتیبان و استفاده‌های ضروری و اورژانسی به جای استفاده از ژنراتورهای برق،گاز یا ژنراتور دیزلی است. در شرایط بحرانی، ما منابع انرژی را برای اجرای ژنراتور مکانیزه جمع آوری نمی کنیم.

شرایط حمل و نقل و هزینه های ضروری فوری، معضلاتی را برای رفع فوری مشکلات ایجاد می کند. اما اگر ما از سیستم پشتیبان قدرت مبتنی بر یو پی اس های خورشیدی استفاده کنیم، این نوع مشکلات رخ نخواهد داد، زیرا می تواند با استفاده از انرژی خورشیدی کار کند که برای همه مردم آزاد است.

 

تفاوت یو پی اس خورشیدی با انواع یو پی اس معمولی

انواع مختلفی از یو پی اس‌ها وجود دارد و همه آن‌ها برای یک هدف و به منظور تولید برق و محافظت از تجهیزات الکتریکی طراحی و ساخته شده‌اند؛ ولی با بررسی جزئیات یو پی اس‌های خورشیدی و مقایسه آن با انواع معمولی، متوجه تفاوت‌هایی در بین آن‌ها می‌شویم. این تفاوت‌ها عبارت‌اند از:

• یو پی اس خورشیدی قدرتمندتر از سایر یو پی اس‌ها مخصوصا نوع آنلاین است.
• عمر باتری در UPS خورشیدی افزایش ‌می‌یابد؛ چراکه یو پی اس‌های خورشیدی توانایی کنترل انرژی الکتریکی را به صورت یکپارچه دارند.
• UPS خورشیدی نسبت به سایر یو پی اس‌ها مقرون به صرفه‌تر است.
• یو پی اس خورشیدی، اجازه برگشت انرژی جریان الکتریکی از باتری خورشیدی به پانل خورشدی را نمی‌دهد.
• UPS خورشیدی از هزینه قبض برق می‌کاهد

 

روش تبدیل یو پی اس معمولی به یو پی اس خورشیدی

برای اینکه یو پی اس معمولی را به UPS خورشیدی تبدیل کنیم، به یک مبدل احتیاج داریم. این مبدل با نام کنترل‌کننده شارژ خورشیدی شناخته می‌شود. این کنترل‌کننده بین پانل خورشیدی و اینورتر قرار می‌گیرد. در کنترل‌کننده برای قرار گرفتن قطعه سخت‌افزاری یک شکافی وجود دارد که می‌توان به آسانی مبدل یا اینورتر را به کنترل‌کننده شارژر متصل کرد. در این صورت به باتری خورشدی نیز متصل می‌شود. وقتی که کنترل‌کننده شارژر خورشیدی وصل شد، با در دست داشتن یک پانل خورشیدی به همراه باتری خورشیدی، می‌توان یک یو پی اس معمولی را به یک یو پی اس خورشیدی تبدیل کرد.

 

قیمت یو پی اس خورشیدی

یو پی اس‌های خورشیدی دارای قیمت متغیری هستند و این قیمت بر اساس نوع نیاز کاربر تعیین می‌شود. همچنین مدت زمانی که دستگاه قادر به تولید برق است، یکی از عوامل تعیین‌کننده قیمت UPS خورشیدی محسوب می‌شود.

1-هزینه یو پی اس برای پنل خورشیدی

همان‌طور که گفتیم باتری‌ها یا همان منبع ذخیره یو پی اس خورشیدی در آمپرها و ولتاژهای متنوعی تولید و عرضه می‌شوند، به طور معمول  UPSهای از 4 آمپرساعت و 12 ولت شروع شده و تا 200 آمپرساعت 12 ولت ادامه پیدا می‌کند. بازه قیمت یو پی اس خورشیدی نیز بر همین اساس از 300 هزار تومان تا بیش از 10 میلیون تومان متغیر خواهد بود.

2-قیمت پنل خورشیدی

پنل‌های خورشیدی بخش دوم سیستم یو پی اس خورشیدی را تشکیل می‌دهد. معمولاً پنل‌های خورشیدی در سایز‌های متنوع تولید می‌شوند که وات تولیدی آن‌ها با هم متفاوت است، به‌علاوه برند و نام شرکت سازنده آن نیز در تعیین قیمت آن تأثیر خواهد گذاشت. به طور خلاصه پنل‌های خورشیدی بین 10 وات شروع و تا 540 وات ادامه پیدا می‌کنند. بازه معمول پنل برای قیمت یو پی اس خورشیدی نیز بین 1 میلیون تومان تا 8 میلیون تومان است.

3-لوازم جانبی یو پی اس خورشیدی

لوازم دیگری همچون استراکچر، شارژر، اینورتر، تابلو برق و … نیز در اجرای یک سیستم یو پی اس خورشیدی باید مورداستفاده قرار گیرد؛ بنابراین باید بر اساس نیاز هزینه جداگانه‌ای را برای این بخش از کار در نظر گرفت که البته به‌اندازه UPS و پنل خورشیدی هزینه نخواهد داشت.

 

نتیجه گیری

همانطور که گفته شد، سیستم UPS خورشیدی سروصدای بسیار کمی دارد و به هیچ وجه نویز اضافه تولید نمی‌کند. همچنین احتمال سوختن این دستگاه بسیار پایین است. اندازه آن بسیار کوچک بوده و به همین دلیل جابجایی آن بسیار ساده است. این یو پی اس به هیچ وجه به جریان برق شهری وابسته نمی‌باشد.

استفاده از این سیستم باعث می‌شود که شما کمترین آسیب را به محیط خود بزنید و از قدرت بی نهایت خورشید استفاده نمایید. کاهش استفاده از برق و صرفه جویی در هزینه‌ها نیز به سود شما خواهد بود. استفاده و کار با این دستگاه بسیار ساده است.

این نوع از یو پی اس‌ها قدرت بیشتری نسبت به سایر مدل‌ها دارند و ساعات طولانی‌تری قادر به پشتیبانی از دستگاه‌های مختلف می‌باشند. اما دیگر فایده این دستگاه این است که شما می‌توانید هم از انرژی خورشیدی و هم از انرژی تولید شده شهری در آن استفاده کنید منتهی توجه داشته باشید که انرژی خورشیدی منبع اولیه انرژی آن است.