پنل خورشیدی ، سیستم سولار ( Solar Panels )
سلول خورشیدی ، سیستم سولار یا پنل خورشیدی ، بیشتر مناسب مناطقی است که امکان برق رسانی وجود ندارد و یا اینکه هزینه های برق رسانی بسیار زیادی باید پرداخت شود مانند مزرعه ها ، ویلاها ، باغ ها ، دامداری ها ، مراکز پرورش حیوانات ( شترمرغ و … ) ، پرورش ماهی و آبزیان و … . با نصب سیستم خورشیدی می توانید علاوه بر صرفه جویی در راه اندازی برق از پرداخت هزینه های برق ماهانه رهایی یابید و در حفظ محیط زیست و استفاده از انرژی های تجدید پذیر پیشتاز باشید.
پنل خورشیدی یکی از تجهیزات بسیار پرکاربرد است
پنل خورشیدی می تواند برای تامین برق روشنایی ، دوربین مدار بسته، سیستم های امنیتی ، آنتن ها و بسیاری از کاربرد های صنعتی و غیر صنعتی استفاده می شود.
ساختار پنل خورشیدی بسیار ساده و دارای طول عمر بسیار بالایی می باشد .
پنل های خورشیدی در دو نوع مونو کریستال و پلی کریستال ساخته و به بازار عرضه می گردند .
پنل مونو کریستال از لحاظ ظاهری دارای رنگ مشکی و پنل پلی کریستال سورمه ای رنگ می باشد .
تفاوت کاربردی این دو نوع پنل تولید برق پنل مونو حتی در روز های ابری می باشد ( این قابلیت باعث می شود در مناطق شمالی کشور بسیار بهتر جوابگو باشد .).
ضمنا پنل های پلی در مناطقی که هوا بسیار گرم است استفاده می شود تا راندمان ان بیشتر شود ( البته این برای پروژه های بسیار بزرگ می باشد که راندمان ان بسیار اهمیت دارد ).
صفحات خورشیدی دارای فریم الومینیومی بوده و شیشه نشکن ان را پوشانیده است.
جنس شیشه به گونه ای است که حد اقل باز تاب (رفلکس) نور خورشید را داشته باشد.
یکی از نگرانی های کسانی که می خواهند اقدام به خرید پنل خورشیدی انجام دهند نگرانی از شکستن پنل می باشد .
که البته این پنل ها در اثر برخورد تکه های سنگ کوچک و همچنین تگرگ مشکلی برای انها پیش نمی اید.
صفحه خورشیدی باید در فضای باز و معمولا روی پشت بام نصب شود .
هیچگونه سایه ای بر روی پنل نباید باشد
همچنین جهت نصب پنل خورشیدی به سمت جنوب می باشد و با زاویه ۳۷ درجه با خط افق می باشد .
روی پنل خورشیدی را نباید با شیشه کاور کرد ، جون این عمر باعث بالارفتن دمای پنل شده و راندمان پنل پایین می آید .
پنل های خورشیدی کاملا ضد اب بوده و در معرض باران و برف می تواننند بدون هیچ گونه محافظتی قرار گیرند .
پنل های ۱۰ تا ۱۵۰ وات با ولتاژ کاری ۱۲ ولت و پنل های ۱۵۰ وات به بالا ولتاژ کاری ۲۴ ولت می باشند.
( ماکزیمم ولتاژ انها ۱۸ ولت است ولی باید به یک باطری ۱۲ ولت متصل گردد )
بسیاری از همکاران نگران بالا بودن ولتاژ پنل یعنی ۱۸ ولت برای باطری ۱۲ ولت می باشد که این موضوع با استفاده از شارژ کنترلر بین باطری و پنل کاملا مرتفع است و ضمنا ولتاژ منبع اصلی باید چندین ولت بیشتر از باطری باشد تا بتواند باطری را شارژ کند.
در پنل های توان پایین ، برای مثال ۱۰ وات و ۲۰ وات نیازی به شارژ کنترلر نیست و در واقع استفاده از شار|ژ کنترلر اصولی نیست ،چون خورد شارژ کنترلر ها برق مصرف می کننند و چون برق تولیدی توسط پنل های ده وات بسیار کم است در این صورت تنها برق مورد نیاز شارژ کنترلر را تامین می کنتدد .باسری مناسب برای این پنل خورشیدی یک باطری ۹ آمپری می باشد
سیستم برق خورشیدی مورد استفاده در یک خانه:
متصل به شبکه (On Grid):
در سیستم متصل به شبکه برق تولید شده از انرژی خورشید به شبکه برق سراسری تزریق خواهد شد.
در حقیقت در این سیستم کاربر برق تولیدی خود را به سازمان انرژی های نو ایران ( وزارت نیرو) می فروشد.
در این روش، برق تولید شده پس از تبدیل شدن بوسیله اینورتر مخصوص سیستم های متصل به شبکه و با استفاده از کنتورهای مخصوص دوطرفه، به شبکه برق سراسری تزریق خواهد شد.
در این حالت کاربر در حقیقت یک نیروگاه کوچک خورشیدی در خانه خود احداث نموده است که با توجه به سرمایه و فضا می تواند از یک تا ۲۰ کیلووات در خانه نیروگاه احداث نماید.
با توجه به اینکه رویکرد این مقاله بر این نوع سیستم ها نیست، به همین مقدار توضیح بسنده شده است.
منفصل از شبکه (Off Grid):
در این نوع سیستم، برق تولید شده از پنل خورشیدی، وارد باتری شده و در آن ذخیره می گردد.
سپس برق ذخیره شده در باتری پس از تبدیل شدن به برق متناوب توسط اینورتر مخصوص سیستم های منفصل از شبکه، وارد مدار برق خانه می شود.
در این روش یک کاربر می تواند همه یا بخشی از برق خانه خود را با استفاده از برق خورشیدی تامین نماید.
در ادامه به توضیح سیستم برق خورشیدی منفصل از شبکه و همچنین برآورد هزینه برای یک خانه پرداخته می شود.
ویژگی های فنی سیستم فتوولتائیک خانگی
اجزای سیستم فتوولتائیک عبارتند از:
پنل ( سلول های فتوولتائیک )
این سلول ها مربع های نازک دیسک ها یا فیلم هایی از جنس نیمه هادی هستند که ولتاژ و جریان کافی را در زمان قرار گرفتن در معرض تابش نور خورشید تولید می کند. پنل‌های خورشیدی متداول به دو نوع مونو کریستال و پلی کریستال تقسیم می‌شوند. پنل‌های مونو کریستال کمی بهتر از پنل پلی کریستال می‌باشند.
پنل‌های معمول برای یک سیستم خورشیدی خانگی در انواع ۹۰، ۲۰۰، ۲۵۰ و ۳۰۰ واتی می‌باشد.
اینورتر (مبدل ): وسیله ایست که جریان مستقیم (DC) را به جریان متناوب (AC) برای مصرف، تبدیل می کند.
اینورترهای خورشیدی به دو نوع منفصل از شبکه و متصل به شبکه تقسیم می‌شوند.
در نوع متصل به شبکه، برق تولیدی از پنل خورشیدی به طور مستقیم به اینورتر وارد می‌شود.
بنابراین این اینورتر با اینورترهای معمولی متفاوت است.
زیرا برق تولید شده از پنل به دلیل تاثیرات شرایط محیطی مانند تغییرات تابش نور خورشید همیشه در حال تغییر است.
پس اینورتر با یک توان ورودی یکنواخت روبرو نیست و در نتیجه باید الگوی خاصی برای تبدیل برق مستقیم به برق متناوب داشته باشد.
در نتیجه قیمت اینورتر خورشیدی نسبت به اینورتر معمولی بالاتر است.
در نوع منفصل از شبکه
اینورتر برق ذخیره شده در باتری را از ۱۲ ولت مستقیم به ۲۲۰ ولت متناوب تبدیل می‌کند تا مناسب برای استفاده در وسایل برقی خانه شود.
اینورترها هرچه قدر شکل تبدیلشان سینوسی تر باشد، بهتر خواهند بود.
این اینورترها مانند اینورتر متصل از شبکه نیستند زیرا برق یکنواخت باتری را تبدیل خواهند کرد.
برای انتخاب اینورتر دو پارامتر بسیار مهم را باید در نظر گرفت:
ولتاژ ورودی به اینورتر و توان خروجی از اینورتر.
ولتاژ ورودی به اینورتر منفصل از شبکه مربوط به ولتاژ باتری و در نوع متصل به شبکه مربوط به ولتاژ پنل است.
توان خروجی از اینورتر هم مربوط است به حداکثر توانی که سیستم برای آن طراحی شده است.
این توان برای سیستم‌های منفصل معمولا در اینورترها از ۲۰۰ وات تا ۳۰۰۰ وات می‌باشد.
شارژ کنترلر:
شارژ کنترلر وظیفه شارژ باتری ها را از منبع پنل خورشیدی بر عهده دارد.
در حقیقت شارژ کنترلر همان شارژر باتری است اما شارژ کنترلر خورشیدی غیر از اینکه باید الگوی شارژ یک باتری را رعایت نماید .
( شایان ذکر است که شارژ کنترلر باتری سرب اسیدی با باتری لیتیمی متفاوت است و این به دلیل تفاوت الگوی شارژ شدن این دو باتری است)
باید خود را با توان متغیر یک پنل خورشیدی نیز وفق دهد.
از این منظر شارژ کنترلر خورشیدی نیز نسبت به یک شارژ کنترلر معمولی گرانتر است.
برای انتخاب شارژ کنترلرها نیز باید دو پارامتر ولتاژ باتری و توان پنل را لحاظ نمود.
شارژ کنترلرها انواع مختلفی بر اساس ولتاژ ( معمولا ورودی ۱۲ یا ۲۴ ولت مستقیم) و توان یا جریان خروجی ( از ۵ آمپر تا ۴۰ آمپر) دارند .
اما به طور کلی می‌توان آنها را به دو دسته PWM و MPPT تقسیم نمود.
در مدل MPPT شارژ کنترلر با اتخاذ الگویی همیشه با تغییر در ولتاژ و جریان تولید شده از پنل خورشیدی، در توان ماکزیموم کار خواهد کرد. بنابراین مدل MPPT گرانتر از مدل PWM می باشد.
باتری:
آخرین جز یک سامانه خورشیدی منفصل از شبکه، منبع ذخیره سازی توان تولیدی توسط پنل خورشیدی است که همان باتری‌های قابل شارژ می‌باشد.
باتری مناسب سیستم خورشیدی به دو نوع لیتیمی و سرب اسیدی تقسیم می‌شوند. البته برای یک سامانه خورشیدی مورد نیاز یک خانه از باتری‌های اسیدی استفاده می‌شود.
باتری‌های اسیدی متداول در حال حاضر از نوع ژله‌ای می‌باشند.
جدول زیر نشان دهنده طول عمر قطعات مورد استفاده می‌باشد
محاسبه هزینه تامین برق خانه با استفاده از سیستم خورشیدی
محاسبه مقدار توان سلولهای خورشیدی است با توجه به محل جغرافیایی که قرار است پنل های فتوولتاییک در آن محل نصب شوند از اهمیت قابل توجهی برخوردار است.
چراکه در موقعیت های جغرافیایی مختلف پارامترهایی همچون زاویه تابش آفتاب، متوسط تابش روزانه آفتاب، مقدار ابری بودن روزها در طول سال و سایر عوامل جوی و محیطی تاثیر زیادی بر طراحی پانل ها از لحاظ ظرفیتی خواهد داشت.
مهمترین پارامتری که در شرایط جغرافیایی مختلف بر روی ظرفیت پانل ها تاثیر می‌گذارد متوسط تابش روزانه آفتاب در یک منطقه بر حسب ساعت است.
خوشبختانه از این لحاظ ایران کشوری است که بیشتر روزهای سال را آفتابی می‌گذراند و متوسط سالانه روزهای آفتابی در ایران به خصوص مناطق مرکزی بسیار بالاست.
برای محاسبه توان مورد نیاز ابتدا باید میزان مصرف انرژی خانه را بدست آورد.
این میزان بر روی قبوض برق درج شده است و هر کاربر می‌تواند از طریق قبض برق خود میانگین مصرف ماهانه خود را بدست آورد.
اما به طور میانگین برای یک خانه ۹۰ متری این مقدار به طور متوسط سالانه در حدود ۱۶۵ کیلووات ساعت در ماه یا به عبارتی در حدود ۵/۵ کیلووات ساعت در روز می‌باشد.
البته در روزهای تابستان که کولر روشن خواهد شد این مقدار بیشتر می‌شود و نوع کولر آبی یا گازی توان متفاوتی را مصرف می‌کنند.
حال اگر کاربری بخواهد از نیروی خورشیدی برای خانه خود استفاده نماید با توجه به لوازم برقی می بایست توان مصرفی روزانه خود را بدست آورد.
در ادامه جدولی توان مصرفی وسایل برقی معمول در یک خانه ۹۰ متری آورده شده است.
موارد ذکر شده نیازهای اصلی در یک ویلا یا خانه می‌باشند و به طور تقریبی محاسبه شده است.
برای برآورد هزینه سامانه خورشیدی مورد نیاز این خانه بر اساس ۳۸۰۰ وات ساعت به شرح ذیل عمل می‌شود:
طبق داده های تجربی بدست آمده از یک نیروگاه خورشیدی در تهران یک پنل خورشیدی ۲۵۰ واتی می‌تواند بین ۱۲۰۰ تا ۹۵۰ وات ساعت در روز برق تولید نماید.
بنابراین برای اینکه بتوان حداقل برق مورد نیاز یک خانه را تامین نمود باید از ۴ پنل خورشیدی ۲۵۰ واتی یا به عبارتی یک کیلووات پنل استفاده نمود.
در این حالت در روز تقریبا بین ۳۸۰۰ تا ۴۸۰۰ وات ساعت برق تولید خواهد شد.
برای شارژ کردن این برق در باتری نیاز به شارژ کنترلر مدل ۱۲ ولت – ۴۰ آمپر می‌باشد.
همچنین برای تبدیل برق ۱۲ ولتی به ۲۲۰ ولت متناوب نیاز به اینورتر یک کیلوواتی است.
میزان باتری مورد نیاز برای ذخیره شدن این میزان انرژی در باتری ۱۲ ولتی، نیاز به باتری با ظرفیت ۴۰۰ آمپر ساعت است.
بنابراین می‌توان از ۴ باتری ۱۰۰ آمپر ساعتی استفاده نمود.
طراحی محاسبات سازه و فروش سازه های LSF&CFS توسط شرکت تجهیز بنا
تجهیز بنا مجری تخصصی سازه های فولادی سبک ال اس اف LSF با هدف ارتقاء صنعت ساختمان در زمینه طراحی، تولید و اجرای سیستم قاب سبک فولادی (Lightweight Steel Framing) با بهره گیری ازتجربه و تخصص در سال ۱۳۸۵شروع به فعالیت نموده و با توجه به افزایش روز افزون تقاضای ساخت ساختمان به روش LSF با مزایای فراوان اعم از مقاومت در مقابل زلزله ، کاهش زمان ساخت ، جابه جایی آسان ، دقت بالا در اجرا و قابلیت بازیافت تا ۹۵درصد و….. تمامی تلاش خود را معطوف به بهره گیری از این تکنولوژی نوین ساختمانی نموده است و در حال حاضر به عنوان یکی از برترین شرکتهای سازنده ساختمان به روش صنعتی (قاب فولادی سبک) ارائه خدمات می نماید.
با ما به رویاهایتان نزدیکتر شوید
طراح، سازنده و مجری سازه‌های سبک فولادی (ال اس اف)
طراحی , مشاوره و نصب مزارع خورشیدی
انجام کلیه امور طراحی از صفر تا صد
ساخت اضافه اشکوب در ۶۰ روز
ساخت ویلای مدرن در ۹۰ روز
طراحی ، محاسبات وفروش سازه های LSF & CFS
تماس با ما :
۵-همراه مهندس چشمه علائی :۰۹۱۲۳۳۹۹۵۸۷