فیلیوس

اینورتر خورشیدی ، راه حلی برای آسمان پاک

اینورتر خورشیدی پنل خورشیدی باتری خورشید فیلیوس مهندسی برق قدرت filioos

اینورتر خورشیدی یکی از مهم ترین بخش های یک سیستم خورشیدی است. اینورتر ، نوعی مبدل الکتریکی است که در یک سیستم تولید برق با پنل خورشیدی ، جریان DC یک سلول خورشیدی PV را به یک جریان متناوب AC تبدیل می‌کند. خروجی این اینورتر می‌تواند در شبکه سراسری برق استفاده شود یا توسط یک شبکه برق محلی و به عنوان مصرف خانگی استفاده شود. در این مطلب کمی در مورد اینورتر خورشیدی و مسائل مربوط به اون براتون توضیح میدیم. پس تا آخر مطلب با فیلیوس همراه باشین!!

اینورتر خورشیدی در یک سیستم فوتوولتائیک چگونه کار می‌کند​؟

به محض اینکه خورشید به سیستم فتوولتائیک خورشیدی (PV)برخورد می‌کند، الکترون‌ها درون سلول‌های خورشیدی انرژی ایجاد می کنند. پانل‌های خورشیدی نور خورشید را جمع‌آوری کرده و آن را به انرژی تبدیل می‌کنند و زمانی که انرژی به یک مبدل فرستاده می‌شود، از انرژی DC به انرژی AC تبدیل می‌شود. در این حالت، انرژی خورشیدی ظرفیت و توانایی تولید انرژی برای انواع لوازم خانه مانند کتری، اجاق، خشک‌کن مو و سایر وسایل الکترونیکی را دارد. ​

​۳ نوع مختلف تولید برق با اینورتر خورشیدی

برق تولید شده توسط یک سلول خورشیدی به صورت DC است. این برق تولید شده متناسب با شرایط هوایی مثل هوای ابری یا بارانی و میزان نور خورشید متغیر است. این برق تولید شده باید ثابت و قابل کنترل باشد تا بتوان از آن در شبکه سراسری برق یا در وسایل خانگی استفاده کرد. اینورتر خورشیدی این کار را انجام می دهد. در شکل زیر ساختار کلی یک سیستم تولید برق با استفاده از سلول خورشیدی نشان داده شده است.

انواع سیستم خورشیدی بر مبنای اینورتر خورشیدی آموزش مهندسی برق قدرت filioos

 

در شکل فوق ابتدا توسط پنل خورشیدی انرژی خورشید به انرژی الکتریکی یا برق DC تبدیل می شود. سپس این برق تولید شده توسط اینورتر به برق AC تبدیل می شود. متناسب با ساختار و همین طور هدف استفاده از یک سیستم تولید برق خورشیدی می توان این سیستم ها را به سه دسته کلی تقسیم کرد:

  • سیستم خورشیدی متصل به شبکه سراسری برق
  • سیستم خورشیدی جدا از شبکه یا خانگی
  • سیستم خورشیدی ترکیبی (ترکیب دو نوع بالا)

مقایسه بین سیستم خورشیدی متصل به شبکه و جدا از شبکه

اینورتر خورشیدی متصل به شبکه و جدا از شبکه فیلیوس filioos

سیستم خورشیدی متصل به شبکه ارزانتر از سیستم خورشیدی جدا از شبکه هستند. زیرا نیاز به باتری های ذخیره سازی ندارند. همچنین در سیستم های مستقل از شبکه ، محدودیت مصرف برق و نگرانی های عمر باتری و نیاز اساسی به شارژ کنترلر احساس می شود.

باتری هایی که در سیستم خورشیدی خانگی مستقل از شبکه برای تامین برق شب یا در زمان های دیگر که پنل خورشیدی برق تولید نمی کند ، می تواند بسیار گران باشد و همچنین این نوع باتری ها نیاز به تعمیر و نگهداری منظم و دوره ای دارند که هزینه جاری سیستم خورشیدی را بسیار افزایش می دهند. باتری در سیستم مستقل از شبکه ، عمر کوتاه تری نسبت به اجزای دیگر نیروگاه خورشیدی خانگی دارد و این به این معنی است که در طول زمان نه تنها به هزینه جاری سیستم افزوده می شود ، بلکه باتری ها به طور منظم جایگزین می شوند و هزینه بسیار بالا می رود. مهمترین مزیت سیستم متصل به شبکه نسبت به نیروگاه خورشیدی جدا از شبکه ، فروش و درآمد نیروگاه خورشیدی خانگی می باشد.

اینورتر خورشیدی خانواده خانه فیلیوس filioos

آیا سیستم های خورشیدی مناسب ترین راه حل برای جایگزینی سوخت فسیلی است؟

از آنجایی که خورشید، یک منبع انرژی پاک و تجدید پذیر است، توجهات زیادی به استفاده از این منبع به عنوان جایگزین منابع سوخت فسیلی معطوف گشته است. در طول دهه ی گذشته، فناوری فتوولتائیک برای تبدیل شدن به منبع اصلی تولید توان در جهان از خود پتانسیل خوبی را نشان داده است. تا پایان سال ۲۰۱۰ کل ظرفیت سیستمهای فتوولتائیک نصب شده در جهان در حدود ۴۱ گیگاوات بود که این عدد یک سال بعد به ۷۱ گیگاوات افزایش یافت و در سال ۲۰۱۲ انرژی تولید شده در سیستم های فتوولتائیک به بیش از ۱۰۰ گیگاوات رسید. هم اکنون، سیستم های فتوولتائیک پس از سیستم های آبی و بادی در جایگاه سوم تولید انرژی تجدیدپذیر در دنیا قرار دارند. نرخ رشد سیستم های فتوولتائیک در سال ۲۰۱۲ به حدود ۷۰ درصد رسید که بالاترین نرخ رشد بین همه فناوری های تجدید پذیر است.

پنل خورشیدی اینورتر خورشیدی آموزش مهندسی برق filioos

آیا سیستم های فوتوولتائیک برای استفاده در کشور ایران مناسب است؟

وجود ۳۰۰ روز آفتابی در بیش از دو سوم کشور ایران سبب شده است که کشور ما به یکی از کشورهای مناسب جهان برای استفاده از انرژی خورشیدی تبدیل گردد. از این رو انتظار می رود در آینده سهم قابل توجهی از انرژی مصرفی کشور از منابع فتوولتائیک تأمین گردد. امروزه با حمایت دولت و شرکت های تولید انرژی از سیستم های فتوولتائیک متصل به شبکه، تعداد سیستم های فتوولتائیک نصب شده یک نرخ رشد نمایی دارد و در تلاش برای استفاده مؤثر از انرژی خورشید، تحقیقات وسیعی در زمینه سیستمهای فتوولتائیک متصل به شبکه صورت گرفته است.

پنل خورشیدی اینورتر خورشیدی فیلیوس filioos

ولتاژ تولید شده توسط ماژول فتوولتائیک یک ولتاژ DC است. در سیستم های فتوولتائیک متصل به شبکه، اینورتر نقش واسط بین ماژول فتوولتائیک و شبکه را دارد. بنابراین لازم است کیفیت توان تولید شده توسط اینورتر از ملزومات تعریف شده در استانداردهای مربوطه پیروی کند. این استانداردها با مواردی همچون THD یا اعوجاج هارمونیکی کل، محدوده ولتاژ و فرکانس عملکرد، ضریب توان، زمین کردن سیستم و سطح جریان DC تزریق شده و جریان نشتی سروکار دارند. اینورترهای رایج معمولا بر اساس ساختار نیم پل یا تمام پل طراحی می شوند. در این اینورترها لازم است ولتاژ ورودی اینورتر، از پیک ولتاژ شبکه پیشتر باشد تا اینورتر بتواند ولتاژی در سطح ولتاژ شبکه تولید نماید.

در ویدئوی زیر میتونید این مطالب رو به صورت تصویری هم مشاهده کنید.

در این مقاله مطالبی رو در مورد اینورتر خورشیدی بیان کردیم. امیدواریم مطالب بیان شده براتون مفید بوده باشه. خوشحال میشیم با نظراتتون ما رو در بهتر کردن کیفیت مقالات فیلیوس یاری کنید.

فیلیوس

برق قدرت

دیدگاه‌ها

*
*