یک پنل خورشیدی با مونتاژ سلول های خورشیدی ایجاد می شود. کار پنل خورشیدی این است که پنل های خورشیدی انرژی و نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. پنل های خورشیدی از ترکیبات نیمه هادی ساخته شده اند که وظیفه آنها تبدیل انرژی نور خورشید به انرژی الکتریکی است. این صفحات به عنوان فتوولتائیک یا خورشیدی شناخته می شوند.
پنل های خورشیدی انرژی های تجدیدپذیر را جذب کرده و آن را به الکتریسیته تبدیل می کنند که می تواند برای شارژ مدارهای الکتریکی استفاده شود. پنل های خورشیدی از چندین سلول خورشیدی تشکیل شده اند که هر کدام از لایه های سیلیکونی، لایه های فسفر (برای تولید بار منفی) و لایه های بور (برای تولید بار مثبت) تشکیل شده است.
خورشید به عنوان بزرگترین منبع تامین انرژی از دیرباز مورد توجه همگان بوده است. 75 درصد جرم خورشید از هیدروژن تشکیل شده است که طی واکنش های هسته ای متعدد به هلیوم تبدیل می شود. انرژی تولید شده در این فرآیند با سرعت تقریبی 300000 کیلومتر بر ثانیه، فاصله 150 میلیون کیلومتری از زمین را در 8 دقیقه و 19 ثانیه طی می کند.
استفاده از پنل خورشیدی یا پنل خورشیدی برای تولید انرژی الکتریکی با کمک نور خورشید که گسترده ترین و تجدیدپذیرترین انرژی برای تولید انرژی الکتریکی است، در سراسر جهان بسیار رایج شده است. انرژی تابشی خورشید به ازای هر متر مربع مساحت مفید پنل خورشیدی یا پنل خورشیدی در هوای بدون ابر و بدون آلودگی حدود 1 کیلووات برق تولید می کند.
شدت تابش خورشیدی در ایران به ازای هر 1 متر مربع مساحت پانل مفید به ازای هر تابش خورشیدی در روز 0.85 کیلووات انرژی تولید می کند. این میزان در مناطق جنوبی و جنوب شرقی کشور بیشتر از سایر نقاط است.
پنل خورشیدی یا صفحه خورشیدی از چه چیزی تشکیل شده است؟
پنل خورشیدی از تعدادی سلول خورشیدی (در مدارهای سری و مدارهای موازی) تشکیل شده است که در قاب های آلومینیومی و صفحات محافظ شیشه ای (Solar Grade) مونتاژ می شوند.
طول عمر پنل خورشیدی چقدر هست ؟
یک پنل خورشیدی یا پنل خورشیدی در صورت مراقبت های دوره ای منظم حدود 30 سال عمر می کند که پانزده سال اول عمر مفید دستگاه در نظر گرفته می شود. پنل در 5 سال اول عمر پنل خورشیدی (پنل خورشیدی) با عملکرد خود تمام هزینه های ساخت و تولید را به صفر می رساند و 25 سال باقی مانده از عمر دستگاه سودآور خواهد بود.
پنل های خورشیدی چگونه کار می کنند؟
پنل خورشیدی فتوولتائیک از تجمع چندین سلول خورشیدی ساخته شده است. سلول های خورشیدی مانند نیمه هادی ها از سیلیکون ساخته شده اند. ساختار آنها از یک لایه مثبت و یک لایه منفی تشکیل شده است که با هم یک میدان الکتریکی مانند میدان باتری تشکیل می دهند.
پنل های خورشیدی فوتون ها را جذب کرده و جریان الکتریکی تولید می کنند. انرژی تولید شده از فوتون ها به الکترون ها اجازه می دهد مدارهای اتمی خود را ترک کنند و در میدان الکتریکی تولید شده توسط سلول های خورشیدی آزاد شوند. این میدان الکتریکی الکترون های آزاد را در جریان الکتریکی هدایت می کند. این فرآیند به عنوان اثر فتوولتائیک شناخته می شود.
سقف یک خانه متوسط فضای کافی برای نصب پنل های خورشیدی مورد نیاز برای تولید برق را دارد. همچنین، پنل های خورشیدی انرژی الکتریکی بیشتری را در طول روز تولید می کنند تا در شب از آن استفاده شود.
کنتورها این امکان را به صاحبان پنل های خورشیدی می دهند و اگر سیستم تولید انرژی بیش از نیاز خانه انرژی تولید کند، می توانند آن را شارژ کنند.
سیستم خورشیدی جریان مستقیم را از طریق کنترلر شارژ به بانک باتری می فرستد. پس از آن انرژی از بانک باتری به اینورتر می رود و جریان مستقیم به جریان متناوب تبدیل می شود و برای دستگاه هایی که با جریان مستقیم کار نمی کنند استفاده می شود.
بسته به اینورتر، اندازه سیستم خورشیدی برای پاسخگویی به نیازهای مختلف است. جریان متناوب برای تجهیزات الکتریکی خانگی یا مجتمع های تجاری، وسایل نقلیه و قایق ها، اتاق های کنترل، کلبه ها، تجهیزات ارتباطی، نظارت بر جریان نفت و گاز و غیره استفاده می شود.
انواع پنل خورشیدی از لحاظ نوع ساخت
- پنل خورشیدی پلی کریستال سیلیکونی (Poly Crystal)
- پنل خورشیدی مونو کریستال سیلیکونی (Mono Crystal)
- پنل خورشیدی تین فیلم (Thin Film)
باتری پنل خورشیدی
باتری خورشیدی وسیله ای برای ذخیره انرژی تولید شده توسط سلول های خورشیدی است. از این باتری ها به عنوان یو پی اس خورشیدی در زمان قطع برق نیز استفاده می شود.
جزء اصلی باتری خورشیدی یک سلول است. هر باتری می تواند یک یا چند سلول داشته باشد. هر سلول از آند، کاتد و الکترولیت تشکیل شده است. 36% و 64% اسید سولفوریک برای الکترولیت باتری پنل های خورشیدی استفاده می شود.
اجزای تشکیل دهنده باتری پنل خورشیدی عبارتند از : پوسته – صفحات منفی – صفحات مثبت – جداکننده عایق صفحات.
کاربرد پنل خورشیدی :
1- گرم کردن خانه
یکی از کاربردهای سلول های خورشیدی تامین آب گرم برای سیستم های گرمایشی ساختمان ها می باشد. لوله های آبی نصب شده روی پشت بام پس از گرم شدن، آب را به داخل ساختمان پمپاژ می کنند.
2- تامین انرژی برق برای ساختمان
هر ساختمانی برای گردش آب به پمپ نیاز دارد. این پمپ را می توان به برق خانه متصل کرد، اما استفاده از انرژی خورشیدی برای راه اندازی آن بسیار مقرون به صرفه تر است. انرژی الکتریکی ارائه شده توسط سلول های خورشیدی می تواند پمپ را به گردش آب در ساختمان هدایت کند.
علاوه بر این با استفاده از پنل های خورشیدی می توان برق را برای روشنایی ساختمان تامین کرد. پس از تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی، این جریان الکتریکی با استفاده از یک اینورتر به برق AC تبدیل می شود. انرژی الکتریکی تولید شده توسط پنل های خورشیدی قادر است ساختمان را با استفاده از وسایل ایمنی و سوئیچ های انتقال روشن کند.
3- انرژی خورشیدی برای شارژ باتری
آیا به انرژی خورشیدی برای شارژ باتری ها فکر کرده اید؟ این را می توان برای راه اندازی پمپ های چاه، پمپ های آب گرم، پنکه های سقفی داخلی یا روشنایی DC استفاده کرد. از شارژرهای باتری در خانه ها برای شارژ تمام باتری هایی که برای بازی های ویدیویی و مانند آن استفاده می شود استفاده می شود.
اما به احتمال زیاد، اگر یک بانک باتری پشتیبان داشته باشید که در روز شارژ می شود و در ساعات شب از آن استفاده می شود، می توانید به مزایای فراوان آن پی ببرید.
4- گرم کردن آب استخر با پنل خورشیدی
استخر یکی از تفریحات عالی است که آب گرم آن در روزهای زمستان شما را شاد می کند و حس آرامش بخشی را به شما القا می کند. با استفاده از پوشش خورشیدی می توانید به راحتی آب استخر را گرم کنید و از بودن در آن لذت ببرید.
سیستم گرمایش آب گرم شامل صفحات گرمایشی است که روی پشت بام تعبیه شده و پس از جذب گرمای خورشید، آن را به سمت استخر هدایت می کند.
5- تامین آب گرم مصرفی
به جای استفاده از آبگرمکن های گازی یا برقی، می توان از انرژی خورشیدی برای گرم کردن آب در ساختمان استفاده کرد. استفاده از پنل های خورشیدی مقرون به صرفه، مقرون به صرفه ترین راه برای تامین آب گرم است و نقش موثری در کاهش مصرف انرژی گاز و برق دارد.
6- سیستم های تهویه مطبوع
با استفاده از فن ها و سیستم های تهویه خورشیدی می توان مصرف انرژی را به میزان قابل توجهی بهینه کرد و هزینه های جاری را کاهش داد.
دستگاه های تهویه مانند پنکه های حمام، آشپزخانه، حمام و کولرهایی که در طول روز کار می کنند مصرف انرژی بالایی دارند، بنابراین به منظور کاهش هزینه قبوض و استفاده از انرژی تجدیدپذیر خورشیدی از پنل های خورشیدی برای تامین انرژی استفاده می شود. نیاز به سیستم های تهویه استفاده می شود.
7- تامین روشنایی فضای باز
با استفاده از پنل های خورشیدی می توان باتری ها را در روز شارژ کرد و در شب از آنها برای روشنایی لامپ های نصب شده در ساختمان و باغ ها استفاده کرد. با استفاده از این روش مسیر تردد در شب روشن می شود و ساکنان دچار سردرگمی نمی شوند.
8- خشک کن خورشیدی
در خشک کن های خورشیدی با استفاده از انرژی خورشیدی به راحتی می توان فرآیند خشک کردن مواد غذایی و البسه را انجام داد.
9- آب شیرین کن خورشیدی
هنگامی که آب شور در اثر حرارت کم خورشید تبخیر می شود، املاح باقی می ماند و با استفاده از روش های نمک زدایی آب می توان از آب تبخیر شده مجددا استفاده کرد. این روش در مناطقی که آب شور است و دسترسی به آب شیرین وجود ندارد قابل استفاده است.
10- انرژی خورشیدی برای پخت و پز
وقتی انرژی و منابع مصرف شده برای پخت و پز را به تنهایی در نظر بگیرید، هزینه های لوازم مورد نیاز برای این کار ممکن است شما را شگفت زده کند.
آشپزی با انرژی خورشیدی بسیار ساده تر از آن چیزی است که فکر می کنید. ما به آن می گوییم پخت و پز در جعبه. تصور کنید به جای استفاده از فر معمولی خود در خانه، در داخل یک اجاق خورشیدی آشپزی می کنید.
ساختن یکی از آنها یک دستورالعمل خوب برای یک آشپزی موفقیت آمیز در روزهای آفتابی است! با یک جعبه، قابلمه، فویل آلومینیومی، عایق فوم پلی استایرن، یک ترمومتر و مواد لازم برای آشپزی، در کمترین زمان ممکن غذای خود را آماده خواهید کرد.
ویژگی های پنل خورشیدی چیست؟
1 . هنگام استفاده از پنل های خورشیدی از تجهیزات آف گرید استفاده میشود؛ تجهیزات آف گرید تجهیزاتی اند که برای استفاده از آن به جریان اصلی برق احتیاجی نیست.
2 . با وجود پنل های خورشیدی، دیگر نیازی به پرداخت هزینه های سنگین نصب دکل و کابل کشی نیست. پنل خورشیدی قطعا ارزان تر است و اگر درست نگه داری شود ، تا سه دهه قابلیت تولید انرژی دارد.
3 . البته بهترین فایده آن این است که از انرژی های پاک و تجدیدپذیر تغذیه میشود. با توجه به تغییرات جهانی آب و هوا و گرم شدن کره زمین، حفظ اتمسفر امری مهم به شمار میرود. پنل های خورشیدی کمترین آلودگی و استهلاک را دارند و تا مدت زیادی سالم میمانند.
4 . فایده بعدی این است که وقتی برای نصب اولیه پنل هزینه ای را می پردازید، انرژی ای که پنل در ادامه طول عمر خود تولید می کند ( بسته به کیفیت و نوع پنل) به اندازه 15 تا 20 سال است و کاملا رایگان است.
5 . همچنین از فواید دیگر پنل های خورشیدی این است که اگر انرژی مصرفی از تولیدی پنل بیشتر باشد، انرژی اضافی قابل فروش است (معمولا کمپانی سازنده پنل آن را خریداری می کند.)
پنل خورشیدی مناسب برای یو پی اس
پی اس های خورشیدی انواع دیگری از منابع تغذیه بدون وقفه هستند که انرژی مورد نیاز خود را با استفاده از پنل های خورشیدی تامین می کنند. برخی از مردم این منابع تغذیه اضطراری را با اینورتر اشتباه می گیرند. عملکرد این دو دستگاه مشابه یکدیگر است اما تفاوت هایی نیز بین آنها وجود دارد. UPS خورشیدی با استفاده از تجهیزات لازم می تواند برق بدون وقفه را از طریق نور خورشید، باتری یا شبکه و ژنراتور به صورت کنترل شده تامین کند.
اگرچه یو پی اس خورشیدی مجهز به کنترلر شارژ داخلی است و می توانید پنل خورشیدی (پنل خورشیدی) خود را مستقیماً به سیستم یو پی اس متصل کنید، اما امکان اتصال مستقیم پنل خورشیدی با خروجی DC به اینورتر خورشیدی وجود ندارد.
چگونگی تبدیل یو پی اس معمولی به یو پی اس خورشیدی
برای ادامه فعالیت، یک یو پی اس خورشیدی باید به پنل خورشیدی و باتری های سیستم متصل شود. برای تبدیل یک یو پی اس خانگی معمولی به یک یو پی اس خورشیدی، باید آن را با تجهیزاتی مانند پنل های خورشیدی، کنترل کننده های شارژ، باتری های خورشیدی و اینورترها ادغام کنید.
آپشن های مختلف یو پی اس خورشیدی مانند باتری پشتیبان و باتری قابل شارژ این یو پی اس را قادر می سازد تا انرژی اضافی دریافتی از نور خورشید را ذخیره کرده و از آن برای مصارف مختلف دیگر استفاده کند. طراحی پنل خورشیدی به گونه ای است که معمولاً می تواند حداکثر انرژی دریافتی از نور خورشید را در طول روز جذب و ذخیره کند، از طرفی مصرف برق خانگی معمولاً بسیار کمتر از محیط های برق صنعتی است، بنابراین در این بین باید باید وسیله ای برای جلوگیری از هدر رفتن این انرژی وجود داشته باشد.
برای ذخیره و هدایت بهتر این انرژی از باتری یو پی اس خورشیدی استفاده کنید. افزودن باتری به یو پی اس خورشیدی به شما این امکان را می دهد تا انرژی دریافتی از پنل خورشیدی را تا زمانی که به آن نیاز دارید ذخیره کنید.
البته باید به این نکته نیز توجه داشته باشید که این جریان اضافی از طریق کنترلر شارژ به باتری هدایت می شود. به عنوان مثال اگر پنل خورشیدی یا پنل خورشیدی متصل به یو پی اس در طول روز 500 وات برق تولید کرده باشد و شما فقط به 250 وات برق نیاز داشته باشید، این کنترلر 250 وات باقی مانده را به باتری هدایت می کند. تا انرژی دریافتی ذخیره شود و هدر نرود.
شما عزیزان می توانید جهت کسب اطلاع از قیمت دقیق انواع یو پی اس با کارشناسان ما در پویا توسعه افزار با شماره های ۸۸۳۴۳۴۰۰ و ۰۳ – ۸۸۳۴۵۶۰۱ تماس بگیرید.
