اجزای تشکیل دهنده پکیج خورشیدی:
1- پنل خورشیدی:
تاریخچه ای کوتاه از پنل خورشیدی: تاریخچه پیشرفت بهره وری از انرژی خورشیدی به 100 سال قبل بر می گردد. قبل از این که این فنآوری کشف و شناخته شود از انرژی نور آفتاب برای تولید بخار آب استفاده می کردند. اولین سلول خورشیدی توسط (چارلز فریت) و با الهام از کشف (بکرل) ساخته شد. سپس در سال 1941 (راسل اُهل) مخترع آمریکایی موفق به ساخت اولین سلول خورشیدی سیلیکونی در دنیا شد. و سرانجام با بهره گیری از اختراع این مخترع آمریکایی در سال 1954 اولین پنل خورشیدی جهان در همان آزمایشگاه ساخته شد.
پنل های خورشیدی که دارای صفحات تخت همراه با سلول های خورشیدی بر روی سطح خود هستند و در مدل ها، تکنولوژی ها و توان های متفاوت ساخته می شوند؛ وظیفه تبدیل انرژی خورشید به انرژی الکتریکی را به عهده دارند.
این صفحات عمر نسبتا مناسب و بالایی دارند به طوریکه اگر سطح آنها صدمه و آسیب نبیند می توان عمری بین 20 تا 25 سال را از آنها انتظار داشت. میزان ولتاژ و جریان این صفحات با توجه به ساعات شبانه روز و تغییرات محیطی، تغییر می کند.
انواع مختلف صفحات خورشیدی یا همان پنل های خورشیدی:
1- صفحات خورشیدی سیلیکون کریستالی
2- صفحات خورشیدی مونو کریستالی(تک کریستالی)
3- صفحات خورشیدی پلی کریستالی
2-باتری خورشیدی: در این باتری ها که از ذخیره انرژی الکتریکی آنها در طول روز و در ساعات نبود نور خورشید از آنها استفاده می شود؛ شارژ و دشارژ، ولتاژ و توان آنها از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است.
انواع باتری های خورشیدی: این باتری ها که در دو نوع یک بار مصرف و قابل شارژ به بازار عرضه می شوند؛ باتری های قابل شارژ دارای انواع زیر هستند:
1- باتری های ژل: اسیدی که در این باتری وجود دارد، با اضافه کردن ژل سیلیکا به صورت جامد در می آید و حتی اگر باتری بشکند اسید آن خارج نمی شود. عیب اصلی این باتری ها این است که خیلی دیر شارژ می شوند.
2- باتری های لیتیوم: در این نوع باتری ها می توان از جریان بالاتری برای شارژ و دشارژ باتری بدون اینکه کوچکترین آسیبی ببیند، استفاده کرد. ایراد اصلی این باتری ها این است که دشارژ آنها 300 تا 500 چرخه را شامل می شود بنابراین اگر زود به زود و قبل از پایان شارژ باتری آنها را شارژ کنید؛ طول عمر باتری کاهش پیدا می کند. به همین دلیل برای شارژ این نوع باتری ها از محافظ های هوشمند استفاده می شود که وظیفه دارند نگذارند باتری اصطلاحا over charge شود.
3- آب نمک: سالت واتر های این باتری ها بر خلاف دیگر انواع باتری خورشیدی دارای فلزات سنگین نیستند و وابسته به الکترولیت های آب نمک هستند. این باتری ها بر خلاف لید اسیدها و یون لیتیوم توانایی بازیافت خوبی دارند و بازیافت آنها ضرری برای محیط زیست ندارد.
نکته آخر: باتری های لیتیوم با توجه به عمر مفید تر، کیفیت بهتر و ابعاد مناسب تر؛ بیشترین استفاده را دارد. هر چند که قیمت بالای آن عیب بزرگی برای آنها محسوب می شود.
3- شارژ کنترلر خورشیدی: همان طور که از اسم آن پیداست این قسمت وظیفه کنترل و مدیریت شارژ باتری را به عهده دارد. برای این منظور هر زمان که ولتاژ صفحه خورشیدی بیش از مقدار مورد نیاز بشود؛ این کنترل کننده ها ولتاژ را به حد مطلوب برای شارژ باتری کاهش داده بدین ترتیب از آسیب دیدن باتری ها جلوگیری می کنند.
انواع شارژ کنترلرها: این سیستمها در دو نوع زیر با بازار عرضه می شوند:
1-شارژ کنترلر خورشیدی PWM: این باتری مانند یک کلید هوشمند با سنجش میزان جریان مورد نیاز برای شارژ باتری، مدام قطع و وصل می شود تا در نهایت جریان مناسب برای شارژ باتری را فراهم کند.
2-شارژ کنترلر خورشیدی MPPT: تقریبا اکثر انواع آن دیجیتالی هستند که نوع غیر دیجیتالی آن دقیق تر است.
4-اینورتر خورشیدی: از همان ابتدای کشف نیروی الکتریسته براحتی جریان برق AC را به DC تبدیل می کردند. در سالهای اخیر عکس این تبدیل جریان نیز ممکن شده است. اینورتر ها یا همان معکوس کننده دستگاه هایی هستند که می توانند برق DC را به برق AC تبدیل کنند. در این فرآیند اینورتر ها همچنین می توانند هم زمان با تبدیل ولتاژ، تعداد فازها و فرکانس های مختلف را نیز تغییر دهند.
انواع اینورتر از نظر موج خروجی:
1- اینورتر موج سینوسی: شکل موج ولتاژ خروجی این نوع از اینورتر ها به شکل سینوس است و تقریبا تمامی وساایل خانگی با این موج هماهنگی داند و بر اساس آن طراحی شده اند. این نوع اینورتر ها علارغم قیمت گرانی که دارند بیشترین کاربرد و استفاده را دارند.
2- اینورتر موج مربع: این نوع در بین انواع سه گانه اینورتر ها کمترین کاربرد را دارند چرا که اکثر لوازم خانگی بر اساس موج سینوسی طراحی و ساخته شده اند و اگر به وسیله ای که بر اساس ولتاژ با موج سینوسی طراحی شده است، ولتاژ با موج مربع بدهیم موجب آسیب دیدگی آن وسیله می شود.
3-اینورتر موج سینوسی اصلاح شده: این نوع از اینورتر ها نسبت به موج سینوسی ساختار ساده تری دارند. ساختار این نوع نه کاملا شبیه سینوس است و نه کاملا شبیه مربع و در واقع چیزی بین این دو است.
.
قطعات مورد نیاز برای راه اندازی یک پکیج برق خورشیدی: به طور کلی این قطعات به دو دسته تقسیم می شوند:
1- قطعات الکتریکی: مانند فیوز ها، کلید ها، تجهیزات اندازه گیری ولتاژ و جریان، کابل های مخصوص پنل خورشید و
2- قطعات مکانیکی: شامل استراکچر پنل خورشیدی و تابلوی برق مرکزی
مزایای برق خورشیدی :
1- این نوع از جریان الکتریسیته بدون هر گونه آلایندگی صوتی در اختیار قرار می گیرد.
2- مقرون به صرفه بودن: چرا که نه نیازی به اتصال به شبکه برق سراسری و نه برای تولید برق نیازی به آب هست.
3- عمر طولانی
4- به استفاده از سوخت های فسیلی نیازی نیست.
5- در کمترین زمان ممکن اصل سرمایه با توجه به سود حاصل از آن به شخص بر می گردد.
6- دسترسی آسان
