ערכת אנרגיה סולארית: גלה את כל מרכיבי מערכת השמש הפוטו-וולטאית

להבין הכל על המכשירים המרכיבים את המערכת הפוטו וולטאית

ערכת אנרגיה סולארית

תמונה של אלכס צ'יקי מ- Pixabay

חשבת על דרך קיימא יותר להשיג אנרגיה? אחד המקורות האלטרנטיביים והמתחדשים שצומח וצובר יותר ויותר מקום בקרב הברזילאים הוא השמש. ברזיל היא שוק מצוין לתחום האנרגיה, שכן קרינת השמש הממוצעת על פני השטח של המדינה היא עד 2300 קילוואט-שעה למטר מרובע (קוט"ש / מ"ר), על פי האטלוס הסולרימטרי של ספל.

למרות כמה תמריצים לשימוש בסוג זה של אנרגיה מתחדשת (חשוב מכיוון שהוא מאפשר הפחתת חששות ביחס למאגרי המפעלים ההידרואלקטריים, אשר בשנים האחרונות סובלים ממחסור בגשם ועודף השמש), עדיין ניתן לראותם ספקות מסוימים בקרב צרכנים ומעוניינים ליישם מערכת זו בבתיהם או בחברותיהם. איך זה עובד? כמה עולה להתקין? האם התשואה הכספית היא יתרון? איפה לקנות? השאלות רבות. ובכן, בואו נגיע לתשובות!

מערכת אנרגיה סולארית פוטו-וולטאית (המכונה גם "מערכת אנרגיה סולארית" או אפילו "מערכת פוטו-וולטאית") היא מודל שבו רכיבי ערכת האנרגיה הסולארית שלכם פועלים במטרה לתפוס אנרגיה סולארית ולהמיר אותה חַשְׁמַל. לאחר מכן ניתן להשתמש באנרגיה המיוצרת לאספקת רשת החשמל בקנה מידה גדול, כמו במפעלים סולאריים (תחום האנרגיה המסחרית), אך ניתן לייצר אותה גם במאזני מגורים קטנים יותר (אנרגיה סולארית לשימוש ביתי). בנוסף למערכת השמש לייצור חשמל, קיימת גם זו לאנרגיה תרמית, שמטרתה להשתמש בקרינת שמש לחימום מים.

ערכת האנרגיה הסולארית הפוטו-וולטאית כוללת בדרך כלל כמה רכיבים בסיסיים, המקובצים לשלושה בלוקים שונים: גוש הגנרטור, גוש מיזוג החשמל וגוש האחסון. כל קבוצה מורכבת מרכיבים עם פונקציות ספציפיות.

  • גוש גנרטור: פאנלים סולאריים; כבלים; מבנה תמיכה.
  • בלוק מיזוג כוח: ממירים; בקרי טעינה.
  • גוש אחסון: סוללות.

גוש גנרטור

פנלים סולאריים

הם נחשבים ללב המערכת הפוטו וולטאית, ואחראים להמרת אנרגיית השמש לחשמל. הלוחות עובדים בצורה פשוטה: פאנל סולארי נוצר על ידי קבוצה של תאים פוטו-וולטאיים שיש בהם אלקטרונים (חלקיקים טעונים שליליים המסתובבים סביב גרעיני האטומים) ואלה, בתורם, כאשר הם נפגעים מקרינת השמש, נעים יצירת זרם חשמלי. לפיכך, הפאנלים דורשים תחזוקה מינימלית, תלויה בעיקר בניקוי טוב בכדי להבטיח את הפעלתם עד תום. בדרך כלל, גשמים מספיקים בכדי לסלק עלים, אבק ופסולת אחרת, אך טוב לשמור על שגרת בדיקה. חשוב לזכור לגבי שימוש בכפפות גומי ובדיקת חוטים רופפים או מחומצנים כדי למנוע תאונות. בהכי,מטלית לחה וחומר ניקוי ניטרלי ינקו את הרכיב.

הגדלים ומספר הפאנלים הנדרשים יהיו תלויים באזור הזמין, מקום ההתקנה וביקוש האנרגיה של המגורים. למערכות ביתיות, המקום המתאים ביותר הוא הגג ( גג ), שכן במקום בו השמש זורחת ביותר ויש פחות סיכון להפרעות צללים. פאנלים סולאריים, בעלי אורך חיים ממוצע של 25 שנה, יכולים להיות משלושה דגמים שונים: חד-גבישי, פוליקר-גבישי ודק. לכל אחד מהם מחיר, הרכב ויעילות אחרים. למידע נוסף, היכנס למאמר "פאנלים סולאריים פוטו-וולטאיים: המרת אור שמש לאנרגיה חשמלית".

מבני תמיכה

מבני תמיכה הם אותם חומרים שנועדו לתמוך ולתמוך בפאנלים סולאריים תרתי משמע. הבחירה בסוג מבנה התמיכה חייבת לקחת בחשבון את סוג הפאנל הסולארי שיש להתקין, את הנטייה הנדרשת לו, את מיקום ההתקנה ואת החומר ממנו הוא נוצר.

לכן, באותו אופן כמו בפאנלים, למבנים אלה יש מודלים שונים, החלים על מיקומים ומצבים שונים ויש להם מחירים, גדלים ויעילות שונים. חלק מהדגמים הללו הם בעלי מבנה מתכתי עם נטייה קבועה; אלה עם מבנה קבוע עם זווית הטיה מתכווננת, ועוקבים (עוקבים, בתרגום חופשי מאנגלית). זכרו שהיקר ביותר הוא לא תמיד הטוב ביותר עבורכם. מומלץ לבדוק את הפונקציות והדרישות של כל אחד מהם כדי לבחור טוב יותר את הדגם לבית או לעסק שלך. למידע נוסף לחץ כאן.

כבלים

חיווט הוא המחבר בין שאר מרכיבי המערכת ומקדם את זרימת האנרגיה ביניהם. שוב, סוגי הכבלים בהם ישתמשו יהיו תלויים בסוג הפאנל שנבחר עבור המערכת, ובמרחק בין הרכיבים (מכיוון שיש מרחק מקסימלי מותר בין שתי נקודות לחיבור).

דגמים מסוימים של כבלים לשימוש במערכת הפוטו וולטאית הם אלה של מודול או שורה, המבטיחים הגנה מפני תקלות וקצר חשמלי; את כבלי ה- DC העיקריים, המחברים את הגנרטור ואת המהפך, וכבלי הענף AC המחברים את המהפך לרשת המקבלת.

כל המוליכים חייבים להיות עשויים נחושת, עם בידוד תרמופלסטי. ראה עוד כאן.

בלוק מיזוג כוח

ממירים

נחשב ל"מוח "של המערכת הפוטו-וולטאית, ממירים יכולים לטעון סוללות אם הם קשורים לגנרטור, אך תפקידם העיקרי הוא להפוך זרם ישר (DC) לזרם חילופין (AC), ולהתאים את מתח הזרם לפי הצורך. . אבל מה החשיבות של השינוי הזה?

פאנלים סולאריים מספקים חשמל למערכת בצורת זרם ישר, בו הסוללות גם מקבלות ומספקות אותה. למרות זאת, מרבית המכשירים האלקטרוניים משתמשים באנרגיה בצורה של זרם חילופין, ומסיבה זו יש צורך להשתמש בממירים.

אם אתה רוצה לדעת קצת יותר על מה הם זרמים ישירים ומתחלפים וכיצד פועל מהפך במערכת הפוטו וולטאית, לחץ כאן.

בקרי טעינה

בקר הטעינה הוא הרכיב האחראי על הגנת הסוללות. הוא שולט בתהליך הטעינה והפריקה, ובכך מאריך את חיי השימוש שלהם ומבטיח יעילות רבה יותר באחסון האנרגיה המיוצרת.

זה עובד כך שבאמצעות מדידות מתח הסוללה (כדי לבדוק עד כמה הוא מלא או ריק), הוא שולט על עוצמת הזרם הזורם לתוכו. לפיכך, ככל שהסוללה מתקרבת לטעינה המרבית שלה, הבקר מפחית את עוצמת הזרם. בנוסף לאפשר טעינה מלאה של הסוללה, הבקר גם מונע את טעינה לרמות לא בטוחות, מה שעלול לפגוע בשלמותה.

כמה מאפיינים עיקריים של בקרי טעינה הם:

  • הגנת זרם הפוך;
  • בקרת פריקה;
  • ניטור מערכת;
  • הגנה על זרם יתר;
  • אפשרויות הרכבה;
  • פיצוי טמפרטורה.

למידע נוסף על כך לחצו כאן.

חסם אחסון

סוללות

לבסוף, הסוללות, הנחשבות לריאה של המערכת הפוטו-וולטאית, פועלות להבטחת אספקת אנרגיה למערכת כשאין אנרגיה סולארית מועטה או ללא (כמו בימים מעוננים או בלילה).

לא כל המערכות הפוטו וולטאיות דורשות סוללות. כמובן, כל אחד יזדקק למקור אנרגיה חלופי לזמנים ללא אור שמש, אך סוללות אינן האופציה היחידה. הם ישמשו כמקור חלופי למערכות שאינן מחוברות לרשת ( מחוץ לרשת ), אך עבור אלו המחוברות לרשת החשמל ( ברשת ), היא תספק את הביקוש בימים מעוננים.

ישנם מספר סוגים של מצברים ולא ניתן להשתמש בהם במערכת הפוטו וולטאית (כמו למשל מצברים לרכב). בין המותרים, ישנם אמצעי זהירות ויישומים שונים לכל אחד, בנוסף למחירים שונים ולאורך חיים שימושי ביניהם.

  • קרא עוד על הסוללות במערכת הפוטו וולטאית.
  • למידע נוסף על אופן ההתקנה של המערכת הפוטו וולטאית בביתך.

בנוסף לכך שאנרגיה פוטו-וולטאית נחשבת נקייה מכיוון שהיא אינה מייצרת פסולת מעבר לפלטות ואינה גורמת נזק לסביבה, זהו אחד המשאבים המתחדשים המבטיחים ביותר בברזיל ובעולם, מכיוון שהוא גורם להשפעות סביבתיות מינימליות ומפחית את טביעת הרגל הפחמנית של הצרכנים. - הם ימזערו את פליטתם על ידי בחירת דרך להשגת אנרגיה עם פוטנציאל מזיק נמוך.

ההחזר על ההשקעה במערכת הפוטו וולטאית משתנה, ותלוי בכמות האנרגיה שהנכס דורש. למרות זאת היתרון של המערכת הביתית הוא הכלכלה: ברגע שמגיע זמן החזרה זה כבר לא יהיה צורך לשלם את חשבון האנרגיה. אנרגיה מהשמש שהופכת לחשמל "חופשי"! תחסוך, וכסף טוב יכול בסופו של דבר ללכת לחסכון במקום לבזבז אותו בלי להביא יתרונות רבים.

זכור לוודא שהרכיבים המשמשים מאושרים על ידי המכון הלאומי למטרולוגיה, איכות וטכנולוגיה (Inmetro), שביצע את יישום פקודה מס '357 בשנת 2014, במטרה לקבוע כללים לציוד לייצור פוטו וולטאיקה.

למרבה הצער, בברזיל יש עדיין מעט תמריצים וקווי מימון לסוג זה של אנרגיה, שעדיין קשה לגשת אליהם ואין להם מעט תחולה. צפוי כי עם הגידול בצריכת מערכות האנרגיה הפוטו וולטאיות יופיעו תמריצים חדשים, רלוונטיים יותר ונגישים יותר לדיור משותף.


Original text