ஒளிமின்னழுத்த ஆற்றல் மூலங்களின் பின்னணியில் உள்ள முக்கியக் கருத்துக்களின் ஒரு கண்ணோட்டம்
குழுக்களாக முறைப்படி வகைப்படுத்துதல்
சூரிய ஒளி அமைப்புகளில் இரண்டு வகைகள் உள்ளன: மின் கட்டமைப்புடன் இணைக்கப்படாமல் இயங்குபவை மற்றும் இணைக்கப்பட்டுள்ளவை.
1. ஒரு சுயாதீன ஒளிமின்னழுத்த அமைப்பு, மின் கட்டமைப்புடன் தொடர்பில்லாத ஒரு தேர்வாகவும் அறியப்படுகிறது. ஒரு சூரிய மின்கலத் தொகுதி, ஒரு மோட்டார் மற்றும் ஒரு மின்கலன் ஆகியவை இந்த அமைப்பின் முக்கிய பாகங்களாகும். மாறுதிசை மின்னோட்டத்தைப் (AC) பயன்படுத்தும் ஒரு மின்சுமைக்கு மின்சாரம் வழங்க, நீங்கள் ஒரு AC மாற்றியை அமைக்க வேண்டும். தனித்து இயங்கும் ஒளிமின்னழுத்த ஆலைகளில், சூரிய ஆற்றல் வீட்டு மின் அமைப்புகள், கிராமப்புற மின் அமைப்புகள் மற்றும் சேமிப்பு மின்கலன்களுடன் கூடிய ஒளிமின்னழுத்த மின் அமைப்புகள் போன்ற பல வகையான தன்னிறைவு மின் அமைப்புகள் அடங்கும். இந்த அமைப்புகள் தாங்களாகவே இயங்கக்கூடியவை. மேலும், தொடர்பு சமிக்ஞைகளுக்கு மின்சாரம் வழங்குதல், எதிர்மின்வாய்களிலிருந்து பாதுகாத்தல் மற்றும் சூரிய ஆற்றலைக் கொண்டு தெருக்களை ஒளிரச் செய்தல் போன்ற பல விஷயங்களுக்கு இவை பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
2. மின் கட்டமைப்புடன் இணைந்த ஆற்றல் தேர்வானது, சூரியத் தகடுகளால் உருவாக்கப்படும் நேர் மின்னோட்ட மின்சாரத்தை, நகரத்தின் மின் கட்டமைப்புடன் இணைந்து செயல்படும் மாறு மின்னோட்ட மின்சாரமாக மாற்றுகிறது. இது பொது மின் கட்டமைப்புடன் நேரடியாக இணைக்க அனுமதிக்கிறது. இவை "மின் கட்டமைப்புடன் இணைக்கப்பட்ட" அலகுகள் என்று அழைக்கப்படலாம், மேலும் இவற்றில் மின்கலங்கள் இருக்கலாம் அல்லது இல்லாமலும் இருக்கலாம். மின் கட்டமைப்புடன் இணைக்கப்பட்டு, மின்கலன்களைக் கொண்ட மின் அமைப்பை, தேவைக்கேற்ப மின் கட்டமைப்புடன் இணைக்க அல்லது துண்டிக்க எளிதாக நிரல்படுத்த முடியும். வீடுகளுக்கான மின் கட்டமைப்புடன் இணைக்கப்பட்ட ஒளிமின்னழுத்த அமைப்புகள் பொதுவாக மின்கலன்களைக் கொண்டிருக்கும். மறுபுறம், பெரிய அமைப்புகளில் பொதுவாக மின்கலன்கள் இல்லாத மின் கட்டமைப்புடன் இணைக்கப்பட்ட ஒளிமின்னழுத்த அமைப்புகள் இருக்கும், இவற்றைத் திட்டமிட முடியாது மற்றும் இவற்றில் காப்பு மின்சாரம் இருப்பதில்லை. தேசிய மின் கட்டமைப்புடன் இணைக்கப்பட்ட பெரிய ஒளிமின்னழுத்த மின் நிலையங்கள், மின் கட்டமைப்புடன் இணைக்கப்பட்ட சூரிய மின்சார உற்பத்திக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த ஆலைகளிலிருந்து வரும் ஆற்றல், மின் கட்டமைப்பு வழியாக நேரடியாக வீடுகளுக்கும் வணிக நிறுவனங்களுக்கும் செல்கிறது. மறுபுறம், இந்த வகையான மின் நிலையத்தில் முதலீடு செய்வது அதிக செலவாகும், கட்டுவதற்கு நீண்ட காலம் எடுக்கும், அதிக இடத்தை எடுத்துக்கொள்ளும், மேலும் சமீபகாலமாக இதில் பெரிய முன்னேற்றம் எதுவும் காணப்படவில்லை. மின்கட்டமைப்புடன் இணைக்கப்பட்ட பெரும்பாலான சூரிய மின்தகடுகள், கட்டிடங்களில் பொருத்தப்படும் சூரியத் தகடுகள் போன்ற சிறிய அளவிலான, பரவலான மின்கட்டமைப்பு சார்ந்தவையாகும். இதற்குக் காரணம், இவற்றை அமைக்கக் குறைந்த பணமே தேவைப்படுகிறது, விரைவாகச் செய்து முடிக்க முடியும், இவை பெரிய தாக்கத்தை ஏற்படுத்துவதில்லை, மேலும் இவற்றுக்கு வலுவான அரசியல் ஆதரவும் உள்ளது.
வன்பொருளின் பாகங்கள்
ஒரு ஒளிமின்னழுத்த மின் அமைப்பில் சூரிய மின்தகடு, சேமிப்பு மின்கலம், மின்னேற்றம் மற்றும் மின்னிறக்கக் கட்டுப்படுத்தி, இன்வெர்ட்டர், ஏசி விநியோகப் பெட்டி, சூரியனைக் கண்காணிக்கும் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு மற்றும் பிற முக்கிய பாகங்கள் அடங்கும்.
சில கருவிகள் இந்த முறையில் செயல்படுகின்றன:
சூரிய சக்தி சாதனம்
சூரியன் அல்லது பிற ஒளி மூலங்களிலிருந்து வரும் ஒளி, மின்கலத்தை ஆற்றலை உள்வாங்கச் செய்து, அதன் இரு முனைகளிலும் ஒரு ஒற்றைப்படை மின்னூட்டத்தை உருவாக்குகிறது. இதற்கு "ஒளியால் உருவாக்கப்பட்ட மின்னழுத்தம்" என்று பெயர். பலர் இந்த விளைவை ஒளிமின் விளைவு என்று அழைக்கின்றனர். ஒளி மின்சாரமாக மாற, ஒரு சூரிய மின்கலத்தின் இரு முனைகளுக்கும் இடையில் ஒரு மின்னியக்க விசை இருக்க வேண்டும். இதற்கு சூரிய விளைவு என்று பெயர். சூரிய மின்கலங்களின் உதவியுடன் ஆற்றலை வேறொன்றாக மாற்றுவது எளிது. சூரிய மின்கலங்கள் மூன்று வெவ்வேறு வகையான சிலிக்கான் மின்கலங்களால் ஆனவை: உருவமற்ற சிலிக்கான் சூரிய மின்கலங்கள், பலபடிக சிலிக்கான் சூரிய மின்கலங்கள் மற்றும் ஒற்றைபடிக சிலிக்கான் சூரிய மின்கலங்கள்.
சக்தியைச் சேமிக்கும் ஒரு மின்கலம்
சூரிய மின்கலத் தொகுப்பு இயக்கப்படும்போது, பயன்பாட்டு மாதிரியானது அது உருவாக்கும் ஆற்றலைச் சேமித்து, நாளின் எந்த நேரத்திலும் மின்சுமைக்கு அனுப்ப முடியும். சூரிய மின்கலங்கள் ஆற்றலை உருவாக்க வேண்டுமானால், அவை மலிவானதாகவும், நீண்ட காலம் நீடிப்பதாகவும், அதிக மின்னிறக்கத்தை நன்கு தாங்குவதாகவும், விரைவாக மின்னேற்றம் அடைவதாகவும், மேலும் மிகக் குறைந்த அல்லது பராமரிப்பே தேவையில்லாததாகவும் இருக்க வேண்டும். அவை பரந்த அளவிலான வெப்பநிலைகளிலும் செயல்படக் கூடியவையாக இருக்க வேண்டும்.
மின்னேற்றம் மற்றும் மின்னிறக்கத்திற்கான கட்டுப்பாடுகள்
உங்கள் உதவியின்றி, இந்தக் கருவி பேட்டரிகள் மிக வேகமாக சார்ஜ் ஆவதையோ அல்லது டிஸ்சார்ஜ் ஆவதையோ தடுக்கும். ஒரு பேட்டரி எத்தனை முறை மற்றும் எவ்வளவு ஆழமாக டிஸ்சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது என்பதே அதன் ஆயுட்காலத்தைத் தீர்மானிக்கிறது. இதனால்தான், பேட்டரியில் சக்தி அதிகமாகவோ அல்லது குறைவாகவோ இருப்பதைத் தடுக்கக்கூடிய ஒரு சார்ஜ் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் மானிட்டரை வைத்திருப்பது மிகவும் முக்கியம்.
AC என்பது DC-க்கு நேர் எதிரானது, மேலும் ஒரு மின்னாக்கி DC-ஐ AC-ஆக மாற்றுகிறது.
நேர் மின்னோட்டத்தை மாறு மின்னோட்டமாக மாற்றும் ஒன்று. சுமை மாறு மின்னோட்டமாகும், ஆனால் சூரிய மின்கலங்களும் மின்கலன்களும் நேர் மின்னோட்டமாகும், எனவே ஒரு சுவிட்ச் தேவைப்படுகிறது. அவை செயல்படும் விதத்தின் அடிப்படையில், இன்வெர்ட்டரை இரண்டு குழுக்களாகப் பிரிக்கலாம்: தானாக இயங்கும் ஒரு சோலார் இன்வெர்ட்டர் மற்றும் மின் கட்டமைப்புடன் இணைக்கப்பட்ட ஒன்று. மின்சாரம் தயாரிக்க நீங்கள் சூரிய மின்கலன்களை மட்டுமே பயன்படுத்தினால், ஒரு தனித்த ஜெனரேட்டர் மூலம் வேறு ஒரு சுமைக்கு மின்சாரம் வழங்கலாம். மின் கட்டமைப்புடன் இணைக்கப்பட்ட சோலார் டிரான்ஸ்ஃபார்மர்தான், சூரிய மின் அமைப்பை மின் கட்டமைப்புடன் இணைந்து செயல்பட வைக்கிறது. இன்வெர்ட்டர்கள் இரண்டு வெவ்வேறு வகைகளில் வருகின்றன: சைன் அலை இன்வெர்ட்டர்கள் மற்றும் சதுர அலை இன்வெர்ட்டர்கள். ஒரு சதுர அலை மாற்றிச் சுற்றை உருவாக்குவது எளிமையானது மற்றும் மலிவானது, ஆனால் அதில் ஒரு பெரிய ஹார்மோனிக் கூறு உள்ளது. சில நூறு வாட்கள் அல்லது அதற்கும் குறைவான ஹார்மோனிக் தேவைகளுக்காக இது பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சைன் அலை இன்வெர்ட்டர்கள் விலை உயர்ந்தவை, ஆனால் அவை பலவிதமான பணிகளுக்கு மின்சாரம் வழங்க முடியும்.
சூரியனைக் கண்காணிக்கும் ஒரு சாதனம்
வசந்தம், கோடை, இலையுதிர் மற்றும் குளிர்காலங்களில் சூரியன் உதிக்கும்போதும் மறையும்போதும், ஆண்டு முழுவதும் சூரிய ஒளியின் கோணம் மாறுகிறது. இதற்குக் காரணம், இந்த அமைப்புகள் ஒரு நிலையான இடத்தில் இருப்பதுதான். அவை சிறப்பாகச் செயல்பட, சூரிய மின்கலங்கள் எப்போதும் சூரியனை நோக்கியிருக்க வேண்டும். தற்போது, சூரியனைக் கண்காணிக்கும் சாதனம், ஆண்டின் வெவ்வேறு நேரங்களில் சூரியன் எந்தக் கோணத்தில் இருக்கிறது என்பதைக் கண்டறிய அதன் தீர்க்கரேகை மற்றும் அட்சரேகையைப் பயன்படுத்த வேண்டும். பிஎல்சி, மைக்ரோகண்ட்ரோலர் அல்லது கணினி மென்பொருள் போன்றவை ஆண்டு முழுவதும் சூரியனின் இருப்பிடத்தைக் கண்காணிக்கும். கண்காணிப்பை அடைவதற்காக சூரியனின் இருப்பிடத்தைக் கணக்கிடுவதன் மூலம் இது செய்யப்படுகிறது. கணினி தரவுக் கோட்பாடு பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் இதற்கு பூமியின் தீர்க்கரேகை மற்றும் அட்சரேகை தரவுகளும் அமைப்புகளும் தேவைப்படுகின்றன. ஒருமுறை அமைக்கப்பட்டால், அதை நகர்த்துவது அல்லது பிரிப்பது எளிதல்ல; ஒவ்வொரு முறையும் தரவுகளும் அளவுருக்களும் மீட்டமைக்கப்பட வேண்டும். அதன் கோட்பாடுகள், மின்சுற்றுகள், தொழில்நுட்பம் மற்றும் உபகரணங்கள் சிக்கலானவை, மேலும் தொழில் வல்லுநர்கள் அல்லாதவர்களால் அவற்றை எளிதில் மாற்ற முடியாது. திறன்மிகு சூரியக் கண்காணிப்பான்களை அதிவேகக் கார்கள் மற்றும் ரயில்களிலும், கப்பல்கள், கடற்படைகள், தகவல் தொடர்பு அவசரகால வாகனங்கள் மற்றும் சிறப்புப் போர் வாகனங்களிலும் பொருத்தலாம். இந்தத் திறன்மிகு சூரிய கண்காணிப்பான், சூரியன் எங்கு சென்றாலும் அல்லது எப்படித் திரும்பினாலும், அமைப்பு அதன் பாதையோடு சீராகச் செல்வதை உறுதிசெய்யும்.
சூரிய சக்தியைக் கொண்டு நீங்கள் என்னவெல்லாம் செய்யலாம்
குறைக்கடத்திகளின் இடைவினையால் ஏற்படும் ஒளிமின்னழுத்த விளைவே ஒளிமின்னழுத்த (PV) மின் உற்பத்தியின் சாராம்சம் ஆகும். இது ஒளியை மின்சாரமாக மாற்றுகிறது. சூரிய மின்கலம் இதன் மிக முக்கியமான பகுதியாகும். சூரிய மின்கலங்களை வரிசையாக வைத்துப் பாதுகாப்பதன் மூலம் பெரிய பரப்பளவுள்ள சூரியத் தொகுதிகளை உருவாக்க முடியும். இந்தத் தொகுதிகளை மின் கட்டுப்பாட்டாளர்கள் மற்றும் பிற பாகங்களுடன் இணைத்து ஒரு ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தி சாதனத்தை உருவாக்கலாம். சூரியன் எல்லா இடங்களிலும் பிரகாசிப்பதால், PV-ஐ அதிக இடங்களில் பயன்படுத்த முடியும் என்பதால் இது சிறந்தது. PV அமைப்பின் மற்ற நன்மைகள் என்னவென்றால், அது பாதுகாப்பானது மற்றும் நம்பகமானது, சத்தம் எழுப்பாது அல்லது மாசுபடுத்தாது, எரிபொருளைப் பயன்படுத்தாது, மேலும் கேபிள் இணைப்புகளை அந்த இடத்திலேயே அமைக்க முடியும், இது கட்டுமானப் பணியை விரைவுபடுத்துகிறது. ஒளிமின்னழுத்த விளைவு என்ற கருத்தின் அடிப்படையில், சூரிய ஒளியை நேரடியாக மின்சாரமாக மாற்ற ஒளிமின்னழுத்த மின்சாரம் சூரிய மின்கலங்களைப் பயன்படுத்துகிறது. ஒரு ஒளிமின்னழுத்த மின் அமைப்பு பெரும்பாலும் சூரியத் தகடுகள் (தொகுதிகள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன), கட்டுப்பாட்டாளர்கள் மற்றும் இன்வெர்ட்டர்களால் ஆனது. இதைத் தனியாகவோ அல்லது மின் கட்டமைப்புடன் இணைத்தோ பயன்படுத்தலாம். இந்த பாகங்களில் பெரும்பாலானவை இயந்திர பாகங்கள் அல்லாமல் மின்சார பாகங்கள் என்பதால், ஒளிமின்னழுத்த உபகரணங்கள் மிகவும் நேர்த்தியாகத் தயாரிக்கப்பட்டவை, நம்பகமானவை, நீண்ட காலம் உழைக்கக்கூடியவை, மேலும் அமைப்பதற்கும் பராமரிப்பதற்கும் எளிமையானவை. விண்வெளிக் கப்பல்களுக்கு மின்சாரம் வழங்குவது முதல் வீடுகள் வரை, விளையாட்டுகள் முதல் மெகாவாட் அளவிலான மின் உற்பத்தி நிலையங்கள் வரை என ஒளிமின்னழுத்தத் தொழில்நுட்பத்தை எதற்கும் பயன்படுத்தலாம்.
ஒற்றைப் படிக சிலிக்கான், பலபடிக சிலிக்கான், படிகமற்ற சிலிக்கான் மற்றும் மென்படல மின்கலங்கள் போன்ற தகடுகளாக வரும் சூரிய மின்கலங்கள், சூரிய ஒளிமின்னழுத்தத்தின் மிக அடிப்படையான பாகங்களாகும். தற்போது, சிறிய அமைப்புகளுக்கும் கணினி காப்பு மின்சக்திக்கும் ஒற்றைப் படிக மற்றும் பலபடிக மின்கலங்களே மிகவும் பிரபலமான படிகமற்ற மின்கலங்களாக உள்ளன.




