რა არის ფოტოელექტრული ენერგიის შენახვის სისტემა?
ფოტოელექტრული ენერგიის შენახვის სისტემა არის აღჭურვილობისა და ტექნოლოგიების კომბინაცია, რომელიც მზის ენერგიას ელექტროენერგიად გარდაქმნის საყოფაცხოვრებო ტექნიკის მოსამარაგებლად, ხოლო ჭარბ ენერგიას ინახავს ღამით ან ელექტროენერგიის არარსებობის შემთხვევაში გამოსაყენებლად.
რა არის ეს და რა არის მისი ძირითადი კომპონენტები?
1. ფოტოელექტრული მოდული: შედგება რამდენიმე ფოტოელექტრული მოდულისგან (ასევე ცნობილი როგორც მზის პანელები), რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან მზის სინათლის შთანთქმასა და მის მუდმივ დენად გარდაქმნაზე.
2. თაროები, აქსესუარები და კაბელები: გამოიყენება მზის პანელების დასამაგრებლად და გენერირებული მუდმივი დენის ინვერტორში გადასატანად.
3. ინვერტორები (ქსელთან დაკავშირებული და ქსელისგან გამორთული ინვერტორები): ცვლადი დენის (AC) ენერგია იქმნება მზის პანელების მიერ გენერირებული მუდმივი დენის (DC) ენერგიის ინვერსიით და ჭარბი ენერგიის ენერგიის შენახვის სისტემაში შენახვით, რომლის დაკავშირებაც ასევე შესაძლებელია ქალაქის ქსელთან.
4. ენერგიის დაგროვების მოწყობილობები: როგორც წესი, იგულისხმება აკუმულატორები, როგორიცაა ლითიუმის აკუმულატორები და სხვა ტიპის აკუმულატორები, რომლებიც ინახავს მზის ენერგიით გამომუშავებულ ელექტროენერგიას, რომელიც ინვერტორის მეშვეობით დაუყოვნებლივ არ გამოიყენება შემდგომი გამოყენებისთვის.
5. EMS და BMS: EMS არის სისტემა, რომელიც აკონტროლებს და მართავს მთელი სისტემის მუშაობას, რათა უზრუნველყოს ყველა ნაწილის ეფექტურად და უსაფრთხოდ მუშაობა. BMS არის აკუმულატორის მართვის სისტემა, რომელიც ახდენს აკუმულატორის დატენვისა და განმუხტვის ოპტიმიზაციას და კონტროლს.
6. კონვერგენციის ყუთი: მოიცავს ყველა სახის დამცავ აღჭურვილობას და გადამრთველს, როგორიცაა ტალღებისგან დაცვა (ელვისგან დაცვა) მზის წვდომის ინვერტორის შუაში, დაუკრავენები, დენის ამომრთველები, კომუნალური შეყვანის ამომრთველები, უწყვეტი დენის წყაროს გამომავალი ამომრთველები და ა.შ.
ფოტოელექტრული ეფექტი, როგორ მივიღოთ ელექტროენერგია მზის ენერგიიდან
1. ფოტონების შთანთქმა: როდესაც მზის სინათლე (სხვა სინათლის წყაროების ჩათვლით) მზის პანელის მასალას (სილიციუმს) ხვდება, ფოტონების ენერგია ნახევარგამტარული მასალის მიერ შთაინთქმება.
2. ელექტრონების აგზნება: შთანთქმული ფოტონის ენერგია იწვევს ნახევარგამტარში ელექტრონების გადასვლას ვალენტური ზონიდან გამტარ ზოლში, რაც მათ შეკავშირებული მდგომარეობიდან თავისუფალ მდგომარეობაში გადაჰყავს.
3. ელექტრონ-ხვრელის წყვილების გენერაცია: როდესაც ელექტრონი აღგზნებულია გამტარობის ზოლში, ის ტოვებს ხვრელს ვალენტურ ზოლში. ეს ელექტრონი და ხვრელი ქმნიან ელექტრონ-ხვრელის წყვილს.
4. ელექტრული ველის შექმნა: ფოტოელექტრულ მასალებში, როგორც წესი, P-ტიპის და N-ტიპის რეგიონებია წარმოდგენილი და ამ ორი რეგიონის შეერთების ადგილას (ანუ PN შეერთების ადგილას) შინაგანი ელექტრული ველი წარმოიქმნება.
5. ელექტრონების ნაკადის მართვა: ეს შიდა ელექტრული ველი თავისუფალ ელექტრონებს N ტიპის რეგიონისკენ და ხვრელებს P ტიპის რეგიონისკენ აიძულებს გადაადგილებას და ეს მოძრაობა დენს ქმნის.
6. დენის შეგროვება: ინვერტორის მეშვეობით, ეს დენი გარდაიქმნება ცვლადენოვან ან მუდმივ დენად და ინახება ენერგიის შენახვის სისტემაში შემდგომი გამოყენებისთვის.
როგორ მუშაობენ ქსელთან დაკავშირებული და ქსელიდან გამორთული ინვერტორები და მათი მუშაობის რეჟიმი
1. ქსელთან დაკავშირებული ინვერტორი მზის პანელების მიერ გენერირებულ მუდმივ ენერგიას MPPT მოდულის მეშვეობით ინვერტორისთვის შესაფერის ძაბვად გარდაქმნის, შემდეგ კი ელექტრონული კომპონენტების მეშვეობით მას ცვლად ენერგიად გარდაქმნის საყოფაცხოვრებო ტექნიკის მოსამარაგებლად. თუ სიმძლავრე ზედმეტია, ის იმავე ძაბვად გარდაიქმნება, როგორც შენახვის სისტემა და დაიტენება შენახვის სისტემაში სარეზერვო ასლისთვის. თუ სიმძლავრე ზედმეტია, ის შეიცვლება და ინტეგრირდება ელექტროქსელში.
2. ფოტოელექტრული ენერგიის დაგროვების სისტემებს აქვთ თვითგენერაციისა და თვითმოხმარების რეჟიმები, პიკური დატვირთვისა და ველის შევსების რეჟიმები და ბატარეის პრიორიტეტული რეჟიმები.
თვითგენერაციისა და თვითგამოყენების რეჟიმი: მზის პანელების მიერ გამომუშავებული ელექტროენერგია გარდაიქმნება ცვლად დენად (AC) და პირდაპირ მიეწოდება საყოფაცხოვრებო ტექნიკას, ხოლო ზედმეტი ენერგია იტვირთება დაგროვების სისტემაში; თუ მზის პანელების მიერ გამომუშავებული დენი არ არის საკმარისი საყოფაცხოვრებო ტექნიკის მიერ გამოსაყენებლად, მისი შევსება ხდება ქალაქის ელექტროქსელის გამოყენებით.
პიკური გაპარსვისა და ველის შევსების რეჟიმი: დაყენებულ მინიმალურ დროს, ქალაქის ქსელიდან გამომავალი ცვლადი დენის ენერგია გარდაიქმნება მუდმივ დენად და ჩაიტვირთება ენერგიის შენახვის სისტემაში; დაყენებულ პიკურ დროს, ენერგიის შენახვის სისტემაში არსებული მუდმივ დენის ენერგია გარდაიქმნება ცვლად დენად, რომელიც მიეწოდება საყოფაცხოვრებო ტექნიკას; თუ აკუმულატორის ენერგია არასაკმარისია, მას ქალაქის ქსელი შეავსებს.
ბატარეის პრიორიტეტული რეჟიმი: სიტუაციის მიუხედავად, პირველ რიგში დარწმუნდით, რომ ენერგიის შენახვის სისტემა სრულად არის დატენილი. როდესაც მზის ენერგია მეტ ენერგიას გამოიმუშავებს, ის პირდაპირ გარდაიქმნება ცვლადი დენის წყაროდ სახლის ბატარეის გამოსაყენებლად, ხოლო როდესაც ქსელთან მიერთების ფუნქცია ჩაირთვება, ზედმეტი ენერგია ქალაქის ქსელს დაემატება.
როგორ დავაპროექტოთ და გამოვთვალოთ რამდენი ვატიანი მზის პანელების დაყენება
მზის პანელი: LESSO 550W
ზომა: L 2278 x 1134 მმ დაახლ. 2.6 კვ. ფუტი.
წონა: 28 კგ
სიმძლავრე: 550 ვატი
ფართობის გაანგარიშების ფორმულა:
შენიშვნა: მხარდაჭერილია 7 კვტ-ზე ნაკლები სიმძლავრის მზის პანელები
მზის პანელის საერთო სიმძლავრე: 550W*12=6.6KW
საჭირო სახურავის ფართობი: 12 x 2.6 კვ. ფუტი = 31.2 კვ. ფუტი.
ყოველდღიური ელექტროენერგიის გამომუშავების გაანგარიშება:
მაგალითად, ავიღოთ ვენჯოუ, ჩინეთი, პიკური მზის ნათება 3.77 საათი, წელიწადში ელექტროენერგიის გამომუშავება 1.088 კვტ/სთ, წლიური ეფექტური გამოყენება საათებში 1087.08 საათი. მონტაჟის კუთხე: 18 გრადუსი.
პიკური დღიური სიმძლავრე = 6.6 კვტ x 3.77 საათი = 24.88 კვტ/სთ
წლიური ელექტროენერგიის გამომუშავება = 6.6 კვტ x 1087.08 საათი = 7174.728 კვტ/სთ
