الكترونيك و برقكاري

پنل خورشيدي چگونه كار ميكند؟

پنل هاي خورشيدي انرژي تجديد پذير را ميگيرند و به الكتريسيته تبديل ميكنند، كه با استفاده از اين الكتريسيته ميتوان مدارهاي الكتريكي را شارژ كرد. پنل هاي خورشيدي شامل چندين سلول خورشيدي اند كه هر كدام از لايه هاي سيليكوني، لايه هاي فسفري (براي توليد بار منفي) و لايه هاي بور ( براي توليد بار مثبت) تشكيل شده اند.

پنل هاي خورشيدي فوتون ها را جذب ميكنند و جريان الكتريكي ايجاد ميكنند. انرژي توليد شده از فوتون ها به الكترون ها امكان خارج شدن از مدار اتمي خود و رها شدن در ميدان الكتريكي توليد شده توسط سلول هاي خورشيدي را ميدهد؛ اين ميدان الكتريكي الكترون هاي آزاد را در جريان الكتريكي هدايت ميكند. اين روند با نام اثر فوتوولتائيك شناخته ميشود.

سقف يك خانه متوسط فضاي كافي براي نصب پنل هاي خورشيدي لازم براي توليد انرژي الكتريكي را دارد. همچنين پنل هاي خورشيدي در طول روز انرژي الكتريكي اضافي توليد ميكنند، تا در شب مورد استفاده قرار گيرد.

كنتورها اين امكان را به صاحبان پنل هاي خورشيدي ميدهند و در صورتي كه سيستم توليد انرژي، انرژي اي بيش از نياز خانه توليد كند هزينه آن را دريافت كنند.

در تجهيزات آف گريد بانك باتري، كنترل كننده شارژ و معكوس كننده از اعضاي ضروري اند. سيستم خورشيدي جريان مستقيم برق را توسط كنترل كننده شارژ به بانك باتري ميفرستد.

پس از آن انرژي از بانك باتري به معكوس كننده ميرود و جريان مستقيم به جريان متناوب تبديل ميشود و براي دستگاه هايي كه با جريان مستقيم كار نميكنند، مورد استفاده قرار ميگيرد.

با توجه به معكوس كننده، سيستم خورشيدي را سايز بندي ميكنند تا نيازهاي مختلف را برآورده كند. جريان متناوب براي تجهيزات برقي خانه يا مجتمع هاي تجاري، وسايل نقليه و قايق ها، كنترل اتاقك ها، كلبه ها، تجهيزات ارتباطي، جريان ديدباني نفت و گاز و... استفاده ميشود.

فوايد پنل هاي خورشيدي

هنگام استفاده از پنل هاي خورشيدي از تجهيزات آف گريد استفاده ميشود؛ تجهيزات آف گريد تجهيزاتي اند كه براي استفاده از آن به جريان اصلي برق احتياجي نيست.

با وجود پنل هاي خورشيدي، ديگر نيازي به پرداخت هزينه هاي سنگين نصب دكل و كابل كشي نيست. پنل خورشيدي قطعا ارزان تر است و اگر درست نگه داري شود ، تا سه دهه قابليت توليد انرژي دارد.

البته بهترين فايده آن اين است كه از انرژي هاي پاك و تجديدپذير تغذيه ميشود. با توجه به تغييرات جهاني آب و هوا و گرم شدن كره زمين، حفظ اتمسفر امري مهم به شمار ميرود. پنل هاي خورشيدي كمترين آلودگي و استهلاك را دارند و تا مدت زيادي سالم ميمانند.

فايده بعدي اين است كه وقتي براي نصب اوليه پنل هزينه اي را مي پردازيد، انرژي اي كه پنل در ادامه طول عمر خود توليد مي كند ( بسته به كيفيت و نوع پنل) به اندازه 15 تا 20 سال است و كاملا رايگان است.

همچنين از فوايد ديگر پنل هاي خورشيدي اين است كه اگر انرژي مصرفي از توليدي پنل بيشتر باشد، انرژي اضافي قابل فروش است (معمولا كمپاني سازنده پنل آن را خريداري مي كند.)

انواع پنل هاي خورشيدي

در كل دو نوع پنل خورشيدي وجود دارد و اجزاي تشكيل دهنده پنل هاي خورشيدي اغلب سيليكوني اند. و شامل:

1-مونوكريستالين يا پلي كريستالين (يا مولتي كريستالين)

2-سيليكون بي شكل

اين سه نوع جزء سازنده با توجه به قيمت، طول عمر و بازده پنل هاي متفاوتي توليد ميكنند. پنل هاي خورشيدي نوع اول كه از مونوكريستالين ها يا پلي كريستالين ها ساخته ميشوند بين 12 تا 19 درصد بازده دارند و پنل هاي نوع دوم از سيليكون بي شكل ساخته ميشوند، كه از كنار هم قرار گرفتن سلول هاي بي شكل به وجود آمده است.

پنل هاي خورشيدي CIS (شامل مس، اينديم، سلنيم) و CIGS (شامل مس، اينديم، گاليم، سلنيم) و CdTe (شامل كادميم تلوريد) از نوع دوم هستند.

در نمناك اشاره شده است كه از مزيت هاي پنل نوع دوم اين است كه در آن ورقه هاي نيمه رسانا وجود دارد و به همين دليل ارزان تر است، جلوه بهتري دارد و بازده آن بين 5 تا 11 درصد است.

نكته مهم در نصب پنل خورشيدي

پنل هاي خورشيدي جريان مستقيم توليد ميكنند، پس براي استفاده از جريان بايد جريان مستقيم را توسط معكوس كننده به جريان متناوب 230 ولت تبديل كرد. اين امر به وسيله معكوس كننده اي كه در پنل خورشيدي قرار دارد، اتفاق ميافتد.

سطح انرژي توليد شده پنل خورشيدي

ظرفيت يك پنل خورشيدي با واحد وات اندازه گيري ميشود، بيشترين ظرفيت يك پنل خورشيدي در شرايظ ايده آل (يعني در يك روز آفتابي با آسمان كاملا صاف) مشخص ميشود.

جهت گيري ايده آل پنل هاي خورشيدي به جنوب است؛ بازده پنل هاي نصب شده بين جنوب غربي تا جنوب شرقي 5 درصد كاهش مييابد و در خارج از اين محدوده اتلاف انرژي افزايش مييابد.

منبع:نمناك