از مطلبتون متشکرم:n26:
اگه امکان پزیر هست یه مطلب درباره ی ساختمان تابلو های برق صنعتی توی این تاپیک بزارید:n01:
Printable View
از مطلبتون متشکرم:n26:
اگه امکان پزیر هست یه مطلب درباره ی ساختمان تابلو های برق صنعتی توی این تاپیک بزارید:n01:
سلام مقالع در مورد سلول های خورشیدی می خواستم
سلام بروبچ
کنترل درایو موتور زبان اصلی می خوام کسی چیزی داره!!!:n13:
lovelykid کارت خیلی درسته:n12:
سلولهای خورشیدی برا محمد مازر
سلولها ي خورشيدي
سلولها ي خورشيدي وسائلي هستند كه انرژي خورشيدي را مستقيماً به الكتريسته تبديل مي كنند، يا مستقيماً از طريق اثر فتوولتايي و يا به طور غيرمستقيم انرژي خورشيدي به گرما يا انرژي شيميايي تبديل مي كنند.
متداولترين شكل خورشيدي سلولها مبتني بر اثر فتو ولتايي هستند كه شامل دو لايه نيم رسانا مي باشد يك اختلاف پتانسيل بين لايهها توليد مي شود. اين ولتاژ توليد يك شدت جريان در يك مدار بيروني توليد مي كند و بدين وسيله كار مفيد ايجاد مي شود.
تاريخچه سلولهاي خورشيدي
سلولهاي خورشيدي ميانه دهة 1950 در دسترس بودهاند ولي، زماني كه دانشمند فرانسوي ، (بكرل) كشف كرد كه با تاباندن نور به برخي محلولهاي شيميايي ويژه يك جريان الكتريكي توليد مي شود. تحقيق علمي اثر فتوولتايي سال 1839 شروع شد، در 1877 اين تاثير ابتدا در يك جامد فلزي مشاهدهشد (در فلز سلنيوم). اين فلز سالهاي بسياري براي سنجش نور به كار رفته بود و فقط به مقادير خيلي كم توان داشت. يك درك عميقتر علمي، در سال 1905 توسط انيشتين و در سال1930 به وسيله اسكاتكي فراهم شد و لازم بود سلولهاي خورشيدي كارآمد ساختهشود. در سال 1954 يك سلول خورشيدي سيليسيمي كه 6% از انرژي خورشيد را به الكتريسيته تبديل مي كرد به وسيله پيرسون و فولر ساخته شد، اين نوع باطري از 1958در شاتل هاي فضايي به كار رفت.
امروز سلولهاي خورشيدي سيليسيمي به طور تجارتي در حدود 18% از نور خورشيد را به الكتريسته تبديل مي كنند، اكنون انواع روشها براي توليد عملي سلولهاي خورشيدي سيليسيمي (بي شكل، تكبلوري و چندبلوري) همانند سلولهاي خورشيدي ساختهشده از مواد ديگر(دي سلنيد مس و اينديوم، تلوريدكادميوم و غيره) تحت بررسي است.
علل احتياج به سلول خورشيدي
توسعه سلولهاي خورشيدي براي مقاصد زير است:
1- احتياج داشتن به منابع الكتريسته مناسب براي مكانهاي دور از شبكة برق اصلي
2- پمپ كردن آب
3- فانوس برجها
4- ماشينحسابها و دوربينهاي عكاسي
5- احتياج داشتن به توان تجديدشدني و قابل حمل
انواع سلول خورشيدي ساختهشده
سه نوع سلول بلوري وجود دارد: سيليسيم تك بلوري چندبلوري و بيشكل.
سلولهاي تكبلوري : ( به ضخامت تقريبي 2/1 تا 3/1 ميلي متر) از يك قطعه تكبلوري بزرگ در دماي حدود 1400 درجه سانتيگراد تشكيل شده است و اين مرحله بسيار پرهزينه است.
سيليسيم بايد خالص بوده و يك ساختار بلوري كامل داشته باشد اين فرآيند توليد با سطح بازده بالا را ضمانت ميكند.
سلولهاي چندبلوري: لايه هاي چندبلوري به وسيله فرآيند ريختهگري تهيه مي شوند
سيليسيم مذاب را در يك قالب مي ريزندو اجازه مي دهند متبلور شوند. لايه هاي چند بلوري
كه به وسيله ريختهگري درست شدهاند عمدتاً ارزانتر هستند و بازده پايينتر دارند
( به خاطر نقص در ساختار بلور حاصل از فرآيند ريختهگري)
سيليسيم بي شكل: اگر يك لايه سيليسيم روي شيشه يا يك ماده ديگر قرار گيرد معروف به
سلول لايه بي شكل يا نازك است. ضخامت اين لايه كمتر از يك ميكرومتر است(ضخامت يك
موي انسان: 50 تا 100 ميكرومتر ) بنابراين توليد اين سلولها و هزينه آن پايينتر است.
به هر حال، بازده سلولهاي بي شكل خيلي پايينتر از دو سلول ديگراست. به اين علت است كه، اساساً آنها در وسائل با توان كم به كاررفتهاند(مانند ماشينحساب)
لايههاي نازك ديگر:
تعدادي از مواد اميدبخش ديگر از قبيل كادميم تلوريد و مس اينديم دي سلنيد نيز به عنوان مواد پايه در تهيه سلول هاي خورشيدي به كار مي رود جاذبه اين تكنولوژي ها اين است كه آنها به وسيله روشهاي صنعتي ارزان ميتوانند ساختهشوند ، مطمئناً در مقايسه با سيليسيم بلوري، آنها رابه جاي سيليسيم بيريخت پيشنهاد ميكند.
ساخت سلول خورشيد در ايران
شركت توليد فيبرنوري و برق خورشيدي(متعلق به شركت مخابرات ايران) در اواخر سال 1367 و بعد از راه اندازی کارخانه توليد کابل نوری يزد طرح توجيهی فنی و اقتصادی توليد فيبر نوری در داخل کشوربه مسئولين امر در وزارت پست و تلگراف و تلفن ارائه شد . اين طرح در سال 1368 به تصويب رسيد و مقرر شد شرکتی به اين منظور تشکيل و اجرای طرح مذکور به عنوان هدف اصلی آن تعيين شود .
شرکت توليد فيبر نوری در سال1368 به ثبت رسيد . در همين سال با کسب اطلاع از علاقه مندی شرکت مخابرات ايران برای استفاده از سيستمهای برق خورشيدی ( فتوولتائيک ) ، امکان ساخت سلول و مدول خورشيدی در کشور مورد مطالعه قرار گرفت و با تهيه طرح توجيهی فنی و اقتصادی آن در سال 1369 مورد تاييد مسئولين وقت وزارت پست و تلگراف و تافن واقع شده و مسئوليت اجرای آن به عهده شرکت توليد فيبر نوری و برق خورشيدی تغيير يافت .
شرکت توليد فيبر نوری و برق خورشيدی در ارديبهشت ماه سال 1373 باحضور رياست محترم جمهوری افتتاح و بهره برداری از کارخانجات توليد فيبر نوری و توليد سلول و مدول خورشيدی ميسر گرديد .
سرمايهگذاري :
ميزان سرمايهگذاري اين شركت براي كارخانجات توليد فيبرنوري و سلول و مدول خورشيدي 994 ميليون ريال است كه معادل 20 ميليون دلار هزينه ارزي نيز در مبلغ سرمايه منظور شده است.
ظرفيت توليد :
ماشينآلات توليد فيبرنوري در بخش ساخت پيش سازه براي ظرفيت اسمي 50 هزار كيلومتر فيبرنوري استاندارد در سه شيفت كاري طراحي شدهاند و عملاً ميتوانند پيش سازه لازم براي ساخت 30 هزار كيلومتر فيبرنوري استاندارد را توليد كنند.
ظرفيت اسمي توليد سلول خورشيدي ، ساخت 2 ميليون و چهارصد هزار عدد سلول خورشيدي در سه شيفت كاري است و با احتساب بازده متوسط براي سلولها كه 5/12 درصد است . معادل 3 مگاوات پيك برق خورشيدي است.
ظرفيت توليد اسمي مدول خورشيدي در سه شيفت كاري 600 و66 دستگاه است كه معادل 3 مگاوات برق خورشيدي است.
افزايش بازده سلولهاي خورشيدي در ايران
پژوهشكده سبز يكي از مراكز علمي وابسته به دانشگاه علم و صنعت ايران است. گروه انرژيهاي تجديدپذير يكي از سه گروه فعال اين پژوهشكده ميباشد (دو گروه ديگر، گروههاي انرژي و محيط زيست هستند). در اين گروه بحث پيدا كردن جايگزين براي سوختهاي فسيلي مطرح ميباشد كه هدف از آن پيدا كردن جايگزين مناسب براي انرژيهاي فسيلي است.
يكي از فعاليتهاي اين گروه، افزايش راندمان سلولهاي خورشيدي ميباشد. اين كار با كمك رديابهاي الكترونيكي (Electronical trackers) انجام ميگيرد. شركت فيبر نوري و برق خورشيدي واردكننده و توليد كننده سلولهاي خورشيدي در ايران است. راندمان اين سلولها در حدود 10 درصد ميباشد. پژوهشكده با اضافه نمودن سيستم ردياب الكترونيكي موفق شده است كه راندمان اين سلولها را تا حداکثر 18 درصد افزايش دهد. رسيدن به راندمان 20 و 22 درصد در مراحل بعدي مد نظر متخصصين پژوهكشده ميباشد
هزينه توليد هر کيلووات برق از انرژي خورشيدي در کشور
توليد هر کيلووات برق از انرژي خورشيدي در کشور ۵۰۰ تا ۱۹۰۰ ريال، برآورد شد. درحال حاضر تنها يک ژنراتور خورشيدي با ظرفيت ۲۵۰ کيلووات در شيراز وجود دارد.
همچنين استان هاي تهران و فارس داراي نيروگاه هاي فتوولتائيک با ظرفيت ۲ مگاوات هستند و ۲ کارخانه، درحال ساخت با همين منظور در طالقان و شيراز وجود دارند.
بر پايه گزارشات "پروژه بازنگري زيست محيطي انرژي در ايران" ساير روش هاي توليد انرژي در کشور کمتر از ۲۰۰ ريال براي هر کيلووات هزينه دربر دارد. اما به رغم پتانسيل بالايي که هزينه توليد انرژي از اين راه دارد بازهم توليد انرژي از خورشيدي براي مناطق دور از دسترس که از جمعيت اندکي برخوردار هستند مي تواند يک گزينه موثر باشد.
پديده فتوولتائيك
اثر فتوالكتريك كه براي اولين بار توسط آلبرت انيشتين شرح داده شد. بر اساس اين پديده وقتي كه يك كوانتوم انرژي نوري يعني يك فوتون در يك ماده نفوذ مي كند، اين احتمال وجود دارد كه بوسيله الكترون جذب شود. و الكترون انتقال پيدامي كند.
اخيراً دانشمندان آمده اند سلولهاي خورشيدي ساخته اند. وقتي كه امواج الكترو مغناطيسي خورشيد برروي آن مي تابد، جفت ماده ها ( الكترون و پوزيترون ) يعني در نوار گاف نيم رسانا به تعداد زياد توليد مي شود «توليد زوج). در نتيجه برهم كنشهاي فيزيكي بين ذرات صورت مي گيرد كه نهايتاً منجر به يك پيل خورشيدي مي شود.
مواد سازنده سلول هاي خورشيدي
ماده اي كه سلولهاي خورشيدي از آنها ساخته مي شود سيليكون و آرسينورگاليم هستند. سلولهايي كه از سيليكون ساخته مي شوند از لحاظ تئوري بازده ماكزيمم حدود 22 درصد دارند. ولي بازده عملي آن حدود 15 تا 18 درصد است. در صورتي كه بازده سلولها يي كه از آرسينورگاليم ساخته مي شود بازده عملي آنها بيشتر از 20 درصد است.
ماهواره هاي دريافت كننده انرژي خورشيدي
يك ايستگاه فضايي در مداري كه هم زمان با زمين در حركت باشد دايماً با تابش خورشيد روشن مي شود. برقراري ماهواره هاي خورشيدي در مدار زمين بطور جدي در سال 1968 پيشنهاد شد. در اين ماهواره ها پانل هايي ساخته اند از جنس آرسينوگاليم كه انرژي خورشيد را دريافت و تبديل به جفت الكترون مي كند، در داخل ماده الكترون ها شروع به حركت مي كنند كه نهايتاً منجر به توليد الكتريسته مي شود. ضريب توان سلولها 18% ولتاژ بالاي آن 40 كيلو وات با 5% اتلاف توان محاسبه شده است.
با استفاده از سلولهاي خورشيدي ، مستقيماً ميتوان از نور خورشيد برق توليد نمود. سلولهاي خورشيدي را سلولهاي فتوولتايي يا به اختصار PV نيز مينامند. از اين نوع سلولها در ماشين حساب يا حتي فضا پيما استفاده ميشود.
اولين بار آنها در دهة 1950 در ماهواره هاي فضايي ايالت متحده مورد استفاده قرار گرفتند. اين سلولها از سيليكون (نوع خاصي از ماسه مذاب) ساخته شدهاند.
زمانيكه نور خورشيد به سلولها برخورد مي كند، الكترونها آزاد شده و به سمت صفحه جلويي (رنگ آبي تيره) حركت ميكنند (به تصوير توجه كنيد) . بدين ترتيب يك الكترون اضافي بين جلو و عقب صفحه توليد ميشود. زمانيكه دو صفحه توسط يك رابط مثل سيم بهم وصل ميشوند، جريان برق بين قطب مثبت و منفي برقرار مي گردد.
مجموعهاي از سلولهاي خورشيدي در يك واحد فتوولتايي چيده شده و مجموعه اي از واحدهاي فتوولتايي نيز بصورت آرايهاي در كنار هم قرار مي گيرند (به تصوير توجه كنيد) .
بعضي از آرايه ها بر روي وسايل رديابي نصب شده كه بتوانند نور خورشيد را در تمام طول روز دنبال كنند . انرژي الكتريكي بدست آمده از سلولهاي خورشيدي را مستقيماً ميتوان استفاده نمود. از اين انرژي ميتوان براي روشنايي منازل و وسايل برقي، و نيز مراكز تجاري استفاده نمود. انرژي خورشيدي را ميتوان در باتريهايي ذخيره نمود و از آن براي روشنايي تابلو علائم كنار جاده ها در شب استفاده كرد. همچنين اين انرژي را ميتوان در باتري ذخيره كرده و در تلفن هاي سلولي كه در كنار جاده ها نصب ميشود، استفاده نمود . بعضي از ماشينها نيز بطور آزمايشي از سلولهاي فتوولتايي استفاده مي كنند. اين نوع ماشين ها نور خورشيد را مستقيماً به انرژي تبديل كرده و موتور الكتريكي را به حركت مي اندازند.
اكثر ما زمانيكه در خصوص انرژي خورشيدي فكر ميكنيم، تصويري از ماهواره هاي فضايي در ذهنمان نقش مي بندد. در تصوير، صفحات خورشيديي كه بيرون از ماهواره قرار گرفته اند را مي بينيد.
کريستال سيليکون سی-اس آی
سی-اس آی، اصليترين ماده تجاري در توليد سلولهاي خورشيدي است و به اشکال مختلفي استفاده مي شود: سيليکون هاي تک کريستالي ، سيليکون هاي چند کريستالي و سيليکون لايه نازک .تکنيکهاي مرسوم براي توليد کريستالين سيليکون شامل : روش چوکرالسکي، روش محدوده شناور و روشهاي ديگري نظير ريختهگري مي باشد. زدودن ناخالصيها از سيليکون اهميت بسياري دارد. اين عمل با کمک تکنيکهايي چون منفعل سازي سطح ( با تابش هيدروژن به يک سطح ) و گترینگ ( يک روش شيميايي که با حرارت دادن ناخالصيها را از سيليکون بيرون مي کشد ) صورت مي پذيرد .با اينکه سلولهاي خورشيدي با سيليکون کريستالي ، از سال 1954 وجود داشته اند ، ابتکاري جديد رو به گسترش دارد . سلولهاي جديدي همچون ( ای دبلیو تی )، ( سیس ) از اين دسته اختراعات نو هستند .
سلولهاي خورشيدي با لايه نازک
اين نوع سلولها از لايه هاي بسيار نازک مواد نيمه هادي استفاده مي کنند که ضخامت آنها چند ميکرومتر است. اين لايه روي يک صفحه نگاه دارنده که از مواد ارزان مانند شيشه ، پلاستيک يا فولاد زنگ زن ساخته شده ، قرار مي گيرد. نيمه هاديهاي بکاررفته در لايه هاي نازک عبارتند از: سيليکون بي شکل ( آمورف ) ( آ-س آی) ، سی آی اس و تلوريد کادميم ( سی دی-تی ای).
سيليکون آمورف ، ساختار کريستالي مشخص ندارد و تدريجاٌ با قرار گرفتن در برابر نور از بين رفته وکيفيت ابتدايي خود را از دست مي دهد. منفعل سازي به کمک هيدروژن مي تواند اين اثر را کاهش دهد . از آنجائي که مقدار مواد نيمه هادي بکار رفته در لايه نازک بسيار کمتر از سلولهاي پی وی معمول است، هزينه توليد سلولهاي نازک نيز به ميزان قابل ملاحظهاي کمتر از سلولهاي خورشيدي سيليکون کريستال است .
فن آوريهاي گروه سه و پنج
اين فنآوريهاي فتوولتائيک که بر اساس عناصر شيميايي گروههاي سه و پنج جدول تناوبي ايجاد شده اند، بازده تبديل انرژي بسيار بالايي را چه در نور عادي و چه در نور متمرکز شده، از خود نشان مي دهند. سلولهاي تک کريستالي اين دسته معمولاٌ از آرسنيد گاليم ساخته مي شود. آرسنيد گاليم مي تواند همراه با عناصري مانند اينديم ، فسفر و آلومينيوم ، تشکيل آلياژهاي نيمه رسانايي بدهد که با مقادير مختلف انرژي نور خورشيد کار ميکنند
تجهيزات چند تايي با بهره وري بالا
در اين روش، سلولهاي خورشيدي تکي بر روي همديگر قرار مي گيرند تا ميزان دريافت و تيديل انرژي خورشيدي بيشينه شود. لايه بالايي بيشترين مقدارا انرژي را از نور دريافت کرده و مابقي را عبور ميدهد تا جذب لايه هاي بعدي بشوند. بيشتر فعاليتهاي اين زمينه از آرسنيد گاليم و آلياژهاي آن استفاده مي کند. همچنين از سيليکون آمورف ، سی آی اس و فسفيد اينديم گاليم نيز بهره گرفته مي شود . با وجود آنکه سلولهاي متشکل از دو بخش ساخته شده است، اما بيشترين توجه به سلولهاي با سه اتصال و چهار اتصال است. در اين انواع ، موادي چون ژرمانيم که کمترين ميزان انرژي نور را نيز دريافت مي کند، در پايينترين لايه استفاده مي شود .
ساخت سلولهاي خورشيدي
فاكتورهاي متفاوت و مهمي در توليد سلولهاي خورشيدي مطرح هستند. مواد نيمه رسانا عموماٌ با ناخالصيهاي مانند بورون يا فسفر تقويت مي شوند تا محدوده فرکانسهاي نور را که به آن پاسخ مي دهند، گسترش دهد. عمليات ديگري که انجام مي شود، شامل منفعل سازي سطحي مواد و بکارگيري پوششهاي ضد انعکاس مي باشند . محبوس کردن واحد کامل پی وی در يک پوسته محافظ، گام مهم ديگري در فرآيند توليد است.
سلولهاي خورشيدي پيشرفته
ديدگاههاي پيشرفته گوناگوني مسأله سلولهاي خورشيدي را مورد بررسي قرار مي دهند. سلولهاي خورشيدي حساس شده با رنگ ، سلولهايي هستند که از يک لايه دياکسيد تيتانيوم آغشته به رنگ به جاي مواد نيمه رسانايي که در بيشتر سلولهاي خورشيدي براي ايجاد ولتاژ استفاده ميشود، استفاده ميكنند. چون دي اکسيد تيتانيوم به نسبت ارزانتر است، در حال حاضر ميتوان از سلولهاي خورشيدي پيشرفته تري مانند سلول هاي خورشيدي پليمري ( پلاستيکي ) – که مولکولهاي کربني بسيار بزرگي دارند – و سلولهاي فوتوالکتروشيميايي که از آب در مجاورت نور خورشيد مستيماٌ هيدروژن توليد مي کنند ، نام برد.
پرسش و پاسخ
سوال 1 - سلول هاي خورشيدي چگونه برق توليد مي کنند؟
سلول هاي فوتوولتائيک به عنوان توليد کننده مستقيم جريان DC به وسيله نور خورشيد مي باشند. وقتي فوتون هاي نور به سلول خورشيدي برخورد مي کنند به الکترون هاي آزاد در کريستال سيليکون برخورد نموده و آن ها را به مدار خارجي(باتري، اينورتور و...) مي راند و از سوي ديگر سلول وارد شده تا اين فرايند دوباره تکرار شود. ولتاژ خروجي حاصل از يک کريستال حدود 5/0 ولت بوده که به طور مستقيم با مساحت سطح سلول و تقريبا 7 آمپر به ازاي يک سلول با 6 اينچ مربع مساحت که از چند کريستال چند لايه ساخته شده متناسب مي باشد. به طور نمونه 30 تا 36 سلول به طور سري در هر ماژول خورشيدي متصل مي شوند که توليدي برابر 17 ولت در حداکثر قدرت (با خروجي اسمي 12 ولت) خواهد داشت. با اتصال ماژول ها به صورت سري يا موازي يک آرايه خورشيدي ايجاد خواهد شد.
[IMG]file:///C:\DOCUME~1\225869\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\c lip_image001.jpg[/IMG]
شکل 1) چگونگي توليد برق توسط سلول خورشيدي
سوال 2 - آيا سلول هاي خورشيدي در هر نقطه اي کار مي کنند؟
سلول هاي خورشيدي در همه نقاط کار مي کنند و در بعضي نقاط بهتر کار مي کنند. تابش خورشيد پارامتري براي اندازه گيري قدرت خورشيدي بر روي سطح زمين بوده و حداکثر آن حدود 1000 وات بر متر مربع مي باشد. با يک راندمان معمولي حدود 14 تا 20 درصد براي سلول خورشيدي مي توان انتظار داشت حدود 140 الي 200 وات بر متر مربع سلول ها در خورشيد کامل توليد گردد. مبنايي براي اندازه گيري انرژي در دسترس خورشيد بر حسب ساعات تابش کامل خورشيد (مثلا 4 ساعت در روز در تابش 1000 وات بر متر مربع) مي توان بيان نمود. بعضي بخش ها در زمين نور بيشتري نسبت به نقاط ديگر دريافت مي نمايند. بنابراين نقشه نواحي تابش خورشيد يک ايده کلي از ميزان انرژي منتقل شده در هر منطقه، در ساعات حداکثر تابش خورشيد در روز ارائه مي نمايد.
[IMG]file:///C:\DOCUME~1\225869\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\c lip_image002.jpg[/IMG]
شکل 2) يك نمونه نقشه ناحيه بندي تابش خورشيد
سوال 3 - براي يک خانه با 2000 فوت مربع مساحت هزينه استحصال انرژي خورشيدي چقدر است؟
به دليل اين که محاسبه اين هزينه به مصرف روزانه انرژي و چگونگي دريافت انرژي از خورشيد بستگي دارد متوسطي براي هزينه نمي توان اعلام نمود. لازم است بدانيم روزانه چه مقدار انرژي مصرف مي نماييم. اگر محل مسکوني به شبکه سراسري متصل شده است به طور ساده مي توان به صورتحساب ماهانه توجه نمود و گرنه با تکميل فرم مصرف کننده هاي مربوطه مقدار انرژي مورد نياز جهت استفاده از انرژي خورشيدي قابل محاسبه مي باشد.
سوال 4 - چه مولفه هايي در يک سيستم off-grid لازم مي باشد؟
مولفه هاي بسياري براي تکميل يک سيستم انرژي خورشيدي وجود دارد ولي چهار مورد ماژول خورشيدي، کنترلر شارژ، باتري و اينورتور از اساسي ترين مولفه ها هستند. ماژول هاي خورشيدي به طور فيزيکي بر روي استراکچرهايي نصب شده و برق DC توليد شده به کنترلر شارژ قبل از ذخيره شدن در باتري وارد مي شود. دو وظيفه اصلي کنترلر شارژ جلوگيري از اضافه شارژ در باتري و نيز حذف جريان معکوس از باتري به ماژول در هنگام شب مي باشد. باتري ها وظيفه ذخيره انرژي که توسط سلول ها در روز توليد شده را براي استفاده در هر موقعيت دارند. باتري ها در اندازه ها و گريدهاي مختلف توليد مي شوند. اينورتور انرژي DC ذخيره شده در باتري ها را به برق متناوب 120 يا 240 ولت AC تبديل مي نمايد.
[IMG]file:///C:\DOCUME~1\225869\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\c lip_image003.jpg[/IMG]
شکل 3) مولفه هاي مختلف سيستم سلول خورشيدي
سوال 5 - آيا کليه وسايل برقي VAC 240/120 با استفاده از انرژي خورشيدي قابل به کار گيري هستند؟
شايد. بسياري از خانه هاي قديمي طوري طراحي يا ساخته نشده اند که از لحاظ مصرف انرژي داراي راندمان باشند. وقتي يک سيستم تجديدپذير براي خانه خريداري و نصب مي نماييم در واقع، کارخانه توليد انرژي الکتريکي براي خود تهيه نموده ايم. لذا هر کيلو وات ساعت انرژي مصرفي به معني استفاده از تجهيزات بيشتر و صرف هزينه بيشتر خواهد بود. هر وسيله الکتريکي که در240 VAC کار مي کند مانند هيتر، اجاق برقي و سيستم تهويه مطبوع بار الکتريکي گراني بر سيستم انرژي خورشيدي تحميل مي نمايند. شايد در صورت امکان به استفاده از آلترناتيوهاي ديگر نظير گاز مايع يا گاز طبيعي براي گرمايش، پخت و پز، کمپرسور بر اساس برق AC در ساخت خانه توجه گردد. يخچال و روشنايي درخانه به طور نمونه بزرگترين مصرف کنندگان پس از سيستم هاي گرمايشي مي باشند و اين دو حوزه بايستي به دقت براي طراحي انرژي بهينه مورد توجه قرار گيرند. در 5 سال اخير در راستاي توسعه و ارتقاي راندمان يخچال هاو فريزرها فعاليت هاي بسياري انجام شده است. لامپ هاي فلورسنت جديد 4/1 تا 3/1 قدرت مصرفي لامپ هاي التهابي براي همان لومن را دارا مي باشند. مضافا براي اين که تا 10 برابر عمر مي نمايند. اين لامپ هاي فلورسنت اکنون در دسترس بوده و قابل نصب مي باشند. يک قانون در زمينه صنعت انرژي هاي تجديدپذير اين است که هر دلار براي جايگزيني وسايل الکتريکي کم راندمان سه دلار در هزينه مربوط به اجراي سيستم هاي انرژي هاي تجديدپذير صرفه جويي خواهد نمود. بنابراين صرفه جويي در مصرف انرژي در هنگام توجه به سيستم انرژي هاي تجديد پذير بسيار حياتي خواهد بود.
سوال 6 - چه نوع استراکچري مناسب نصب ماژول هاي خورشيدي مي باشد؟
چهار نوع پايه به شرح زير براي نصب اين سيستم ها معمولا استفاده مي گردد که هر يک اتصالات مخصوص به خود دارد:
- نصب روي زمين يا بام
- نصب بر روي نوک پايه
- نصب بر روي پايه از کنار
- نصب براي رديابي
براي مثال استراکچر مخصوص نصب روي زمين يا بام فاصله سيم کشي بين آرايه خورشيدي، باتري و اينورتور را به حداقل مي رساند که مناسب مي باشد. اما اين نوع نصب نياز به اتصال زمين براي رعايت استانداردNEC-690-5 دارند که معمولا کمي گران مي باشند. به عبارت ديگر، نصب آرايه هاي خورشيدي بر روي اين گونه پايه ها به فونداسيون هاي نسبتا دقيق و تجهيزاتي براي جدا نمودن برف نياز خواهند داشت.
نوع دوم نسبتا نصب ساده اي دارند. نوع سوم داراي ريسک سرقت و خرابكاري در مقايسه با نوع اول مي باشند. اين نوع نصب انتخاب مناسب تري براي آب و هواي سرد مي باشند زيرا برف به راحتي بر روي آن ها مي لغزند. اين نوع نيز نصب آساني داشته اما معمولا براي نصب تعداد کم ماژول ها (1 تا 4 عدد) مناسب مي باشند.
نوع معمول چهارم که استفاده از ساعات حداکثر تابش خورشيد را اضافه مي نمايند معمولا براي کاربرد پمپاژ آب استفاده مي شوند. اين نوع نصب براي تابستان بسيار موثر مي باشند. بعضي اوقات نصب ماژول هاي بيشتر بر روي پايه هاي ارزانتر در زمستان نسبت به نصب ماژول هاي کمتر بر روي نوع چهارم به صرفه تر است. اگر چه در مناطقي که مصرف پيک انرژي در زمستان طولاني تر است، استفاده از نوع چهارم مفيدتر و اقتصادي تر خواهد بود.
[IMG]file:///C:\DOCUME~1\225869\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\c lip_image004.jpg[/IMG]
شکل 4) انواع مختلف پايه و اتصالات در هنگام نصب سلول هاي خورشيدي
سوال 7 - آيا در هنگام استفاده از سيستم هاي انرژي خورشيدي بايد خانه به سيم کشي براي بارهاي AC يا DC مجهز گردد؟
اين موضوع به اندازه سيستم و نوع بارگذاري که مي خواهيم بستگي دارد. وسايل الکتريکي DC معمولا نسبت به وسايل برقي AC راندمان بيشتري دارند چون در اين صورت نگران افت انرژي در اينوتور نيسستيم. ولي بارهاي DC معمولا گرانتر مي باشند. با ارتقاي انجام شده درطي 5 سال گذشته در راندمان و قابليت اطمينان اينورتورها، وسايل AC مي توانند استفاده گردند. ديگر مزيت وسايل AC ، افت ولتاژ کمتر براي مدار يک مصرف کننده 12 VAC در مقايسه با 12 VDC با همان قدرت تحويلي مي باشد که سيم کشي هاي کوچکتر را امکان پذير مي نمايد.
سوال 8 - آيا سيستم هاي فوتو ولتائيک قابل استفاده براي گرمايش آب يا گرمايش فضاهاي مسکوني/کاري هستند؟
خير. فوتوولتائيک انرژي خورشيدي را به برق DC با راندمان نسبتا کمي (14 تا 20 درصد) تبديل نموده و بنابراين به کارگيري المان هاي حرارتي الکتريکي بسيارگران و کم راندمان خواهند بود. انتقال گرماي خورشيد به آب به صورت مستقيم بسيار با راندمان تر از سيستم هاي فوتو ولتائيک مي باشد.
سوال 9 - ماژول هاي خورشيدي بايد کجا و در چه راستايي نصب گردند؟
اگر مکان نصب در نيمکره شمالي قرار دارد، آرايه خورشيدي بايد به سمت جنوب واقعي براي استحصال ماکزيمم انرژي روزانه سمت گيري شود (بر عکس در نيمکره جنوبي، به سمت شمال واقعي). براي بسياري مناطق اختلافي بين جنوب مغناطيسي و جنوب واقعي وجود دارد و بنابراين استفاده از نقشه هاي مربوطه قبل از نصب پايه ماژول ها يا آرايه ها توصيه مي گردد. ماژول هاي خورشيدي نسبت به افق براي استفاده از انرژي بيشتر بايد به سمت بالا نصب شوند تا علاوه بر آن باران و برف بر آن ها سايه نيندازند.
براي استحصال بيشترين انرژي سالانه و کمترين نگهداري بايد آرايه خورشيدي به سمت جنوب واقعي با زاويه اي برابر زاويه عرض جغرافيايي مکان تنظيم شود. اگر تصميم به نصب آرايه به طور فصلي داريم بهتر است از قانون زير تبعيت نماييم:
- در تابستان زاويه عرض جغرافيايي منهاي 15 درجه
- زاويه عرض جغرافيايي در بهار و پاييز
- در زمستان زاويه عرض جغرافيايي به علاوه 15 درجه
بسياري از استراکچرهاي نصب براي تنظيم فصلي با زاويه 65 درجه نسبت به افق در دسترس مي باشند. براي محاسبه اين که آيا محل قرارگيري آرايه خورشيدي در هر زمان از روز در تاريکي قرار مي گيرد يا خير استفاده از مسير ياب مناسب خواهد بود.
[IMG]file:///C:\DOCUME~1\225869\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\c lip_image005.jpg[/IMG]
شکل 5) يك نمونه نقشه زاويه ميل مغناطيسي
سوال 10 - آيا بايستي باتري ها براي کار در شرايط 12، 24 يا 48 VDC تنظيم گردند؟
صنعت فوتوولتائيک با بازار ارتباطات راديويي 12 ولت شروع گرديد. اين سيستم ها به طور نمونه کوچک بوده و داراي بار VDC 12 بودند (1 تا 2 ماژول خورشيدي). با ورود اين صنعت به خانه ها، سيستم ها بزرگتر شدند (بيش از 16 ماژول) و ديگر بارهايDC استفاده نشد. امروزه بيشتر سيستم هاي مورد استفاده در خانه ها 24يا 48 VDCهستند زيرا سيستم هاي با ولتاژ بزرگتر انعطاف بيشتري براي نصب سيستم خورشيدي و باتري ها در مقايسه با سيستم 12 ولت ايجاد مي نمايند. براي يک خروجي مورد نياز، يک سيستم با ولتاژ بيشتر جريان را کاهش داده (اما نه قدرت مصرفي را) که اين خود اجازه مي دهد تا سيم کشي کمتر و ارزانتر براي سيستم خورشيدي، باتري و اينورتور اجرا شود. البته اگر از قبل بارهاي زيادي در محدوده 12VDC داشته باشيم اين مورد پارامتر تصميم گيري براي انتخاب ولتاژ سيستم خواهد بود. به طور کلي بيشتر سيستم ها در 48 ولت يا بيشتر کار مي نمايند.
سوال 11- آيا توليد انرژي الکتريکي و يا حرارتي با استفاده از انرژي خورشيد، در مقايسه با ساير روش هاي توليد اين انرژي ها مانند استفاده از سوخت هاي فسيلي، هسته اي و يا باد از لحاظ اقتصادي توجيه پذير است؟
با نگاهي به جدول زير که هزينه توليد، سرمايه گذاري و هزينه هاي جانبي تکنولوژي هاي مختلف توليد انرژي الکتريکي و يا حرارتي را در مقياس زياد در آمريکا بر حسب دلار نشان مي دهد، متوجه مي شويم که در حال حاضر استفاده از انرژي خورشيدي يکي از پرهزينه ترين روش هاي توليد انرژي الکتريکي و يا حرارتي است.
[IMG]file:///C:\DOCUME~1\225869\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\c lip_image006.jpg[/IMG]
جدول 1) هزينه توليد، سرمايه گذاري و هزينه هاي جانبي تکنولوژي هاي مختلف توليد انرژي الکتريکي و يا حرارتي
تغييرات وسيع قيمت ها در بازار سوخت و روند رو به رشد قيمت سوخت هاي فسيلي در سال هاي اخير، انتشار گاز CO2 در اثر استفاده از سوخت هاي فسيلي، آلودگي محيط زيست در اثر استفاده از سوخت هاي فسيلي و هسته اي و فشار دنيا براي توجه دولت ها به مسائل محيط زيست، دولت ها را وادار به سرمايه گذاري در بخش انرژي هاي نو به خصوص باد و خورشيد کرده است. مزاياي استفاده از آن ها عبارتند از:
- نيروگاه هاي بادي و خورشيدي ماژولار هستند و ظرفيت آن ها را مي توان به تدريج و با
افزايش بار افزايش داد.
- مدت زمان ساخت نيروگاه هاي بادي و خورشيدي در مقايسه با ساير تکنولوژي ها کوتاه است
و اين مساله ريسک سرمايه گذاري را کاهش مي دهد.
- سوخت آن ها مجاني است و آلودگي ايجاد نمي کند.
شکل زير روند رشد ظرفيت نيروگاه هاي مختلف از سال 1993 تا 2003 را در آمريکا نشان مي دهد. انرژي خورشيدي در رتبه دوم قرار گرفته است.
[IMG]file:///C:\DOCUME~1\225869\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\c lip_image007.jpg[/IMG]
شکل 7) روند رشد ظرفيت نيروگاه هاي مختلف از سال 1993 تا 2003 در آمريکا
افزايش سرمايه گذاري در استفاده از انرژي خورشيدي و پيشرفت تکنولوژي در زمينه ساخت سلول هاي خورشيدي باعث کاهش قيمت ماژول هاي خورشيدي مطابق نمودار زير شده است.
[IMG]file:///C:\DOCUME~1\225869\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\c lip_image008.jpg[/IMG]
شکل 8) افزايش سرمايه گذاري در استفاده از انرژي خورشيدي و پيشرفت تکنولوژي در زمينه ساخت سلول هاي خورشيدي
و با توجه به اين مساله، هزينه الکتريسيته توليدي توسط صفحات خورشيدي مطابق منحني زير کاهش پيدا کرده است.
[IMG]file:///C:\DOCUME~1\225869\LOCALS~1\Temp\msohtmlclip1\01\c lip_image009.jpg[/IMG]
شکل 9) هزينه الکتريسيته توليدي توسط صفحات خورشيدي
سوال 12- آيا انرژي خورشيدي، جايگزين خوب، قابل اطمينان و قابل دوامي براي کليه مصارفي که امروزه از سوخت هاي فسيلي استفاده مي شود هست؟
- سيستم هاي فوتوولتائيک (PV) که با استفاده از سلول هاي خورشيدي، انرژي تابشي خورشيد را به انرژي الکتريکي تبديل مي کنند
- سيستم هاي خورشيدي- حرارتي (Solar Thermal) که اساس کار آن ها بر پايه متمرکز کردن انرژي حرارتي خورشيد و استفاده از آن در دماي بالا و پايين است.
- کاربردهاي دماي پايين شامل آبگرمکن وسيستم حرارتي ساختمان ها مي باشد.
- در کاربردهاي دماي بالا، انرژي حرارتي خورشيد براي توليد بخار و به حرکت در آوردن ژنراتور بخار براي توليد الکتريسيته استفاده مي شود.
بنابراين از انرژي خورشيدي مي توان براي توليد انرژي الکتريکي و انرژي حرارتي استفاده کرد. در حال حاضر 70% انرژي مصرفي در دنيا، انرژي الکتريکي است. از جمله مشکلات توليد انرژي الکتريکي با استفاده از انرژي تابشي خورشيد، علاوه بر هزينه بالا، توليد آن تنها در زمان تابش خورشيد است. به خاطر ماهيت متغير تابش خورشيد در ساعات مختلف روز و فصول مختلف سال و نقاط مختلف دنيا و هم چنين تاثيرشرايط آب و هوايي و دما بر عملکرد سلول هاي خورشيدي، براي اين که بتوان جوابگوي تقاضاي انرژي الکتريکي در هر زمان بود نياز به ذخيره سازي انرژي الکتريکي داريم. تکنولوژي و هزينه، ميزان ذخيره انرژي الکتريکي را محدود مي کند. به همين دليل است که در حال حاضر براي تامين انرژي الکتريکي در سيستم هاي مستقل از شبکه اصولا از سيستم هاي هايبريد استفاده مي شود، در اين حالت آرايه هاي خورشيدي تنها بخشي از انرژي الکتريکي مورد نياز سيستم را تامين مي کنند. به طور کلي مي توان گفت که با وجود اين که انرژي خورشيدي قابليت استفاده براي کليه نيازهاي بشر به انرژي را دارد ولي در حال حاضر تکنولوژي لازم براي چنين منظوري موجود نمي باشد و انرژي خورشيدي به تنهايي پاسخ گوي همه نيازهاي بشر به انرژي نيست.
سلام مقاله در مورد برق گیر خط میخواستم.
دوستان با تجربه تر لطفا در پیدا کردن چند مقاله از سایت springer و elsevier که موضوعش در رابطه با " توان راکتیو - شبکه انتقال" باشه کمکم کنید.
در این مورد مقاله ترجمه شده هم داشته باشید خریدارم :
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ممنون.
نقل قول:
سلام
ممنون از مطالبتون
فقط هرکاری میکنم نمیشه دانلود کنم
سلامنقل قول:
اینجا که چیزی واسه دانلود نیست!!!!!!:n13:
نقل قول:
این ادرسها که دادین همشون مسدود هستن:28::thumbsdow
نقل قول:
اره جون خودت بهمین سادگی بهمین خوشمزگی
حداقل ادرس لینکی که میدیرو به روزکن تا ملت سرکار نباشن مهندس:n24::n24::n24:
:n25::n25:نقل قول:
اره جون خودت بهمین سادگی بهمین خوشمزگی
حداقل ادرس لینکی که میدیرو به روزکن تا ملت سرکار نباشن مهندس:n24::n24::n24:
دوست عزیز پستی که شما نقل قول کردید مربوط به 7 سال پیش است اگر بدنبال مقاله ای هستید نام انرا اعلام کنید تا در صورت وجود قرار داده شودنقل قول:
سلام درباره ترانسفورماتور اشباه شده یا ترانسفورماتور خطی مطلب یا فایل لازم دارم .ممنون میشم