تجهیزات خورشیدی یکی از اجزای مهم سیستم انرژی خورشیدی است.

این تجهیزات خورشیدی هدف قرار دادن انرژی خورشید و تبدیل آن به برق است که برای خانوارها یا کسب و کار لازم است.

در میان تجهیزات خورشیدی سیستم، ما چندین جزء مانند پانل های خورشیدی، مبدل ها، سیستم های قفسه بندی و باتری ها را پیدا می کنیم.

پانل های خورشیدی اجزاء هستند که انرژی را از نور خورشید مهار و ذخیره می کنند.

پانل های خورشیدی فتوولتائیک (PV) از نیمه هادی های سیلیکونی ساخته شده اند که انرژی از اشعه های خورشید را جذب می کنند.

این فرایند اثر فتوولتائیک نامیده می شود. هنگامی که در معرض آفتاب قرار می گیرد،پنل های خورشیدی PV تولید انرژی در قالب یک شارژ جریان مستقیم می کنند که می تواند در واحد وات اندازه گیری شود.

در نتیجه پانل های خورشیدی می توانند در تولید انرژی خود از 75 وات تا 350 وات، با خروجی متوسط تقریبا 250 وات.

هنگامی که پانل های خورشیدی با هم گروه بندی می شوند، آنها سیستم پانل خورشیدی را تشکیل می دهند.

پتانسیل انرژی سیستم بر اساس تعداد پانل های تولید شده توسط خروجی قدرت آنها محاسبه می شود.

بنابراین خانواده های بریتانیایی معمولی از سیستم خورشیدی 5 کیلووات ساعت استفاده می کنند که شامل 20 پانل است که هر کدام یک خروجی قدرت 250 وات دارند.

علاوه بر این بر اساس این تعداد، تولید سالانه خورشیدی می تواند به میزان 6500 وات در سال تخمین زده شود.

پانل های خورشیدی یک بار جریان مستقیم تولید می کنند که به منظور تامین نیروی برق به جریان متناوب تبدیل می شود.

این کار با کمک اینورتر انجام می شود که انرژی تولید شده توسط پانل های خورشیدی را به سطوح لازم برای مصرف انرژی تنظیم و سازگار می کند.

بنابراین اینورترها با برنامه های تک فاز (که در اکثر خانوار ها یافت می شوند) و برنامه های کاربردی سه فاز سازگار هستند.

علاوه بر این اینورتر های خورشیدی سیستم پنل خورشیدی را به برق موجود متصل می کند.

درنتیجه دو نوع اصلی اینورتر برای سیستم های انرژی خورشیدی، مبدل های مرکزی و مبدل های میکرو وجود دارد.

اینورترهای مرکزی ارزان تر از همتای خود هستند و معمولا برای سیستم های منظومه شمسی که دارای دسترسی به خورشید بزرگ هستند استفاده می شود.

بنابراین آنها می توانند قدرت تولید شده توسط تمام پانل های خورشیدی مرتبط با یکدیگر را تبدیل کنند.

علاوه بر این اندازه اینورترهای مرکزی شبیه به اندازه پانل های خورشیدی است و به طور معمول در دیوار نصب شده است.

در نتیجه این اینورتر موثر ترین زمانی است که تمام پانل های خورشیدی متصل به آن مشخصات مشابه دارند و در شرایط مشابه کار می کنند و از این رو یک مقدار قدرت را از بین می برند.

هنگامی که یک بخشی از سیستم پنل خورشیدی به طور موقت از نور خورشید سایه می زند، استفاده از اینورترهای میکرو استفاده می شود.

آنها به هر پانل خورشیدی اختصاص داده می شوند، به تکنسین ها امکان می دهد تا هر تولید انرژی خورشیدی را نظارت و تحلیل کنند.

بنابراین این به قیمت های بالاتر برای این اجزا منجر می شود، بلکه به سطح بالایی از دسترسی به اطلاعات نیز می رسد.

در نتیجه اینورترهای میکرو در شرایطی هستند که یک اینورتر مرکزی با سیستم سازگار نیست.

آیا می دانستید که میزان نور خورشید که در یک و نیم ساعت به سطح زمین حمله می کند، برای کنترل مصرف انرژی جهان در یک سال کامل کافی است؟

علاوه بر این انرژی خورشیدی پتانسیل شگفت انگیزی برای زندگی روزمره ما به شمار می آید که به لطف تکنولوژی های مداوم بهبود می یابد.

تجهیزات خورشیدی در همه اشکال و اندازه ها وجود دارد.

سیستم های مسکونی در پشت بام ها در سراسر ایالات متحده یافت می شوند و شرکت های تجاری همچنین تصمیم به نصب پانل های بنابراین خورشیدی برای جبران هزینه های انرژی خود دارند.

در نتیجه برق نیز در حال ساخت نیروگاه های برق خورشیدی بزرگ است تا انرژی پاکیزه را برای همه مشتریان متصل به شبکه فراهم کند.

دو نوع اصلی از فن آوری های انرژی خورشیدی – فتوولتائیک (PV) و انرژی خورشیدی متمرکز (CSP) وجود دارد.

شما احتمالا بیشتر با PV آشنا هستید که در پانل ها استفاده می شود.

هنگامی که خورشید بر روی یک پنل خورشیدی می درخشد، فوتون های نور خورشید توسط سلول ها در پانل جذب می شوند که باعث ایجاد میدان الکتریکی در لایه ها می شود و موجب جریان برق می شود.

دومین تکنولوژی انرژی خورشیدی یا CSP است. این است که در درجه اول در نیروگاه های بسیار بزرگ استفاده می شود و برای استفاده مسکونی مناسب نیست.

در نتیجه این تکنولوژی با استفاده از آینه برای منعکس کردن و تمرکز نور خورشید بر روی گیرنده هایی که انرژی خورشیدی را جمع آوری می کنند و تبدیل آن به گرما می شود، که پس از آن می تواند برای تولید برق استفاده شود.

فروشگاه تخصصی برق و الکترونیک اینترنتی سولارمولار یکی از معتبرترین و بهترین فروشگاههای ارائه دهنده انواع پنل های خورشیدی،اینورتر،کنترل شارژر،چراغ و پروژکتور های خورشیدی،چراغ های شارژی و اضطراری،… میباشد.

اینورتر خورشیدی وسیله ای است که برق مستقیم یا DC دریافتی را به یک برق متناوب یا AC با ولتاژ بالاتر و به خصوص هم تراز با ولتاژ برق شهر تبدیل می کند تا در فعال سازی لوازمات برقی متداول، مورد استفاده قرار گیرد و در پنل های خورشیدی و باتری ها کاربرد زیادی دارد.

اینورتر خورشیدی با اینورتر یا معکوس کنندۀ منطقی که در الکترونیک و مدارات دیجیتالی به کار رفته است و برای معکوس کردن وضعیت منطقی یک ولتاژ DC بسیار جزئی در ورودی خود به کار می رود مشابه نیست. اینورتر مورد استفادۀ سیستم خورشیدی دقیقاً نقطۀ مقابل یک آداپتور AC یا منبع تغذیۀ معمولی است، چون با دریافت یک ولتاژ 12 ولت DC یا بالاتر از یک یا چند باتری سرب اسیدی یا نمونه های مشابه دیگر، برق AC مورد نیاز بسیاری از دستگاه ها و لوازمات برقی خانگی و صنعتی در رنج 110 یا 220 ولت را مهیا می کند.

اینورتر خورشیدی باید دو هدف را برآورده کند :

   اینورتر از هر نوعی، باید این دو هدف را تأمین کند. ساختار اینورترهای خورشیدی به چهار دسته اینورتر مرکزی، اینورتر رشته‌ای، اینورتر چندرشته‌ای و میکرواینورتر یا اینورتر ماژول-یکپارچه تقسیم می شوند. 

علاوه بر این برای انتخاب اینورتر خورشیدی مناسب باید توجه داشت که این اینورتر باید بتواند از سیستم در مقابل تخلیه کامل باتری، اضافه ولتاژ باتری و دمای بالا و بیش از حد و اتصال کوتاه محافظت کند و بتواند در شرایط مختلف به طور خودکار عمل کند.

<span style="color: rgb(0, 0, 0);">باینورتر خورشیدی با هر ساختاری، باید بتواند دو هدف اینورتر که پیش از این ذکر شد را برآورده کند. بنابراین انواع اینورتر خورشیدی با توجه به طرز قرار گرفتن اینورتر ها در ماژول ها به چهار دسته تقسیم می شود:</span>

<span style="color: rgb(0, 0, 0);">متداول ترین نوع اینورتر خورشیدی در سیستم های بزرگ است و عموماً اینورتر های خورشیدی مرکزی سه فاز هستند. این اینورتر چندین پنل خورشیدی را به هم متصل می کندو نصب نسبتاً ساده و کم هزینه ای دارد. اما قابلیت ارتقا زیادی ندارد و در تابش کم بهره وری خوبی نخواهد داشت.</span>

<span style="color: rgb(0, 0, 0);">اینورتر خورشیدی رشته ای کاربرد تجاری و مسکونی دارد. در اینورتر رشته ای یک رشته از صفحه های خورشیدی به اینورتر وصل شده است. در نتیجه در پنل های خورشیدی در صورتی که تابش های متفاوتی دریافت شود جریان ایجاد شده در آن ها متفاوت خواهد بود و اتصال موازی بین رشته ها باعث عدم تطابق می شود. اما در اینورتر رشته ای این مسئله حل می شود.</span>

<span style="color: rgb(0, 0, 0);"> اینورتر چند رشته ای در واقع اینورتر رشته ای توسعه یافته است. در نتیجه در اینورتر چند رشته ای می توان هر رشته را به طور جداگانه کنترل کرد. </span>

<span style="color: rgb(0, 0, 0);">به علاوه اینورتر خورشیدی از نظر شکل موج خروجی به چهار دسته تقسیم می شود:</span>

<span style="color: rgb(0, 0, 0);">بنابراین برای سیستم های خورشیدی از اینورتر خورشیدی سینوسی خالص استفاده می شود، اما اگر قصد داشته باشیم روشنایی یا برق دوربین مدار بسته را تأمین کنیم می توانیم از اینورتر های شبه سینوسی استفاده کنیم. </span>

فروشگاه تخصصی برق و الکترونیک اینترنتی سولارمولار یکی از معتبرترین و بهترین فروشگاههای ارائه دهنده انواع پنل های خورشیدی،اینورتر،کنترل شارژر،چراغ و پروژکتور های خورشیدی،چراغ های شارژی و اضطراری،… میباشد.

پنل خورشیدی مهمترین بخش یک سیستم برق خورشیدی است. تابش نور خورشید به پنل خورشیدی باعث تولید جریان الکتریکی می شود که در این مقاله برای سولارمولار به طور دقیق بررسی می کنیم. در توضیح اجزای پنل های خورشیدی به توضیح مختصری در مورد ویژگی مورد نیاز در پنل و بهره گیری از آیینه ها و عدسی ها در ساخت پنل می پردازیم. هم چنین در این راستا به اصول عملکرد سلول های فتوولتائیک و انواع پنل های خورشیدی اشاره خواهیم کرد.

در اصل، عدسی فرنل، برای نورافشانی در فواصل دور و از جمله در فانوس های دریایی ابداع گردید. این عدسی ها برای متمرکز کردن پرتوی نور، از پدیدۀ انکسار، بهره می برد.

در رابطه با مقوله پنل های خورشیدی، پژوهشگران از این عدسی ها استفاده کرده و به کمک آن ها توانسته اند با متمرکز کردن پرتوهای نور خورشید بر روی پنل موردنظر، توان دریافتی را افزایش دهند.

در عمل با تمرکز نور خورشید بر روی یک سطح کوچکتر و به واقع با افزایش شدت تابش نور خورشید می توان انرژی بیشتری را به توسط پنل جذب کرده و بازده آن را به میزان قابل ملاحظه ای افزایش داد.

هرچند که این کار با مشکلاتی توأم است که عمده ترین آن ها، بالا رفتن بیش از حد دمای پنل ها است. در عمل، بسیاری از پنل هایی که با این روش مورد آزمایش قرار گرفته اند، در اثر دمای زیاد ایجاد شدۀ ناشی از وجود عدسی فرنل، کلاً خراب شده و از کار افتاده اند.

به دلیل گرمای زیاد تولید شده در محل پنل ها، نصب آن ها باید با دقت و ظرافت خاصی صورت پذیرد که هوای اطراف قادر به عبور از وجوه مختلف آن ها بوده و عمل تهویه به گونۀ مناسبی انجام شود.

البته در مورد قابلیت اطمینان و اعتبار دراز مدت این گونه پنل ها، سؤالات زیادی مطرح است. یکی از راهکارهای جایگزین دیگر برای افزایش شدت تابش، استفاده از آیینه یا سطوح فلزی براق و صیقلی برای جمع آوری و انعکاس نورهای اطراف، به سطح پنل ها است.

با توجه به زیان های خیره شدن مستقیم به نور خورشید، باید تدبیری اندیشید که این پرتوهای نوری منعکس شده، به چشم کسی نخورند. در اکثر موارد، مشکلاتی که در راه نصب این آیینه ها وجود دارد همچنین خطرات بالقوۀ ناشی از تلاقی پرتوهای منعکس شده که می تواند برای چشم انسان ایجاد مشکل کند.

مدار معادل سلول های فتوولتائیک از یک منبع جریان و دیود به همراه یک مقاومت سری و یک مقاومت موازی تشکیل شده است.

مجموع پنل های خورشیدی (فتوولتائیک)، آرایه فتوولتائیک را تشکیل می دهند؛ پنل های فتوولتائیک نیز از اجتماع ماژول های فتوولتائیک ساخته می شوند و ماژول های فتوولتائیک خود از مجموع سلول های خورشیدی به دست می آیند که این سلول ها انرژی نور خورشید را به الکتریسیته تبدیل می کنند.

ولتاژ خروجی اکثر پنل ها در زیر بار، چیزی در حدود 14 الی 18 ولت بوده و این رقم میزانی است که یک پنل خورشیدی واحد می تواند یک باتری 12 ولتی را شارژ کند. اگر سرسیم های یک ولت متر را به ترمینال های خروجی یک پنل خورشیدی که به هیچ مصرف کنندهای متصل نیست ارتباط دهید، ممکن است با رقمی تا حدود 26 ولت هم مواجه شوید. ولتاژ مزبور در پنل های بدون بار و به اصطلاح در مدار باز، رقم عادی و قابل پیش بینی است ولی وقتی خروجی آنها به یک مصرف کننده متصل شود، این ولتاژ افت کرده و به حوالی 14 تا 18 ولت می رسد. با اتصال سری پنل ها به هم می توان ولتاژهای بالاتری را ایجاد نمود. اندازۀ معمولی این ولتاژها در سیستم های مستقل از شبکه، 24 یا 48 ولت بوده و در ساختار سیستم خورشیدی متصل به شبکه، ولتاژ یاد شده ممکن است به حدود چند صد ولت هم برسد.

برای سیم کشی سیستم برق خورشیدی در صورتی که بیش از یک پنل داشته باشد و تصمیم تان استفاده از یک سیستم برق خورشیدی 12 ولتی است، باید پنل ها را به طور موازی به هم وصل کنید تا ضمن ثابت نگهداشتن ولتاژ خروجی، توان کلی سیستم را بالا ببرید.

اما اگر قصد استفاده از ولتاژهای بالاتر را دارید به بیش از یک پنل نیاز دارید و برای کسب ولتاژهای بالاتر باید آنها را به صورت سری به یکدیگر متصل کنید تا به ولتاژ موردنظر دست یابید. برای مثال، اگر هدفتان تأمین یک ولتاژ 24 ولتی است، باید دو پنل 12 ولتی را به صورت سری به یکدیگر وصل کنید و در صورتی که منظورتان ایجاد یک سیستم 48 ولتی است، ناچار هستید چهار پنل 12 ولتی را به صورت سری به هم ارتباط دهید.

وقتی هدف، تأمین این ولتاژهای بالاتر است، ابتدا باید تعدادی پنل را به صورت سری به هم متصل کنید تا به ولتاژ موردنظر دست یابید و در مرحلۀ بعد، اگر توان بالایی مورد نظرتان است، ناچار هستید از گروه های سری شدۀ بالا استفاده کرده و آن ها را به صورت موازی به هم پیوند دهید تا به توان دلخواه برسید. با اتصال سری پنل ها به هم می توان ولتاژهای بالاتری را ایجاد نمود. اندازۀ معمولی این ولتاژها در سیستم های مستقل از شبکه، 24 یا 48 ولت بوده و در ساختار سیستم خورشیدی متصل به شبکه، ولتاژ یاد شده ممکن است به حدود چند صد ولت هم برسد.

با اتصال موازی پنل ها به هم، ولتاژ خروجی آرایه، معادل ولتاژ هر یک از پنل ها بوده ولی میزان توان افزایش می یابد.

برای ایجاد یک آرایۀ خورشیدی می توان چندین پنل را به یکدیگر متصل ساخت. با اتصال پنل های متعدد به هم می توان به ولتاژها یا جریان های بالاتری دست یافت. وقتی چند پنل را به یکدیگر متصل می سازید، فارغ از اینکه آن ها به صورت سری یا موازی به هم مرتبط شده باشند، توان کلی سیستم افزایش می یابد. هنگامی که مطابق شکل زیر، پنل ها به صورت سری به هم وصل می شوند، ولتاژ و توان هر پنل به ولتاژ و توان پنل بعدی افزوده شده و در مجموع، ولتاژ و توان آرایه افزایش می یابد.

هنگامی که مطابق زیر، برای ایجاد یک آرایه، چند پنل را به صورت موازی، به هم مربوط می سازید، ولتاژ خروجی، معادل میانگین ولتاژ هر یک از پنل ها بوده و برای دستیابی به توان های بالاتر، وات هر یک را به دیگری می افزائید.

برای تولید پنل های خورشیدی از سه فناوری مختلف استفاده می شود که هر کدام، مزایا و معایب خاص خودشان را دارند.

این نوع پنل شامل سلول های خورشیدی هستند که از کریستال خالص سلیکون ساخته می شوند . حدود 15 تا 20 درصد راندمان دارند، در آب و هوای گرم عملکرد بهتری دارند، قیمت آنها نسبتاً بالاتر است.

این پنل های خورشیدی از چندین سلول خورشیدی کوچکتر که هر کدام از یک کریستال سیلیکونی مجزا ساخته شده اند، ایجاد می گردند. بین پنل های خورشیدی رایج و در دسترس امروزی، این نمونه ها از راندمان بالاتری نسبت به سایر انواع برخوردار هستند.

این پنل ها همه ی خصوصیات نمونه های پر بلوری را دارا هستند ولی به دلیل بالا بودن بازدهی، اگرملاک را میزان توان تولیدی در نظر بگیریم، آنها را باید کوچکترین و جمع و جورترین پنل ها به حساب آورد.

با توجه به بالا بودن هزینه ی ساخت این پنل ها، بدیهی است که قیمتشان هم بالاتر از سایر انواع خواهد بود. در حالت عادی، قیمت یک پنل تک بلوری بین 35 تا 50٪ بیش از پنل خورشیدی پر بلوری معادل است.

این نوع پنل شامل سلول های خورشیدی هستند که از دانه های مختلف تک کریستال ساخته می شوند. در آب وهوای گرم عملکرد آنها تحت تاثیر قرار می گیرد. قیمت نسبتاً پائین تری دارند.

این پنل ها از چندین سلول خورشیدی که هر کدام از قرص های نازکی از کریستال های سیلیکونی ساخته شده اند، تولید می گردند. بازدهی این پنل ها در تابش مستقیم نور خورشید و در مقایسه با نمونه های لایه ی نازک، بسیار بهتر و بین 13 تا 16٪ است.

 به این ترتیب طبیعی است که با در نظر داشتن یک توان خاص، مساحت اشغال شده به توسط پنل های پر بلوری، حدود 1/2 نمونه های لایۀ نازک بوده و به تبع آن، نصبشان در شرایط گوناگون و به ویژه حالت های دشوار ، بسیار ساده تر خواهد بود. عمر مفید این پنل ها بیشتر از نمونه های لایۀ نازک بوده و میزان مورد انتظار چیزی در حدود 25 سال برآورد می شود.

در مقابل این محسنات، مهمترین مزیت پنل های لایۀ نازک این است که برق تولیدی آن ها در هوای ابری و حتی شب های مهتابی بهتر از نمونه های پر بلوری است.

فرآیند ساخت پنل های خورشیدی پر بلوری قدری پیچیده بوده و به همین لحاظ، قیمت اولیۀ آنها بین 20 تا 30٪ گرانتر از نمونه های لایۀ نازک است.

ساختار کریستالی منظمی ندارند و در ضخامت های کم ساخته می شوند. تا حدی قابل انعطاف هستند و می توان آنها را روی سطوح مختلف به کار گرفت؛ اما راندمان پائینی دارند (حدود 7 درصد).

ارزان ترین فناوری ساخت پنل های خورشیدی، نمونۀ آمورف یا بی شکل آن هاست که پنل های خورشیدی با فیلم با لایۀ نازک هم نامیده می شوند.

فروشگاه تخصصی برق و الکترونیک اینترنتی سولارمولار یکی از معتبرترین و بهترین فروشگاههای ارائه دهنده انواع پنل های خورشیدی،اینورتر،کنترل شارژر،چراغ و پروژکتور های خورشیدی،چراغ های شارژی و اضطراری،… میباشد.