ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പവർ സ്രോതസ്സുകൾക്ക് പിന്നിലെ അടിസ്ഥാന ആശയങ്ങളിലേക്കുള്ള ഒരു ആമുഖം

ഹാർഡ്‌വെയറിന്റെ ഭാഗങ്ങൾ
ഒരു ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പവർ സിസ്റ്റത്തിൽ ഒരു സോളാർ അറേ, ഒരു സ്റ്റോറേജ് ബാറ്ററി, ഒരു ചാർജ് ആൻഡ് ഡിസ്ചാർജ് കൺട്രോളർ, ഒരു ഇൻവെർട്ടർ, ഒരു എസി ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ ബോക്സ്, ഒരു സോളാർ ട്രാക്കിംഗ് കൺട്രോൾ സിസ്റ്റം, മറ്റ് പ്രധാന ഭാഗങ്ങൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.
ചില ഉപകരണങ്ങൾ ഈ രീതിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു:
സൗരോർജ്ജ ഉപകരണം
സൂര്യനിൽ നിന്നോ മറ്റ് പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നോ ഉള്ള പ്രകാശം, സെൽ ഊർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്ത് രണ്ടറ്റത്തും ഒരു വിചിത്ര ചാർജ് ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഇതിനെ "ഫോട്ടോ-ജനറേറ്റഡ് വോൾട്ടേജ്" എന്നാണ് വിളിക്കുന്നത്. പലരും ഈ പ്രഭാവത്തെ ഫോട്ടോഇലക്ട്രിക് ഇഫക്റ്റ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. പ്രകാശം വൈദ്യുതിയായി മാറണമെങ്കിൽ, ഒരു സോളാർ സെല്ലിന്റെ രണ്ട് അറ്റങ്ങൾക്കിടയിൽ ഒരു ഇലക്ട്രോമോട്ടീവ് ബലം ഉണ്ടായിരിക്കണം. ഇതിന്റെ പേര് സോളാർ ഇഫക്റ്റ് എന്നാണ്. സോളാർ സെല്ലുകളുടെ സഹായത്തോടെ ഊർജ്ജത്തെ മറ്റൊന്നാക്കി മാറ്റുന്നത് എളുപ്പമാണ്. സോളാർ സെല്ലുകൾ മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത തരം സിലിക്കൺ സെല്ലുകൾ കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്: അമോർഫസ് സിലിക്കൺ സോളാർ സെല്ലുകൾ, പോളി-ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ സോളാർ സെല്ലുകൾ, മോണോ-ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ സോളാർ സെല്ലുകൾ.
വൈദ്യുതി സംഭരിക്കുന്ന ഒരു ബാറ്ററി
സോളാർ സെൽ അറേ ഓണാക്കുമ്പോൾ, യൂട്ടിലിറ്റി മോഡലിന് അത് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഊർജ്ജം സംഭരിക്കാനും ദിവസത്തിലെ ഏത് സമയത്തും ലോഡിലേക്ക് അയയ്ക്കാനും കഴിയും. സോളാർ സെല്ലുകൾക്ക് ഊർജ്ജം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന്, അവ വിലകുറഞ്ഞതായിരിക്കണം, ദീർഘനേരം നിലനിൽക്കണം, കനത്ത ഡിസ്ചാർജ് നന്നായി എടുക്കണം, വേഗത്തിൽ ചാർജ് ചെയ്യണം, വളരെ കുറച്ച് അല്ലെങ്കിൽ അറ്റകുറ്റപ്പണികൾ ആവശ്യമില്ല. അവയ്ക്ക് വിശാലമായ താപനിലകളിൽ പ്രവർത്തിക്കാനും കഴിയണം.
ചാർജ് ചെയ്യുന്നതിനും ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുന്നതിനുമുള്ള നിയന്ത്രണങ്ങൾ
നിങ്ങളുടെ സഹായമില്ലാതെ തന്നെ, ഈ ഉപകരണം ബാറ്ററികൾ വളരെ വേഗത്തിൽ ചാർജ് ചെയ്യുന്നതോ ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുന്നതോ തടയാൻ സഹായിക്കും. എത്ര തവണ, എത്ര ആഴത്തിൽ ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുന്നു എന്നതിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കും ബാറ്ററി എത്ര നേരം നിലനിൽക്കുമെന്ന് നിർണ്ണയിക്കുന്നത്. അതുകൊണ്ടാണ് ബാറ്ററിക്ക് അമിതമായോ വളരെ കുറഞ്ഞതോ ആയ പവർ ഉണ്ടാകുന്നത് തടയാൻ കഴിയുന്ന ഒരു ചാർജ്, ഡിസ്ചാർജ് മോണിറ്റർ ഉണ്ടായിരിക്കേണ്ടത് വളരെ പ്രധാനമായിരിക്കുന്നത്.
AC എന്നത് DC യുടെ വിപരീതമാണ്, ഒരു ജനറേറ്റർ DC യെ AC ആക്കി മാറ്റുന്നു.
ഡയറക്ട് കറന്റിനെ ആൾട്ടർനേറ്റിംഗ് കറന്റാക്കി മാറ്റുന്ന ഒന്ന്. ലോഡ് എസി ആണ്, എന്നാൽ സോളാർ സെല്ലുകളും ബാറ്ററികളും ഡിസി ആണ്, അതിനാൽ ഒരു സ്വിച്ച് ആവശ്യമാണ്. അവ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്നതിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഇൻവെർട്ടറിനെ രണ്ട് ഗ്രൂപ്പുകളായി തിരിക്കാം: സ്വന്തമായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു സോളാർ ഇൻവെർട്ടറും പവർ ഗ്രിഡുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഒന്ന്. വൈദ്യുതി നിർമ്മിക്കാൻ നിങ്ങൾ സോളാർ സെല്ലുകൾ മാത്രം ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഒരു സ്റ്റാൻഡ്-എലോൺ ജനറേറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് നിങ്ങൾക്ക് മറ്റൊരു ലോഡിന് പവർ നൽകാം. പവർ ഗ്രിഡുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന സോളാർ ട്രാൻസ്ഫോർമറാണ് സൗരോർജ്ജ സംവിധാനത്തെ ഗ്രിഡുമായി പ്രവർത്തിക്കാൻ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നത്. ഇൻവെർട്ടറുകൾ രണ്ട് വ്യത്യസ്ത തരങ്ങളിൽ വരുന്നു: സൈൻ വേവ് ഇൻവെർട്ടറുകളും സ്ക്വയർ വേവ് ഇൻവെർട്ടറുകളും. ഒരു സ്ക്വയർ-വേവ് കൺവെർട്ടർ സർക്യൂട്ട് നിർമ്മിക്കുന്നത് ലളിതവും വിലകുറഞ്ഞതുമാണ്, പക്ഷേ ഇതിന് ഒരു വലിയ ഹാർമോണിക് ഘടകമുണ്ട്. ഏതാനും നൂറ് വാട്ട്സ് അല്ലെങ്കിൽ അതിൽ താഴെയുള്ള ഹാർമോണിക് ആവശ്യകതകൾക്കാണ് ഇത് സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്. സൈൻ വേവ് ഇൻവെർട്ടറുകൾ ചെലവേറിയതാണ്, പക്ഷേ അവയ്ക്ക് ധാരാളം വ്യത്യസ്ത ജോലികൾക്ക് പവർ നൽകാൻ കഴിയും.
സോളാർ ട്രാക്കിംഗ് നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഒരു ഗാഡ്‌ജെറ്റ്
വസന്തം, വേനൽക്കാലം, ശരത്കാലം, ശൈത്യകാലം എന്നിവയിൽ സൂര്യൻ ഉദിക്കുകയും അസ്തമിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ കോൺ വർഷം മുഴുവനും മാറുന്നു. കാരണം, സിസ്റ്റങ്ങൾ ഒരു നിശ്ചിത സ്ഥാനത്താണ്. അതിനാൽ അവ നന്നായി പ്രവർത്തിക്കുന്നതിന്, സോളാർ സെല്ലുകൾ എല്ലായ്പ്പോഴും സൂര്യനെ അഭിമുഖീകരിക്കണം. ഇപ്പോൾ, സൂര്യ ട്രാക്കിംഗ് ഉപകരണം അതിന്റെ രേഖാംശവും അക്ഷാംശവും ഉപയോഗിച്ച് വർഷത്തിലെ വ്യത്യസ്ത സമയങ്ങളിൽ സൂര്യൻ ഏത് കോണാണെന്ന് കണ്ടെത്തേണ്ടതുണ്ട്. മുതലായവ, PLC, മൈക്രോകൺട്രോളർ അല്ലെങ്കിൽ കമ്പ്യൂട്ടർ സോഫ്റ്റ്‌വെയർ വർഷത്തിലെ എല്ലാ സമയത്തും സൂര്യന്റെ സ്ഥാനം നിലനിർത്തും. ട്രാക്കിംഗ് നേടുന്നതിന് സൂര്യന്റെ സ്ഥാനം കണക്കാക്കിയാണ് ഇത് ചെയ്യുന്നത്. കമ്പ്യൂട്ടർ ഡാറ്റ സിദ്ധാന്തം ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇതിന് ഭൂമിയുടെ രേഖാംശ, അക്ഷാംശ ഡാറ്റയും ക്രമീകരണങ്ങളും ആവശ്യമാണ്. ഇത് സജ്ജീകരിച്ചുകഴിഞ്ഞാൽ, അത് നീക്കുകയോ വേർപെടുത്തുകയോ ചെയ്യുന്നത് എളുപ്പമല്ല; ഡാറ്റയും പാരാമീറ്ററുകളും എല്ലായ്‌പ്പോഴും പുനഃസജ്ജമാക്കേണ്ടതുണ്ട്. തത്വങ്ങൾ, സർക്യൂട്ടറി, സാങ്കേതികവിദ്യ, ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവ സങ്കീർണ്ണമാണ്, പ്രൊഫഷണലുകളല്ലാത്ത ആളുകൾക്ക് അവ എളുപ്പത്തിൽ മാറ്റാൻ കഴിയില്ല. സ്മാർട്ട് സോളാർ ട്രാക്കറുകൾ വേഗതയേറിയ കാറുകളിലും ട്രെയിനുകളിലും സ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയും, അതുപോലെ കപ്പലുകൾ, നാവികസേനകൾ, ആശയവിനിമയ അടിയന്തര വാഹനങ്ങൾ, പ്രത്യേക യുദ്ധ വാഹനങ്ങൾ എന്നിവയിലും. സൂര്യൻ എവിടേക്ക് പോയാലും എങ്ങനെ തിരിഞ്ഞാലും സിസ്റ്റം സൂര്യനുമായി ട്രാക്കിൽ തുടരുന്നുവെന്ന് സ്മാർട്ട് സൺ ട്രാക്കറിന് ഉറപ്പാക്കാൻ കഴിയും.

സൗരോർജ്ജം ഉപയോഗിച്ച് നിങ്ങൾക്ക് എന്തുചെയ്യാൻ കഴിയും
സെമികണ്ടക്ടർ ഇന്ററാക്ഷന്റെ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് ഇഫക്റ്റാണ് ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് (പിവി) വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദനത്തിന്റെ ലക്ഷ്യം. ഇത് പ്രകാശത്തെ വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റുന്നു. ഒരു സൂര്യ സെൽ ആണ് ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഭാഗം. സോളാർ സെല്ലുകൾ ഒരു നിരയിൽ സ്ഥാപിച്ച് അവയെ സംരക്ഷിച്ചുകൊണ്ട് വലിയ വിസ്തീർണ്ണമുള്ള സോളാർ മൊഡ്യൂളുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും. ഈ മൊഡ്യൂളുകൾ പവർ കൺട്രോളറുകളും മറ്റ് ഭാഗങ്ങളും ഉപയോഗിച്ച് ഒരു ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പവർ ജനറേഷൻ ഉപകരണം നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും. സൂര്യൻ എല്ലായിടത്തും പ്രകാശിക്കുന്നതിനാൽ കൂടുതൽ സ്ഥലങ്ങളിൽ ഇത് ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയുന്നതിനാൽ പിവി മികച്ചതാണ്. പിവി സിസ്റ്റത്തിന്റെ മറ്റ് ഗുണങ്ങൾ അത് സുരക്ഷിതവും വിശ്വസനീയവുമാണ്, ശബ്ദമുണ്ടാക്കുന്നില്ല, മലിനമാക്കുന്നില്ല, ഇന്ധനം ഉപയോഗിക്കുന്നില്ല, കേബിൾ ലൈനുകൾ ഓൺ-സൈറ്റിൽ സ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയെ വേഗത്തിലാക്കുന്നു. ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് ഇഫക്റ്റിന്റെ ആശയത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, സൂര്യപ്രകാശത്തെ നേരിട്ട് വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റാൻ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പവർ സോളാർ സെല്ലുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഒരു ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പവർ സിസ്റ്റം പ്രധാനമായും സോളാർ പാനലുകൾ (മൊഡ്യൂളുകൾ എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു), കൺട്രോളറുകൾ, ഇൻവെർട്ടറുകൾ എന്നിവകൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. ഇത് സ്വന്തമായി ഉപയോഗിക്കാം അല്ലെങ്കിൽ പവർ ഗ്രിഡുമായി ബന്ധിപ്പിക്കാം. ഈ ഭാഗങ്ങളിൽ ഭൂരിഭാഗവും മെക്കാനിക്കൽ അല്ല, ഇലക്ട്രിക്കൽ ആയതിനാൽ, പിവി ഉപകരണങ്ങൾ വളരെ നന്നായി നിർമ്മിച്ചതും, വിശ്വസനീയവും, ദീർഘകാലം നിലനിൽക്കുന്നതും, സജ്ജീകരിക്കാനും നിലനിർത്താനും എളുപ്പവുമാണ്. ബഹിരാകാശ കപ്പലുകൾക്ക് വൈദ്യുതി നൽകുന്നത് മുതൽ വീടുകൾ വരെ, ഗെയിമുകൾ മുതൽ മെഗാവാട്ട് സ്കെയിൽ പവർ പ്ലാന്റുകൾ വരെ, അതിലേറെ കാര്യങ്ങൾക്കും ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കാം.

മോണോ-ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ, പോളി-ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ, അമോർഫസ് സിലിക്കൺ, നേർത്ത ഫിലിം സെല്ലുകൾ തുടങ്ങിയ വേഫറുകളിൽ വരുന്ന സോളാർ സെല്ലുകളാണ് സോളാർ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്‌ക്കിന്റെ ഏറ്റവും അടിസ്ഥാന ഭാഗങ്ങൾ. നിലവിൽ, ചെറിയ സിസ്റ്റങ്ങൾക്കും കമ്പ്യൂട്ടർ ബാക്കപ്പ് പവറിനും ഏറ്റവും പ്രചാരമുള്ള അമോർഫസ് ബാറ്ററികളാണ് സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ, പോളി-ക്രിസ്റ്റൽ ബാറ്ററികൾ.