ویژگی های فنی سیستم فتوولتائیک خانگی

 

اجزای سیستم فتوولتائیک عبارتند از:

 

پنل ( سلول های فتوولتائیک ): 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 کند. پنل‌های خورشیدی متداول به دو نوع مونو کریستال و پلی کریستال تقسیم می‌شوند. پنل‌های مونو کریستال کمی بهتر از پنل خورشیدی پلی کریستال می‌باشند.

 

در حال حاضر چند برند مختلف در ایران مورد استفاده هستند که عبارتند از:

1- Yingli solar -4 Ja Solar -3 Shine Solar -2 Sharp

 

پنل‌های معمول برای یک سیستم خورشیدی خانگی در انواع 90، 200، 250 و 300 واتی می‌باشد.

 

 

اینورتر (مبدل ): وسیله ایست که جریان مستقیم (DC) را به جریان متناوب (AC) برای مصرف، تبدیل می کند.

اینورترهای خورشیدی به دو نوع منفصل از شبکه و متصل به شبکه تقسیم می‌شوند.

 

در نوع متصل به شبکه، برق تولیدی از پنل خورشیدی به طور مستقیم به اینورتر وارد می‌شود. بنابراین این اینورتر با اینورترهای معمولی متفاوت است. زیرا برق تولید شده از پنل به دلیل تاثیرات شرایط محیطی مانند تغییرات تابش نور خورشید همیشه در حال تغییر است. پس اینورتر با یک توان ورودی یکنواخت روبرو نیست و در نتیجه باید الگوی خاصی برای تبدیل برق مستقیم به برق متناوب داشته باشد. در نتیجه قیمت اینورتر خورشیدی نسبت به اینورتر معمولی بالاتر است.

 

یک شرکت معروف برای اینورتر خورشیدی متصل به شبکه SMA آلمان می‌باشد.

 

در نوع منفصل از شبکه، اینورتر برق ذخیره شده در باتری را از 12 ولت مستقیم به 220 ولت متناوب تبدیل می‌کند تا مناسب برای استفاده در وسایل برقی خانه شود. اینورترها هرچه قدر شکل تبدیلشان سینوسی تر باشد، بهتر خواهند بود. این اینورترها مانند اینورتر متصل از شبکه نیستند زیرا برق یکنواخت باتری را تبدیل خواهند کرد.

 

دو مدل اینورتر سینوسی کامل معروف و مناسب اینورترهای شرکت EP Solar و Cotek می‌باشند.

 

برای انتخاب اینورتر دو پارامتر بسیار مهم را باید در نظر گرفت:

 

ولتاژ ورودی به اینورتر و توان خروجی از اینورتر

 

ولتاژ ورودی به اینورتر منفصل از شبکه مربوط به ولتاژ باتری و در نوع متصل به شبکه مربوط به ولتاژ پنل است.

 

توان خروجی از اینورتر هم مربوط است به حداکثر توانی که سیستم برای آن طراحی شده است. این توان برای سیستم‌های منفصل معمولا در اینورترها از 200 وات تا 3000 وات می‌باشد.

 

در جدول زیر مشخصات فنی چند اینورتر شرکت EP Solar نمایش داده شده است.

 

شارژ کنترلر: شارژ کنترلر وظیفه شارژ باتری ها را از منبع  پنل خورشیدی بر عهده دارد. در حقیقت شارژ کنترلر همان شارژر باتری است اما شارژ کنترلر خورشیدی غیر از اینکه باید الگوی شارژ یک باتری را رعایت نماید ( شایان ذکر است که شارژ کنترلر باتری سرب اسیدی با باتری لیتیمی متفاوت است و این به دلیل تفاوت الگوی شارژ شدن این دو باتری است) باید خود را با توان متغیر یک پنل خورشیدی نیز وفق دهد. از این منظر شارژ کنترلر خورشیدی نیز نسبت به یک شارژ کنترلر معمولی گرانتر است.

 

برای انتخاب شارژ کنترلرها نیز باید دو پارامتر ولتاژ باتری و توان پنل را لحاظ نمود.

 

چند مدل مناسب شارژ کنترلر خورشیدی عبارتند از EP Solar، Carspa و Phocos می‌باشند.

 

شارژ کنترلرها انواع مختلفی بر اساس ولتاژ ( معمولا ورودی 12 یا 24 ولت مستقیم) و توان یا جریان خروجی ( از 5 آمپر تا 40 آمپر) دارند اما به طور کلی می‌توان آنها را به دو دسته PWM و MPPT تقسیم نمود. در مدل MPPT شارژ کنترلر با اتخاذ الگویی همیشه با تغییر در ولتاژ و جریان تولید شده از پنل خورشیدی، در توان ماکزیموم کار خواهد کرد. بنابراین مدل MPPT گرانتر از مدل PWM می باشد.

 

باتری: آخرین جز یک سامانه خورشیدی منفصل از شبکه، منبع ذخیره سازی توان تولیدی توسط پنل خورشیدی است که همان باتری‌های قابل شارژ می‌باشد.

 

باتری مناسب سیستم خورشیدی به دو نوع لیتیمی و سرب اسیدی تقسیم می‌شوند. البته برای یک سامانه خورشیدی مورد نیاز یک خانه از باتری‌های اسیدی استفاده می‌شود. باتری‌های اسیدی متداول در حال حاضر از نوع ژله‌ای می‌باشند.