پاورپوینت پنل های خورشیدی (solar panel)

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

بسم الله الرحمن الرحیم

عنوان:
پنل های خورشیدی (solar panel)

اسلاید 2 :

فهرست بحث و مناظره
اجزاء یک سیستم خورشیدی
سیستم های خورشیدی
نحوه نصب پنل های خورشیدی
موقعیت کشور ایران از نظر میزان دریافت انرژی خورشیدی
مزیت نسبی مولد های خورشیدی
عوامل مهم و كلیدی در انتخاب ماژول های خورشیدی PV Modules) )
نحوه تولید انرژی الکتریسته به وسیله سلول های خورشیدی
صفحات فتوولتائیک نواری(Thin film)
سلول های خورشیدی (پنل های فتوولتائیکی)

اسلاید 3 :

سیستم های خورشیدی
سیستم های خورشدی به سیستم هایی اطلاق می گردد که انرژی خورشیدی را در خود ذخیره می نمایند و آن را به انرژی الکتریسیته تبدیل می کنند. این سیستم ها انرژی خورشید را در طول روز جذب کرده و سپس انرژی ذخیره شده را در کل مدت شبانه روز مورد استفاده قرار می دهند و استفاده از این سیستم برای مکان هایی که امکان برق کشی وجود ندارد کاملا به صرفه است.

اسلاید 4 :

اجزاء یک سیستم خورشیدی
به طور کلی یک سیستم خورشیدی از 4 جزء اصلی تشکیل شده است:
1- سلول های خورشیدی
2- شارژ کنترلر
3- اینورتر (تبدیل کننده ی DC به AC)
4- باتری

اسلاید 5 :

سلول های خورشیدی (پنل های فتوولتائیکی)
پنل های فتوولتائیک یا صفحات خورشیدی یکی از چهار بخش اصلی سیستم خورشیدی است که در تبدیلات انرژی فتوولتائیک؛ انرژی موجود در نور را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.
در یک ماژول خورشیدی تعداد زیادی سلول را به صورت سری متصل می کنند تا سطح ولتاژ بیشتری حاصل شود.
صفحات فتوولتائیك (Photo voltaic) از نظر تكنولوژی به 3 دسته تقسیم بندی می شوند:
1- صفحات فتوولتائیك پلی كریستال . (Photovoltaic polycrystalline Panels).
2-صفحات فتوولتائیك مونوكریستال . (Photovoltaic mono crystalline Panels) .
3-صفحات فتوولتائیك نواری . (Thin Film).

اسلاید 6 :

صفحات فتوولتائیک نواری(Thin film)
فیلم نازکThin-Film) ) , سلول خورشیدیTFSC) ) که فیلم نازک سلول های فتوولتاییکTFPV)) نیز نامیده می شود، سلول های خورشیدی است که از یک یا چند لایه نازک از مواد فتوولتائیک ساخته شده است. دامنه ضخامت اين لايه ها بسيار گسترده و از چند نانومتر تا دهها ميكرومتر متغير است.
اين محصول جهت استفاده در مناطق با آب و هواي مرطوب مناسبتر ميباشد و همچنين در درجه حرارت بالا افت توان بسار اندكي دارد.
مزایای صفحات فتوولتائیک نواری عبارتند از:
1-بسیار نازک و سبک هستند.
2-از انعطاف پذیری بالایی برخوردارند.
3-به دلیل استفاده از نیمه هادی های مرغوب از راندمان بالایی برخوردارند.

اسلاید 7 :

نحوه تولید انرژی الکتریسته به وسیله سلول های خورشیدی
اساس ساختاری یک سلول خورشیدی نیمه هادی هستند که دو نوع از پرکاربردترین آن ها سیلیکون و ژرمانیم می باشند.
که سیلیکون از ناخالصی نوع P (سه ظرفیتی) و ژرمانیم از ناخالصی نوع N (پنج ظرفیتی) می باشد.
حال اگر این پیوند P-N توسط نور خورشید تابش شود, که در نتیجه جفت الکترون حفره که انرژی آنها بیشتر از انرژی اتمی است ایجاد می شود.(تعداد الکترون و حفره های تولید شده به شدت نور بستگی دارد.)
جهت الکترون ها مایل به سمت حفره ها و جهت حفره ها نیز مایل به سمت الکترون ها است. تا بتوانند به یک حالت تعادل برسند اما به دلیل وجود یک میدان الکتریکی در بین این دو پیوند الکترون ها به سمت نوع P و حفره ها به سمت نوعN میل می یابند و یک اختلاف پتانسیل در دو سر خروجی پیوند ایجاد می کنند.

اسلاید 8 :

عوامل مهم و كلیدی در انتخاب ماژول های خورشیدی PV Modules) )
در انتخاب ماژول های خورشیدی (PV Modules) باید به نكات زیر توجه داشت:
بازده (Efficiency):
امروزه ماژول هایی با بازده 10 الی 18 درصد به صورت عملی در بازار وجود دارند. البته این مقادیر روز به روز در حال پیشرفت بوده و در نمونه های آزمایشگاهی تا كنون به مرز 42% نیز رشیده است.
ولتاژ (V max):
ماكزیمم ولتاژی است كه یك ماژول خورشیدی (PV Module) قادر به تامین آن می باشد و عموما در رنج 12، 24 و 48 در اختیار مصرف كننده قرار می گیرد.
جریان : (I max)
ماكزیمم جریان تولیدی یك ماژول خورشیدی (PV Module) بوده كه در طراحی سیستم ها نقش تعیین كننده ای دارد.

اسلاید 9 :

توان ماكزیمم (P max):
حداكثر توانی است كه یك ماژول خورشیدی( PV Module) قادر به تامین آن بوده است. این مقدار حاصلضرب مقدار ولتاژ (در حالت مدار باز) در مقدار جریان (در حالت اتصال كوتاه) در ضریبی به نام ضریب تامین (Form Factor) می باشد.
P max = Voc * Isc * F.F
هر چه مقدار F.F به عدد یك نزدیك تر باشد به معنی كیفیت بالاتر ماژول خورشیدی است.
عوامل مهم و كلیدی در انتخاب ماژول های خورشیدی PV Modules) )

اسلاید 10 :

مزیت نسبی مولد های خورشیدی
1- عدم وجود ادوات متحرک در سیستم.
2- قابل اطمینان با طول عمر 25 ساله پنل ها.
3- عدم نیاز به کنترل.
5- عدم نیاز به تعمیر و نگهداری.
6- استهلاک هزینه های احداث در یک دوره 3 الی 5 ساله.
7- عدم وجود آلایندگی در تامین انرژی و همراهی با مدافعین حفاظت محیط زیست.
8- عدم استفاده و وابستگی به سوخت های فسیلی

اسلاید 11 :

موقعیت کشور ایران از نظر میزان دریافت انرژی خورشیدی
کشور ایران در بین مدار های 25 تا 40 درجه عرض شمالی قرار گرفته است ودر منطقه ای واقع شده است که به لحاظ دریافت انرژی خورشیدی در بین نقاط مختلف جهان در بالاترین رده ها قرار دارد. میزان تابش خورشدی در ایران بین3800 تا 5400 وات ساعت بر مترمربع در سال تخمین زده شده است.
در ایران به طور متوسط سالیانه بیش از 280 روز آفتابی گزارش شده است

اسلاید 12 :

نحوه نصب پنل های خورشیدی
مهمترین شرط نصب پنلها، استفاده از یک ستون مناسب و قوی و تدارک دیدن یک
فونداسیون بتنی مستحکم در خاک سفت و غیر دستی میباشد تا سازه های طراحی شده، در مقابل نیروهای باد و زلزله مقاومت نماید.
و بعد از آن می بایست کلیه پنل ها به سمت جنوب باشد.
عرض جغرافیایی- 90° = بهترین زاویه ی ثابت پنل در طول فصول سال

اسلاید 13 :

باید دقت کرد که در حالت نصب سیستم های PV بر روی پشت بام های شیب دار , ماژول ها در فاصله ای حدود cm 5 از سفال های پشت بام نصب گردد. در این حالت فضای بین ماژول های خورشیدی و سفال های پشت بام , امکان خنک سازی ماژول های خورشیدی را فراهم می کنند.
نحوه نصب پنل های خورشیدی

اسلاید 14 :

جذب میزان بیشتری از انرژی خورشیدی
شیب یا انحراف پنل خورشیدی از راستای عمودی، در میزان انرژی جذب شده مؤثر میباشد، با یک آزمایش عملی ساده میتوان پی برد که میزان انرژی دریافتی پنل هایی که به صورت عمودی از یک دیوار آویخته شدهاند و همچنین پنل هایی که مستقیماً و به صورت تخت و افقی بر روی زمین نصب گردیده اند.به مراتب کمتر از مقدار انرژی جذب شده به توسط نمونه هایی است که سطح آنها به سمت خورشیدنشانه رفته و در واقع پنل ها به صورت زوایه دار و اُریب نصب گردیده اند. علت خیلی ساده است؛ وقتی خورشید در نقطه ی اوج خود قرار دارد، شدت تابش اشعه ی آن زیاد بوده و وقتی با گذشت زمان و چرخش خورشید در آسمان، ارتفاع ظاهری آن نسبت به مکان مورد نظر کم شده و اشعه ی نور آن به صورت مایل دریافت میشود.

اسلاید 15 :

شدت تابش نور خورشید × وات نامی پنل = وات ساعت در روز
جذب میزان بیشتری از انرژی خورشیدی

اسلاید 16 :

جذب میزان بیشتری از انرژی خورشیدی
برای عملکرد بهینه یک سیستم PV می بایست تشعشع خورشید بر روی سطوح تولید کننده خورشیدی به طور پیوسته ، عمودی باشند.بنابراین برای اینکه کل سطوح تولید کننده صفحه خورشیدی به طور پیوسته در موقعیت های تابش خورشید تنظیم شوند از سیستم های ردیاب استفاده می شود.
این سیتم ها به دو دسته یک محوره و دو محوره تقسیم می شوند.
یک محوره: فقط تا زاویه ای محدود اثر می نمایند.
دو محوره: در این حالت همیشه خورشید بر پنل فتوولتائیک عمود می باشد.

اسلاید 17 :

بهره گیری از سیتم خورشیدی
انواع کاربرد سیستم های فتوولتائیک عبارتنداز:
1- سیستم های مستقل از شبکه سراسری برق.
2-سیستم های متصل به شبکه سراسری برق.
3- سیستم های هیبریدی.
به سیستم هایی گفته می شود که از چند منبع تغذیه برای تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز استفاده می شود و سیستم های فتوولتائیک یکی از منابع اصلی تغذیه می باشند.
از جمله منابع تامین کننده انرژی دیگری که در این مجموعه استفاده می شود عبارتند از:
1-دیزل ژنراتور
2- توربین های بادی.
که هر کدام بر اساس مدل اولویت بندی می شود و کنترل می گردد.

اسلاید 18 :

شارژ کنترلر
شارژ کنترلر وظیفه دارد هنگامی که باتری ها به شارژ کامل رسیدند آنها را از مدار خارج
کنند و هنگامی که به دلیل استفاده زیاد از باتری ، شارژ باتری به حد بحرانی رسید
اتصال بار را قطع کند.
وظیفه دیگر شارژ کنترلر جلوگیری از خطای اتصال کوتاه در سه بخش تولید کننده ،
مصرف کننده و منابع ذخیره است ، به طوری که هم دارای فیوز قطع و هم با استفاده از
مدارات محاسبه گر و رله ها خطا را تشخیص داده و اقدام لازم را انجام دهد.
شارژ کنترلر ها در رنج های مختلف جریان دهی ساخته و دسته بندی می شوند. برای استفاده از شارژ کنترلرها در جریان های بالا معمولا توصیه می شود از چند شارژ کنترلراستفاده شود که در این صورت کل سیستم به چند سیستم جدا تقسیم بندی می شود.

اسلاید 19 :

دسته بندی شارژ کنترلرها
شارژ کنترلر ها به چهار دسته کلی تقسیم بندی می شوند:
1- کنترلر های موازی
2- کنترلر های یک مرحله ای
3- کنترلرهای چند مرحله ای
4-کنترلر های پالسی

اسلاید 20 :

اینورتر
برای یک سیستم
خورشیدی از وسیله ای به نام اینورتر استفاده می شود که وظیفه آن تبدیل برق جریان
مورد نیاز برای وسایل برقی AC مستقیم پنل های خورشیدی و باطری به جریان متناوب می باشد.
اینورترها به طور کلی به دو نوع تقسیم می شوند:
1. موج سینوسی بهبود یافته(MSW.
2. موج سینوسی صحیح(TSW.
اینورترهای
MSW قادر به تولید موج سینوسی صحیح نمی باشند. برخی از وسایل مانند کامپیوتر فورا با برق DC را به AC تبدیل می کنند و بنابراین به خوبی با اینورتر های MSW کار می کنند.
با این حال برخی از وسایل نمی توانند به خوبی با این نوع برق کار کنند و بعضا در هنگام کار با این نوع برق صداهای آزار دهنده ای از خود بروز می دهندد.اینورتر های TSW گرانتر بوه و برای استفاده خانگی تقریبا همیشه بهترین گزینه بوده.