سیستم تولید برق فتوولتائیک خارج از شبکه، به طور مؤثر از منابع انرژی خورشیدی سبز و تجدیدپذیر استفاده میکند و بهترین راه حل برای تأمین تقاضای برق در مناطقی است که منبع تغذیه ندارند، کمبود برق و ناپایداری برق وجود دارد.
۱. مزایا:
(1) ساختار ساده، ایمن و قابل اعتماد، کیفیت پایدار، استفاده آسان، به ویژه مناسب برای استفاده بدون مراقبت؛
(2) منبع تغذیه نزدیک، بدون نیاز به انتقال از راه دور، برای جلوگیری از اتلاف خطوط انتقال، سیستم نصب آسان، حمل و نقل آسان، دوره ساخت کوتاه، سرمایه گذاری یک بار، مزایای بلند مدت؛
(3) تولید برق فتوولتائیک هیچ زبالهای تولید نمیکند، بدون تابش، بدون آلودگی، صرفهجویی در مصرف انرژی و حفاظت از محیط زیست، عملیات ایمن، بدون سر و صدا، انتشار صفر، مد کم کربن، بدون تأثیر منفی بر محیط زیست و یک انرژی پاک ایدهآل است.
(4) این محصول عمر طولانی دارد و عمر پنل خورشیدی بیش از 25 سال است.
(5) طیف وسیعی از کاربردها را دارد، به سوخت نیاز ندارد، هزینههای عملیاتی پایینی دارد و تحت تأثیر بحران انرژی یا بیثباتی بازار سوخت قرار نمیگیرد. این یک راهحل قابل اعتماد، تمیز و کمهزینه برای جایگزینی ژنراتورهای دیزلی است.
(6) راندمان تبدیل فوتوالکتریک بالا و تولید برق زیاد در واحد سطح.
۲. نکات برجسته سیستم:
(1) ماژول خورشیدی از یک فرآیند تولید سلول و نیمسلول تکبلوری با اندازه بزرگ، چند شبکهای، راندمان بالا، استفاده میکند که دمای عملیاتی ماژول، احتمال ایجاد نقاط داغ و هزینه کلی سیستم را کاهش میدهد، تلفات تولید برق ناشی از سایه را کاهش میدهد و توان خروجی و قابلیت اطمینان و ایمنی قطعات را بهبود میبخشد.
(2) دستگاه یکپارچه کنترل و اینورتر، نصب، استفاده و نگهداری آسانی دارد. این دستگاه از ورودی چند پورته کامپوننت استفاده میکند که استفاده از جعبههای کمباین را کاهش میدهد، هزینههای سیستم را کاهش میدهد و پایداری سیستم را بهبود میبخشد.
۱. ترکیببندی
سیستمهای فتوولتائیک مستقل از شبکه عموماً از آرایههای فتوولتائیک متشکل از اجزای سلول خورشیدی، کنترلکنندههای شارژ و دشارژ خورشیدی، اینورترهای مستقل از شبکه (یا ماشینهای یکپارچه با اینورتر کنترل)، بستههای باتری، بارهای DC و بارهای AC تشکیل شدهاند.
(1) ماژول سلول خورشیدی
ماژول سلول خورشیدی بخش اصلی سیستم تامین انرژی خورشیدی است و وظیفه آن تبدیل انرژی تابشی خورشید به برق جریان مستقیم است؛
(2) کنترل کننده شارژ و دشارژ خورشیدی
همچنین به عنوان "کنترل کننده فتوولتائیک" شناخته می شود، وظیفه آن تنظیم و کنترل انرژی الکتریکی تولید شده توسط ماژول سلول خورشیدی، شارژ باتری تا حداکثر میزان و محافظت از باتری در برابر شارژ و دشارژ بیش از حد است. همچنین دارای عملکردهایی مانند کنترل نور، کنترل زمان و جبران دما است.
(3) بسته باتری
وظیفه اصلی باتری ذخیره انرژی است تا اطمینان حاصل شود که بار در شب یا در روزهای ابری و بارانی از برق استفاده میکند و همچنین در تثبیت توان خروجی نقش دارد.
(4) اینورتر خارج از شبکه
اینورتر خارج از شبکه، جزء اصلی سیستم تولید برق خارج از شبکه است که برق DC را به برق AC برای استفاده بارهای AC تبدیل میکند.
۲. کاربردAریاس
سیستمهای تولید برق فتوولتائیک خارج از شبکه به طور گسترده در مناطق دور افتاده، مناطق بدون برق، مناطق دارای کمبود برق، مناطقی با کیفیت برق ناپایدار، جزایر، ایستگاههای پایه ارتباطی و سایر مکانهای کاربردی مورد استفاده قرار میگیرند.
سه اصل طراحی سیستم فتوولتائیک مستقل از شبکه
۱. توان اینورتر مستقل از شبکه را با توجه به نوع بار و توان کاربر تأیید کنید:
بارهای خانگی عموماً به بارهای القایی و بارهای مقاومتی تقسیم میشوند. بارهایی که موتور دارند مانند ماشین لباسشویی، کولر گازی، یخچال، پمپ آب و هود آشپزخانه، بارهای القایی هستند. توان راهاندازی موتور ۵ تا ۷ برابر توان نامی است. توان راهاندازی این بارها باید هنگام استفاده از توان در نظر گرفته شود. توان خروجی اینورتر بیشتر از توان بار است. با توجه به اینکه نمیتوان همه بارها را همزمان روشن کرد، برای صرفهجویی در هزینهها، میتوان مجموع توان بار را در ضریب ۰.۷ تا ۰.۹ ضرب کرد.
۲. توان قطعه را با توجه به مصرف برق روزانه کاربر تأیید کنید:
اصل طراحی ماژول، برآورده کردن تقاضای مصرف برق روزانه بار در شرایط آب و هوایی متوسط است. برای پایداری سیستم، عوامل زیر باید در نظر گرفته شوند.
(1) شرایط آب و هوایی پایینتر و بالاتر از میانگین است. در برخی مناطق، روشنایی در بدترین فصل بسیار پایینتر از میانگین سالانه است؛
(2) کل راندمان تولید برق سیستم تولید برق فتوولتائیک خارج از شبکه، شامل راندمان پنلهای خورشیدی، کنترلکنندهها، اینورترها و باتریها، بنابراین تولید برق پنلهای خورشیدی را نمیتوان به طور کامل به برق تبدیل کرد و برق موجود در سیستم خارج از شبکه = اجزای کل توان * میانگین ساعات اوج تولید برق خورشیدی * راندمان شارژ پنل خورشیدی * راندمان کنترلکننده * راندمان اینورتر * راندمان باتری؛
(3) طراحی ظرفیت ماژولهای سلول خورشیدی باید شرایط کاری واقعی بار (بار متعادل، بار فصلی و بار متناوب) و نیازهای ویژه مشتریان را به طور کامل در نظر بگیرد.
(4) همچنین لازم است بازیابی ظرفیت باتری در روزهای بارانی مداوم یا تخلیه بیش از حد در نظر گرفته شود تا از تأثیر بر عمر مفید باتری جلوگیری شود.
۳. ظرفیت باتری را با توجه به مصرف برق کاربر در شب یا زمان آماده به کار مورد انتظار تعیین کنید:
باتری برای اطمینان از مصرف عادی بار سیستم در مواقعی که میزان تابش خورشیدی کافی نیست، در شب یا در روزهای بارانی مداوم استفاده میشود. برای بار زنده لازم، عملکرد عادی سیستم میتواند ظرف چند روز تضمین شود. در مقایسه با کاربران عادی، لازم است یک راهحل سیستمی مقرونبهصرفه در نظر گرفته شود.
(1) سعی کنید تجهیزات صرفهجویی در مصرف انرژی مانند چراغهای LED، سیستمهای تهویه مطبوع اینورتر را انتخاب کنید.
(2) وقتی نور خوب است، میتوان بیشتر از آن استفاده کرد. وقتی نور خوب نیست، باید به مقدار کم از آن استفاده کرد.
(3) در سیستم تولید برق فتوولتائیک، بیشتر از باتریهای ژلی استفاده میشود. با توجه به عمر باتری، عمق دشارژ عموماً بین 0.5 تا 0.7 است.
ظرفیت طراحی باتری = (میانگین مصرف برق روزانه بار * تعداد روزهای ابری و بارانی متوالی) / عمق دشارژ باتری.
۱. شرایط آب و هوایی و دادههای میانگین ساعات اوج تابش آفتاب در منطقه مورد استفاده؛
۲. نام، توان، مقدار، ساعات کار، ساعات کاری و میانگین مصرف روزانه برق لوازم برقی مورد استفاده؛
۳. تحت شرایط ظرفیت کامل باتری، تقاضای منبع تغذیه برای روزهای ابری و بارانی متوالی؛
۴. سایر نیازهای مشتریان.
اجزای سلول خورشیدی از طریق ترکیب سری-موازی روی براکت نصب میشوند تا یک آرایه سلول خورشیدی تشکیل دهند. هنگامی که ماژول سلول خورشیدی در حال کار است، جهت نصب باید حداکثر تابش نور خورشید را تضمین کند.
آزیموت به زاویه بین خط عمود بر سطح عمودی قطعه و جنوب اشاره دارد که عموماً صفر است. ماژولها باید با شیبی به سمت خط استوا نصب شوند. یعنی ماژولها در نیمکره شمالی باید رو به جنوب و ماژولها در نیمکره جنوبی باید رو به شمال باشند.
زاویه شیب به زاویه بین سطح جلویی ماژول و صفحه افقی اشاره دارد و اندازه زاویه باید با توجه به عرض جغرافیایی محلی تعیین شود.
قابلیت خود تمیز شوندگی پنل خورشیدی باید در طول نصب واقعی در نظر گرفته شود (به طور کلی، زاویه شیب بیشتر از ۲۵ درجه است).
راندمان سلولهای خورشیدی در زوایای نصب مختلف:
موارد احتیاط:
۱. موقعیت نصب و زاویه نصب ماژول سلول خورشیدی را به درستی انتخاب کنید.
۲. در فرآیند حمل و نقل، انبارداری و نصب، ماژولهای خورشیدی باید با احتیاط حمل شوند و نباید تحت فشار و برخورد شدید قرار گیرند.
۳. ماژول سلول خورشیدی باید تا حد امکان به اینورتر کنترل و باتری نزدیک باشد، فاصله خط را تا حد امکان کوتاه کند و تلفات خط را کاهش دهد.
۴. در حین نصب، به ترمینالهای خروجی مثبت و منفی قطعه توجه کنید و اتصال کوتاه ایجاد نکنید، در غیر این صورت ممکن است خطراتی ایجاد کند.
۵. هنگام نصب ماژولهای خورشیدی در معرض آفتاب، ماژولها را با مواد مات مانند فیلم پلاستیکی سیاه و کاغذ بستهبندی بپوشانید تا از خطر ولتاژ خروجی بالا که بر عملکرد اتصال تأثیر میگذارد یا باعث برقگرفتگی کارکنان شود، جلوگیری شود.
۶. از صحت سیم کشی سیستم و مراحل نصب اطمینان حاصل کنید.
شماره سریال | نام دستگاه | توان الکتریکی (وات) | مصرف برق (کیلووات ساعت) |
۱ | نور الکتریکی | ۳ تا ۱۰۰ | 0.003~0.1 کیلووات ساعت در ساعت |
2 | پنکه برقی | 20 تا 70 | 0.02 تا 0.07 کیلووات ساعت در ساعت |
3 | تلویزیون | ۵۰ تا ۳۰۰ | 0.05 ~ 0.3 کیلووات ساعت در ساعت |
4 | پلوپز | ۸۰۰ تا ۱۲۰۰ | ۰.۸ تا ۱.۲ کیلووات ساعت در ساعت |
5 | یخچال | ۸۰ تا ۲۲۰ | ۱ کیلووات ساعت در ساعت |
6 | ماشین لباسشویی پالساتور | ۲۰۰ تا ۵۰۰ | 0.2 تا 0.5 کیلووات ساعت در ساعت |
7 | ماشین لباسشویی درام | ۳۰۰ تا ۱۱۰۰ | 0.3 ~ 1.1 کیلووات ساعت در ساعت |
7 | لپتاپ | ۷۰ تا ۱۵۰ | 0.07 ~ 0.15 کیلووات ساعت در ساعت |
8 | PC | ۲۰۰ تا ۴۰۰ | 0.2 تا 0.4 کیلووات ساعت در ساعت |
9 | صوتی | ۱۰۰ تا ۲۰۰ | 0.1 تا 0.2 کیلووات ساعت در ساعت |
10 | اجاق القایی | ۸۰۰ تا ۱۵۰۰ | 0.8 ~ 1.5 کیلووات ساعت در ساعت |
11 | سشوار | ۸۰۰ تا ۲۰۰۰ | 0.8 ~ 2 کیلووات ساعت در ساعت |
12 | اتو برقی | ۶۵۰ تا ۸۰۰ | 0.65 تا 0.8 کیلووات ساعت در ساعت |
13 | اجاق مایکروویو | ۹۰۰ تا ۱۵۰۰ | ۰.۹ تا ۱.۵ کیلووات ساعت در ساعت |
14 | کتری برقی | ۱۰۰۰ تا ۱۸۰۰ | ۱ تا ۱.۸ کیلووات ساعت در ساعت |
15 | جاروبرقی | ۴۰۰ تا ۹۰۰ | ۰.۴ تا ۰.۹ کیلووات ساعت در ساعت |
16 | تهویه مطبوع | 800W/M | 0.8 کیلووات ساعت در ساعت |
17 | آبگرمکن | ۱۵۰۰ تا ۳۰۰۰ | ۱.۵ تا ۳ کیلووات ساعت در ساعت |
18 | آبگرمکن گازی | 36 | ۰.۰۳۶ کیلووات ساعت در ساعت |
توجه: توان واقعی تجهیزات ملاک خواهد بود.