علم

به وبلاگ من خوش آمدید

علم

به وبلاگ من خوش آمدید

صفحات خورشیدی

صفحهٔ خورشیدی از مونتاژ سلول‌های خورشیدی بوجود می‌آید. از آنجا که یک صفحهٔ خورشیدی مقدار محدودی انرژی تولید می‌کند، به همین دلیل تاسیسات شامل چند صفحهٔ خورشیدی هستند. صفحه‌های خورشیدی انرژی نورانی خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. صفحات خورشیدی، از ترکیبات نیمه هادی ساخته شده اند که وظیفه آن ها تبدیل انرژی نورانی خورشید به انرژی الکتریکی می باشد. این صفحات با نام فتوولتائیک (PhotoVoltaic) یا سولار (Solar) شناخته می شوند. صفحات فتوولتائیک (PhotoVoltaic) از نظر تکنولوژی به 3 دسته تقسیم بندی می شوند.

  • صفحات فتوولتائیک پلی کریستال (Photovoltaic Polycrystalline Panels)
  • صفحات فتوولتائیک مونوکریستال (Photovoltaic Monocrystalline Panels)
  • صفحات فتوولتائیک نواری (Thin Film).

همه چیز از رشد کریستالهای فتوولتائیک ، استفاده از پوشش های خاص و یا استفاده از نانوتیوب های کربنی ما را تحریک میکند تا با انرژی خورشیدی ارزانتر و کارامدتر استفاده کنیم. اخبار اخیر حاکی از آن است که دانشمندان در حال استفاده از تکنولوژی با یک ساختار آرایه ای متفاوت هستند که چهار برابر تاثیر گذارتر و سه برابر ارزان تر از سلولهای خورشیدی فعلی می باشد. این تکنولوژی در مرکز تکنولوژی رویال ملبورن (RMIT) توسعه یافت و توسط یک شرکت با نام تکنیک خورشیدی به تولید تجاری رسید. هر واحد خورشیدی از نه فرورفتگی تشکیل شده است که با ساختاری از لنزهای اکریلیک و دیواری بازتابنده که اشعه های خورشیدی را در سلولهای فتوولتائیک متمرکز می کند، تهیه شده است. این کار تعداد سلولهای PV را به تعداد ۷۵ درصد کاهش می دهد. سلولهای PV در تولید الکتریسیته استفاده می شود. یک تغییر دهنده ی دما در زیر این قسمت قرار دارد و به تولید گرما برای گردش آب می پردازد. همچنین در این قسمت یک تانک ذخیره سازی وجود دارد که به منظور نگه داری آب گرم استفاده می شود. به علاوه برای به حداکثر رساندن اشعه های خورشید، این آرایه دارای موتوری میباشد که اشعه های خورشید را هدایت می کند. شرکت سازنده ی اینپنل می گوید: این پنل بر روی سیستم انرژی خورشیدی جهانی تمرکز دارد (CUESS) و این قابلیت را ایجاد کرده است که انرژی خورشید را با هزینه ای کمتر و کارایی بیشتر نسبت به پنلهای فعلی به دست آورد. هر ۳٫۵ متر مکعب از این آرایه، به اندازه ۲٫۱ کیلووات انرژی تولید می کند. این در حالی است که پنلهای استاندارد PV با متراژی در حدودی ۱۲ الی ۱۴ متر مکعب همین مقدار انرژی را تولید می کنند. تکنیک خورشیدی می گوید پنلهای خورشیدی می توانند با یک چهارم هزینه های پنلهای معمولی انرژی و گرمای یکسانی تولید کند. این مدل پنل باید ده نمونه ی آزاد برای تست و آزمایش داشته باشد و به عنوان یک نمونه ی متفاوت در سراسر دنیا شناخته شود.

تفاوت سلول خورشیدی با صفحه خورشیدی چیست؟

از نظر عملکرد تفاوتی ندارند. از کنار هم قرار دادن تعدادی سلول خورشیدی (PV Cell) یک ماژول خورشیدی (PV Module) ساخته می شود. از قرار دادن چند ماژول خورشیدی (PV Module) در کنار هم یک صفحه خورشیدی (PV Panel) ساخته می شود که عموماً در مصارف بزرگ ردیف های زیادی از صفحه خورشیدی (PV Panel) در کنار هم قرار می گیرند و یک سری خورشیدی (PV Array) تشکیل می دهند.

مزایای صفحات فتوولتائیک نواری (Thin Film) چیست؟

صفحات فتوولتائیک نواری (Thin Film) بسیار سبک و باریک بوده و به همین علت از انعطاف پذیری بالایی در کاربردهای متفاوت برخوردار هستند. از نظر تکنولوژیکی جدیدترین نوع صفحات بوده و البته به دلیل نوع نیمه هادی های مصرفی در آن ها از بازده (راندمان) کمتری نسبت به صفحات کریستالی برخوردار هستند.

انواع سیستم های خورشیدی (Solar Panel) قابل اجرا کدام هستند؟

سیستم های خورشیدی (Photovoltaic) بر اساس نحوه استفاده به دو دسته متصل به شبکه (On Grid) و مستقل از شبکه (Off Grid) تقسیم بندی می شوند.

  1. کاربرد دسته اول (On Grid) بیشتر در مناطق شهری و نزدیک به شبکه برق استفاده می شود. از مزایای آن کاهش مصرف برق بوده و می تواند نیاز به انرژی را تا حد قابل قبولی در ساعات روز برآورده کند.
  2. دسته دوم (Off Grid) بیشتر در مناطق دور از شهر یا دور از شبکه برق کاربرد داشته و به طور کاملاً مستقل در طول شبانه روز وظیفه تامین برق را بر عهده دارد.

مزایا

معایب

  • هزینه سرمایه گذاری اولیه بالا است.
  • وابستگی به تغییرات تابش خورشید در طی روز و ماه های مختلف.

انواع کاربرد صفحات خورشیدی

  • سیستم های مستقل از شبکه سراسری برق
  • سیستم های متصل به شبکه سراسری برق
  • سیستم های هیبرید.

سیستمهای مستقل، متصل و هیبرید

  • سیستمهای مستقل : به سیستمهایی گفته می شود که انرژی مورد نیاز بطور کامل از طریق پنلهای خورشیدی تأمین می گردد و نیازی به شبکه سراسری برق و یا منبع تغذیه دیگری نمی‌باشد.
  • سیستمهای متصل به شبکه سراسری: به سیستمهایی گفته می شود که انرژی الکتریکی حاصل از پنلهای خورشیدی مستقیماً به شبکه سراسری برق تزریق می گردد. در واقع در این نوع سیستم ضمن تزریق انرژی الکتریکی به شبکه سراسری برق از مزایای شبکه برق نیز استفاده می گردد.
  • سیستمهای هیبرید: به سیستمهایی گفته می شود که از چند منبع تغذیه برای تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز استفاده می گردد و سیستم فتوولتائیک یکی از منابع تغذیه اصلی می باشد. از جمله منابع تأمین کننده انرژی دیگری که در این مجموعه استفاده می گردند شبکه سراسری برق، دیزل ژنراتور، توربینهای بادی و ... می باشند.(در این مدل، بر اساس موقعیت و نیاز بار استفاده از هر یک از منابع تغذیه مذکور، اولویت بندی و کنترل می گردند).

مقایسه سیستمهای مستقل، متصل و هیبرید با یکدیگر

در سیستمهای مستقل تنها منبع تأمین کننده انرژی سیستم فتوولتائیک است.

در سیستمهای متصل ضمن بهره جویی از مزایای شبکه سراسری برق از سیستمهای P.V نیز جهت کمک به شبکه سراسری و جلوگیری از افت ولتاژ استفاده می گردد

در سیستمهای هیبرید منابع تأمین کننده انرژی چندگانه و در صورت قطع هر کدام از منبع دیگر استفاده می گردد. در این مدل احتمال قطع برق به حداقل می رسد.