Fotovoltaik enerji kaynaklarının ardındaki temel fikirlerin genel bir özeti
Sistematik olarak gruplara ayırma
Fotovoltaik sistemlerin iki türü vardır: şebekeye bağlı olmadan çalışanlar ve şebekeye bağlı olanlar.
1. Bağımsız bir fotovoltaik sistem, şebekeden bağımsız bir seçenek olarak da bilinir. Sistemin ana parçalarını bir güneş pili modülü, bir motor ve bir akü oluşturur. Alternatif akım (AC) kullanan bir yüke güç sağlamak için bir AC dönüştürücü kurmanız gerekir. Bağımsız fotovoltaik santraller, güneş enerjili ev güç sistemleri, kırsal köy güç sistemleri ve depolama bataryalı fotovoltaik güç sistemleri gibi çeşitli kendi kendine yeten güç sistemlerini içerir. Bu sistemler kendi başlarına çalışabilir ve kontak sinyallerine güç sağlamak, katotlara karşı koruma sağlamak ve sokakları güneş enerjisiyle aydınlatmak gibi birçok amaç için kullanılır.
2. Şebekeye bağlı enerji seçeneği, güneş panellerinin ürettiği doğru akımı, şehrin elektrik şebekesiyle çalışan alternatif akıma dönüştürür. Bu, doğrudan kamu şebekesine bağlanmasını sağlar. Bunlara "şebekeye bağlı" üniteler denilebilir ve bataryaları olabilir veya olmayabilir. Şebekeye bağlı ve akümülatörlere sahip güç sistemi, gerektiğinde şebekeye bağlanmak veya şebekeden ayrılmak üzere kolayca programlanabilir. Evler için şebekeye bağlı fotovoltaik sistemler genellikle akümülatörlere sahiptir. Öte yandan, daha büyük sistemler genellikle akümülatörsüz şebekeye bağlı fotovoltaik sistemlere sahiptir; bunlar programlanamaz ve yedek güce sahip değildir. Ulusal elektrik şebekesine bağlı büyük fotovoltaik enerji santralleri, şebekeye bağlı güneş enerjisi üretimi için kullanılır. Bu santrallerden elde edilen enerji, şebeke aracılığıyla doğrudan evlere ve işletmelere gider. Öte yandan, bu tür bir enerji santraline yatırım yapmak çok maliyetlidir, inşası uzun zaman alır, çok yer kaplar ve son zamanlarda pek ilerleme kaydedilmemiştir. Şebekeye bağlı fotovoltaik sistemlerin çoğu, binalara entegre edilen güneş panelleri gibi küçük ölçekli, yaygın şebeke bağlantılı fotovoltaik sistemlerdir. Bunun nedeni, kurulum maliyetinin düşük olması, hızlı bir şekilde yapılabilmesi, çevreye az etki bırakması ve güçlü siyasi desteğe sahip olmasıdır.
donanım parçaları
Fotovoltaik enerji sistemi; güneş panelleri, depolama bataryası, şarj ve deşarj kontrol ünitesi, invertör, AC dağıtım kutusu, güneş takip kontrol sistemi ve diğer önemli parçaları içerir.
Bazı aletler şu şekilde çalışır:
Güneş enerjisi cihazı
Güneşten veya diğer ışık kaynaklarından gelen ışık, hücrenin enerji almasını ve her iki ucunda da tek sayılı bir yük oluşturmasını sağlar. Bunun adı "foto-oluşturulan voltaj"dır. Birçok insan bu etkiye fotoelektrik etki der. Işığın elektriğe dönüşmesi için, güneş pilinin iki ucu arasında bir elektromotor kuvvet bulunmalıdır. Bunun adı güneş etkisidir. Güneş pilleri yardımıyla enerjiyi başka bir şeye dönüştürmek daha kolaydır. Güneş pilleri üç farklı silikon hücre türünden oluşur: amorf silikon güneş pilleri, polikristalin silikon güneş pilleri ve monokristalin silikon güneş pilleri.
Enerji depolayan bir pil.
Güneş paneli dizisi açıldığında, şebeke modeli ürettiği enerjiyi depolayabilir ve günün herhangi bir saatinde yüke gönderebilir. Güneş panellerinin enerji üretebilmesi için ucuz, uzun ömürlü, yüksek deşarjlara dayanıklı, hızlı şarj olabilen ve az veya hiç bakım gerektirmeyen özelliklere sahip olmaları gerekir. Ayrıca geniş bir sıcaklık aralığında çalışabilmeleri de önemlidir.
Şarj ve deşarj kontrolleri
Sizden herhangi bir yardım almadan, bu alet pillerin çok hızlı şarj olmasını veya deşarj olmasını engelleyebilir. Bir pilin kaç kez ve ne kadar derin deşarj olduğu, ne kadar süre dayanacağını belirler. Bu nedenle, pilin çok fazla veya çok az güce sahip olmasını engelleyebilecek bir şarj ve deşarj monitörüne sahip olmak çok önemlidir.
Alternatif akım (AC), doğru akımın (DC) tersidir ve bir jeneratör doğru akımı alternatif akıma (AC) dönüştürür.
Doğru akımı alternatif akıma dönüştüren bir şey. Yük alternatif akımdır, ancak güneş pilleri ve bataryalar doğru akımdır, bu nedenle bir anahtara ihtiyaç vardır. Çalışma şekillerine göre, invertörler iki gruba ayrılabilir: kendi başına çalışan bir güneş invertörü ve elektrik şebekesine bağlı bir invertör. Sadece güneş pilleri kullanarak elektrik üretiyorsanız, bağımsız bir jeneratörle farklı bir yükü besleyebilirsiniz. Elektrik şebekesine bağlı olan güneş transformatörü, güneş enerjisi sisteminin şebekeyle çalışmasını sağlayan şeydir. İnvertörler iki farklı tipte gelir: sinüs dalga invertörleri ve kare dalga invertörleri. Kare dalga dönüştürücü devresi yapmak basit ve ucuzdur, ancak büyük bir harmonik bileşene sahiptir. Genellikle birkaç yüz watt veya daha az harmonik ihtiyacı için kullanılır. Sinüs dalga invertörleri pahalıdır, ancak birçok farklı işi besleyebilirler.
Güneş takibini kontrol eden bir cihaz.
Güneşin doğuş ve batış açıları ilkbahar, yaz, sonbahar ve kış aylarında yıl boyunca değişir. Bunun nedeni, sistemlerin sabit bir konumda olmasıdır. En iyi şekilde çalışabilmeleri için güneş panellerinin her zaman güneşe dönük olması gerekir. Şu anda, güneş takip cihazı, yılın farklı zamanlarında güneşin hangi açıda olduğunu belirlemek için boylam ve enlemini kullanmak zorundadır. PLC, mikrodenetleyici veya bilgisayar yazılımı, güneşin konumunu yılın her zamanında sabit tutar. Bu, güneşin konumunu hesaplayarak takip işlemini gerçekleştirir. Bilgisayar veri teorisi kullanılır ve dünyanın boylam ve enlem verilerine ve ayarlarına ihtiyaç duyar. Bir kez kurulduktan sonra, taşınması veya sökülmesi kolay değildir; veriler ve parametreler her seferinde sıfırlanmalıdır. Prensipler, devreler, teknoloji ve ekipman karmaşıktır ve profesyonel olmayan kişiler bunları kolayca değiştiremez. Akıllı güneş takip cihazları, hızlı arabalara ve trenlere, ayrıca gemilere, donanmalara, acil durum iletişim araçlarına ve özel savaş araçlarına takılabilir. Akıllı güneş takip sistemi, güneşin nerede olduğuna veya nasıl döndüğüne bakılmaksızın sistemin güneşle aynı doğrultuda kalmasını sağlayabilir.
Güneş enerjisiyle neler yapabilirsiniz?
Yarı iletken etkileşiminin fotovoltaik etkisi, fotovoltaik (PV) enerji üretiminin özünü oluşturur. Işığı elektriğe dönüştürür. Güneş hücresi en önemli parçadır. Güneş hücreleri yan yana dizilerek ve korunarak geniş alanlı güneş modülleri üretilebilir. Bu modüller daha sonra güç kontrolörleri ve diğer parçalarla bir araya getirilerek fotovoltaik enerji üretim cihazı oluşturulabilir. PV, güneş her yerde parladığı için daha fazla yerde kullanılabildiğinden daha iyidir. PV sisteminin diğer avantajları arasında güvenli ve güvenilir olması, gürültü yapmaması veya kirlilik yaratmaması, yakıt kullanmaması ve kablo hatlarının yerinde döşenebilmesi, bu da inşaat sürecini hızlandırması yer almaktadır. Fotovoltaik enerji, fotovoltaik etki fikrine dayanarak güneş ışığını doğrudan elektriğe dönüştürmek için güneş hücrelerini kullanır. Bir fotovoltaik enerji sistemi çoğunlukla güneş panellerinden (modüller olarak da adlandırılır), kontrolörlerden ve invertörlerden oluşur. Kendi başına veya elektrik şebekesine bağlı olarak kullanılabilir. Bu parçaların çoğu mekanik değil elektriksel olduğu için, fotovoltaik ekipmanlar çok iyi üretilmiş, güvenilir, uzun ömürlü ve kurulumu ile bakımı basittir. Fotovoltaik teknoloji, uzay gemilerinden evlere, oyunlardan megavat ölçekli enerji santrallerine ve daha fazlasına kadar her şey için kullanılabilir.
Tek kristalli silikon, çok kristalli silikon, amorf silikon ve ince film hücreleri gibi levhalar halinde bulunan güneş hücreleri, güneş fotovoltaik sistemlerinin en temel bileşenleridir. Şu anda, tek kristalli ve çok kristalli piller, küçük sistemler ve bilgisayar yedek güç kaynakları için en popüler amorf pillerdir.
