سیستم انرژی خورشیدی ac

آیا پنل های خورشیدی جریان AC یا DC تولید می کنند؟

پنل های خورشیدی با گرفتن انرژی الکترومغناطیسی تابش شده توسط خورشید، الکتریسیته تولید می کنند. خورشید فوتون‌هایی را ساطع می‌کند که مسافت زیادی را تا زمین طی می‌کنند و به آرایه‌های PV برخورد می‌کنند، که این تابش را پردازش و به الکتریسیته تبدیل می‌کند.

جریان الکتریکی AC نیاز به میدان الکترومغناطیسی دارد که توسط سیستمی از سیم پیچ های متقارن که با فرکانس معینی (60 یا 50 هرتز) می چرخند، القا می شود، پدیده ای که در ماژول های خورشیدی رخ نمی دهد. پنل های خورشیدی با استفاده از یک فرآیند فیزیکی متفاوت به نام اثر فتوولتائیک تولید می کنند که در آن فوتون ها الکترون ها را از ساختار نیمه هادی سیلیکونی جابجا می کنند و در نتیجه جریان مستقیم تولید می کنند.

آشنایی با DC در مقابل AC: تفاوت چیست؟
تفاوت بین آنها اساسی است: توان جریان مستقیم به طور مداوم در یک جهت بار الکتریکی در یک مقدار در زمان اجرا می شود. از سوی دیگر، جریان متناوب، همانطور که ممکن است به خاطر نامش انتظار داشته باشید، جهت خود را به صورت متناوب یا معکوس می کند (تعداد معینی بار در ثانیه - 60 در ایالات متحده)، به طور مداوم مقدار آن را در زمان تغییر می دهد.

در سال های اولیه برق، جریان مستقیم استاندارد در ایالات متحده بود، با این حال، چندین مشکل در عملکرد آن وجود داشت. اولاً به راحتی به ولتاژهای بالاتر یا پایین تر تبدیل نمی شد، در عین حال این ویژگی با جریان متناوب با استفاده از ترانسفورماتور قابل دستیابی بود. علاوه بر این، انتقال برق DC در فواصل طولانی باعث تلفات برق زیادی می شود که هزینه ها را افزایش می دهد.

بر اساس موارد فوق، از آن روزها، جریان متناوب در اکثر کاربردهای تامین برق در سراسر جهان، مانند تولید، انتقال و توزیع، حرف اول را زد و برق DC را در تعداد بسیار محدودی از کاربردهای ولتاژ پایین پشت سر گذاشت. .

چرا نسل خورشیدی فقط DC تولید می کند؟
تولید برق معمولی بر اساس القای الکترومغناطیسی است. پرکاربردترین نوع ژنراتورهای برق در سراسر جهان از این پدیده بهره می برند. آنها انرژی مکانیکی تولید شده توسط چرخش را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند که می تواند به عنوان برق AC مورد استفاده قرار گیرد، به عنوان مثال، نیروگاه های برق آبی و ترموالکتریک، توربین های بادی و غیره.

برخلاف موارد فوق، یکی از انواع مختلف پنل های خورشیدی توسط حرکت مکانیکی هدایت نمی شود، بلکه به نوع دیگری از تبدیل انرژی متکی است. پانل های خورشیدی مستقیماً انرژی تابش الکترومغناطیسی (که به صورت فوتون های در حال حرکت از خورشید بیان می شود) را با جابجایی الکترون ها از ساختار اتمی مواد نیمه رسانا مانند سیلیکون (در مورد مواد سازنده صفحات خورشیدی بخوانید) به الکتریسیته DC تبدیل می کنند و حالت غیرفعال آنها را به الکتریسیته تبدیل می کنند. یک حالت هدایت فعال این فرآیند به عنوان اثر فتوولتائیک (PV) شناخته می شود.

چگونه از سیستم برق خورشیدی خود AC دریافت کنم؟
برای به دست آوردن برق AC از آرایه های PV، تجهیزات کافی به آن متصل شود.
وقتی صحبت از تاسیسات PV می شود، جایگزین های زیادی برای سیم کشی وجود دارد (راهنمای ما برای سیم کشی سیستم های خورشیدی خارج از شبکه را بررسی کنید) و راه اندازی سیستم شما. با این وجود، یک نمودار اساسی اما اغلب مورد استفاده در شکل 3 نشان داده شده است که از موارد زیر تشکیل شده است:
پنل های خورشیدی
بارهای AC برای مصرف برق
دستگاه مبدل DC به AC - اینورتر موج سینوسی خالص یا گرید-tie (به انتخاب های برتر ما برای راه حل های اینورتر گرید کراوات مراجعه کنید)
کنتور برق برای اتصال به شبکه
دستگاه ذخیره انرژی برای برق پشتیبان (اختیاری برای سیستم های متصل به شبکه)
با این حال، دامنه این بخش به جزئیات نصب PV در نظر گرفته نمی شود، بلکه بر مکانیسم تبدیل DC به AC متمرکز است.

تبدیل DC به AC: اینورتر
همانطور که گفته شد، اینورتر یک وسیله حیاتی در تولید PV خورشیدی است، به دسته مهمی از دستگاه‌ها تعلق دارد که به طور منظم در شبکه‌های برق امروزی برای کنترل و تنظیم جریان برق مورد استفاده قرار می‌گیرند، به نام الکترونیک قدرت.

عملکرد اصلی اینورتر تبدیل جریان مستقیم به دست آمده از پانل ها به برق AC قابل استفاده برای انرژی دادن به تجهیزات الکتریکی است، فرآیندی که می توان با تغییر جهت سیگنال ورودی DC به عقب و جلو و به دست آوردن سیگنال خروجی AC در یک سیگنال مورد نظر به دست آورد. فرکانس و ولتاژ

اولین اینورترها (دریابید که چگونه اینورترهای موج سینوسی خالص کار می کنند) در قرن نوزدهم ایجاد شدند و مکانیکی بودند. امروزه سوئیچ های الکتریکی از ترانزیستورها و الکترونیک حالت جامد بدون قطعات متحرک تشکیل شده اند که از مواد نیمه هادی مانند سیلیکون و گالیم آرسنید تشکیل شده اند که مشخصه آنها دارای خاصیت الکتریکی برای کنترل جریان الکتریسیته در پاسخ به شرایط عملیاتی خاص است.

فیلترها و سایر وسایل الکترونیکی را می توان برای تمیز کردن سیگنال و شکل دادن آن به یک الگوی موج سینوسی خالص، افزایش کیفیت خدمات الکتریکی و کاهش هزینه های نگهداری و عملیات استفاده کرد.

اینورترهای مدرن می توانند عملکردهای اضافی مانند نظارت هوشمند سیستم را انجام دهند که جریان دو طرفه انرژی و اطلاعات بین طرف عرضه و تقاضا را امکان پذیر می کند. این کانال‌هایی را برای ارتباط با اپراتورهای شبکه برق فراهم می‌کند که در آن شرایط بحرانی عملیات شبکه کنترل را برای تنظیم عملکرد سیستم PV و تقویت تعامل بین کاربران و شبکه الکتریکی به دست می‌گیرد.

آیا می توان از برق DC تولید شده توسط پنل های خورشیدی استفاده کرد؟
صرف نظر از استفاده گسترده از تجهیزات AC در مصرف انرژی طی سالیان متمادی پس از ایجاد الکتریسیته، گرایش های تکنولوژیکی جدید به تدریج در حال افزایش هستند و کاربردهای DC به سرعت در صحنه ظاهر می شوند.

کاربردهای مدرن DC شامل الکترونیک قدرت، وسایل نقلیه الکتریکی، انرژی‌های تجدیدپذیر، ذخیره‌سازی انرژی و سیستم‌های انتقال ولتاژ بالا (HVDC) است. به همین ترتیب ایده‌ها، بسیاری از آنها نسبت به برنامه‌های AC کارآمد و کم‌هزینه‌تر هستند، به همین دلیل است که در حال حاضر تبلیغ می‌شوند.

از نظر انرژی خورشیدی، توسعه DC بسیار مرتبط است زیرا خروجی PV در جریان مستقیم است، که اگر بارها با جریان مستقیم سازگار بودند، نیازی به تبدیل به AC نیست. در عین حال، این امر از ضررهای فرآیند تبدیل جلوگیری می کند.

شبکه‌های هوشمند در حال جمع‌آوری همه این برنامه‌های DC مدرن هستند و حضوری قوی در صنعت ایجاد می‌کنند و مشتاقانه به دنبال توسعه فناوری‌های جایگزین، کارآمد، اقتصادی و سازگار با محیط زیست در منبع تغذیه هستند.

توسعه این میدان‌ها در سال‌های آینده حیاتی خواهد بود و فناوری‌های AC و DC را با سیستم‌های خورشیدی PV ادغام می‌کند.

برای تهویه مطبوع با انرژی خورشیدی به چه تنظیمات پنل خورشیدی نیاز دارید؟