طراحی سیستم برق خورشیدی

 

طراحی سیستم برق خورشیدی

 

طراحی سیستم برق خورشیدی هم مثل سایر پروژه ها بوده و قبل از آغاز به کار باید مشخص کرد که هدف نهایی از انجام آن دستیابی به چه منظور و مقصودی است و از قضا، معین نمودن هدف، قسمت عمده ای از این مرحله را در بر می گیرد. در صورتی که این موضوع را دست کم گرفته و به دلیل بی دقتی، مرتکب اشتباه شوید، در نهایت با سیستمی مواجه می گردید که آنچه را که از آن انتظار دارید، برآورده نمی سازد.

همیشه بهتر است در ابتدای کار، هدف موردنظر را تا حد امکان ساده در نظر گرفت.

در زیر به برخی از اهداف معمول و متداول اشاره شده است:

  • تأمین برق لازم برای ایجاد روشنایی و سیستم حفاظتی (دزدگیر) یک انباری یا اتاقک مجزا از ساختمان اصلی.
  • تأمین برق مورد نیاز برای روشنایی و همچنین استفاده از یک قوری برقی، رادیو و تعدادی ابزارهای برقی از جمله درل، فرز و غیره در یک کارگاه کوچک فاقد برق شبکه.
  • ایجاد برق کافی برای تأمین روشنایی و استفاده از یک یخچال و یک تلویزیون در یک کاروان مسافرتی.
  • فراهم سازی برق مورد نیاز برای تأمین روشنایی و راه اندازی چهار لپ تاپ و سیستم تلفن یک شرکت، در هنگام قطع برق شبکه.
  • تأمین برق مورد نیاز برای شارژ کردن باتری یک دوچرخه یا موتور سیکلت برقی.
  • تأمین کل برق مورد نیاز و در حد متعارف یک خانه ی ییلاقی فاقد برق شبکه.

 با مشخص شدن هدف می توان با یک تقریب قابل قبول و حساب سرانگشتی، به میزان توان موردنیاز دست پیدا کرد.

هرچند که برای بهره گیری از آن، باز هم نیاز به جمع آوری یک سری اطلاعات پایه ای خواهید داشت. این دستورالعمل، توانایی های یک پروژه کامل شده را به نمایش گذاشته و کاربر را در راه مشخص ساختن هزینه های تقریبی آن، یاری می بخشد.

 

 

انرژی-سولار

 

  • روند کلی طراحی سیستم برق خورشیدی یا فتوولتائیک

اصول طراحی در سیستم برق خورشیدی یا فتوولتائیک متصل به شبکه و مستقل از شبکه با هم یکسان است؛ تفاوت آن ها در این است که سیستم های فتوولتائیک متصل به شبکه در محل هایی مورد بهره برداری قرار می گیرند که دسترسی به شبکه اصلی برق موجود است و بارهای متصل به این سیستم ها، می توانند از طریق شبکه برق هم تغذیه شوند و امکان ارسال توان به شبکه برق از طریق این سیستم ها وجود دارد . اما سیستم های فتوولتائیک مستقل از شبکه باید به تنهایی تمام بار مصرفی محلی را تأمین کنند.

  • طراحی سیستم برق خورشیدی (فتوولتائیک) متصل به شبکه

  به منظور طراحی سیستم برق خورشیدی یا فتوولتائیک متصل به شبکه باید تعیین کنیم که می خواهیم تمام بار مصرفی محلی و یا بخشی از آن را توسط سیستم فتوولتائیک تأمین کنیم و هم چنین وجود یا عدم وجود باتری در کنار سیستم فتوولتائیک را مشخص کنیم.

اگر هدف تأمین تمامی بار مصرفی باشد:

   در این حالت ظرفیت سیستم فتوولتائیک باید به گونه ای باشد که قادر به تأمین بار مصرفی باشد. در این حالت اگرتولید سیستم فتوولتائیک بیشتر از مقدار بار مصرفی باشد می تواند مازاد تولید را به شبکه تزریق کند.

 اگر هدف تأمین بخشی از بار مصرفی باشد:

   در این حالت باید ظرفیت سیستم فتوولتائیک طوری طراحی شود که اگر شبکه سراسری قطع شد، سیستم فتوولتائیک بتواند به تنهایی حداقل بارهای مهم و ضروری غیر قابل قطع را تأمین نماید.

 

  • طراحی سیستم برق خورشیدی (فتوولتائیک) مستقل از شبکه

در این حالت ظرفیت باید به گونه ای طراحی و در نظر گرفته شود که همه بار مصرفی را تأمین کند. هم چنین معمولاً در همه حالات سیستم ذخیره ساز باتری در کنار آرایه های فتوولتائیک وجود دارد که این موضوع روش طراحی را تغییرمی دهد. بدین گونه که درصدی از بار توسط ماژول های فتوولتائیک و باقی آن توسط باتری تأمین شود و یا اینکه ماژول های فتوولتائیک ظرفیت تأمین همه بار مصرفی را داشته و باتری به عنوان یک منبع رزرو در شرایط اضطراری استفاده شود . بنابراین می توان گفت که برای طراحی سیستم های فتوولتائیک روش، اهداف و روندهای مختلفی درنظر گرفت که همه ی آن ها در اصول یکسانند و فقط در جزئیاتی مانند : مقدار توان تولیدی سیستم فتوولتائیک، وجود یا عدم وجود باتری، ظرفیت باتری و … تفاوت دارند.

 

 

روند-کلی-طراحی-یک-سیستم-فتوولتائیک
                                     روند کلی طراحی یک سیستم فتوولتائیک
معیارهای-کلی-طراحی-سیستم-فتوولتائیک متصل-به-شبکه
                                               معیارهای کلی طراحی سیستم فتوولتائیک متصل به شبکه

 

  • دیاگرام طراحی سیستم فتوولتائیک به منظور تأمین مصرف انرژی سالانه 

 

دیاگرام-طراحی-سیستم-فتولتائیک-بر-اساس-مصرف-انرژی-سالانه

در این گونه طراحی مهم ترین گام تعیین اندازه آرایه هاست، که در آن باید به شرایط زیر توجه نمود:

  • بازده مبدل
  • تلفات سیستم برای مثال : میزان تلفات در کابل ها
  • میزان تابش خورشید در زاویه تابشی و جهت گیری مورد نظر
  • خطاهای تلورانس های شرکت سازنده ماژولها
  • اثرات دما
  • اثر آلودگی بر ماژول ها

عواملی را که برروی خروجی سیستم فتوولتائیک تاثیر می گذارند عبارتند از: خطای خروجی سازنده، اثر آلودگی و گرد و خاک و اثر دما.

 

  • محاسبه کمترین تعداد براي آرایه هاي فتوولتائیک :

تعداد ماژول های مورد نیاز در آرایه فتوولتائیک از تقسیم پیک توان مورد نیاز بر میزان توان تولیدی هر ماژول بدست می آید .

 

  • تعیین آرایش نهایی آرایه هاي فتوولتائیک :

آرایه باید با محدوده مجاز ولتاژ مبدل یا در واقع اینورتر تطابق داشته باشد و بنابراین، آرایش نهایی آرایه به اینورتر انتخابی و محدوده مجاز ولتاژ عملکرد آن بستگی دارد.

 

  • تطبیق دادن آرایه با محدوده ولتاژ اینورتر

 

طراحی سیستم فتوولتائیک با توجه به میزان فضای موجود

طراحی-سیستم-فتوولتائیک-با-توجه-به-میزان-فضای-موجود
                        دیاگرام طراحی سیستم فتوولتائیک با توجه به میزان فضای موجود

 

۱) اندازه گیری مساحت فضای موجود برای نصب آرایه فتوولتائیک با در نظر گرفتن در حد امکان کمترین سایه موجود در طول شبانه روز

۲) تعیین بیشترین تعداد ایده آل ماژول هایی که در مساحت مورد نظر جا می گیرند.

نکته: بیشترین تعداد ماژول هایی که می توان نصب کرد مطابق رابطه زیر است:

رابطه-تعداد-ماژول-فتوولتائیک-قابل-نصب-در-محیط

 N: حداکثر تعداد ماژول قابل نصب در محیط

A: مساحت موجود در سقف یا مکان دیگر مورد نظر

b: مساحت مؤثر هر ماژول

۳) تعیین بیشترین تعداد ماژولهایی که میتوان در محل نصب کرد.

با توجه به شکل مستطیلی و دو بعدی هر ماژول، نصب ماژول ها در

راستای طول و یا عرض امکان پذیر است. در هر فضایی، باید نصب ماژول ها در دو راستا بررسی گردد تا بتوان بیشترین تعداد واقعی ماژول ها را تعیین کرد.

 

۴) تعیین آرایش نهایی رشته آرایه وابسته به ظرفیت اینورتر و در نتیجه تعیین تعداد ماژول هایی که بر سقف نصب خواهند شد.

تعداد رشته های موازی با انتخاب اینورتر و تعیین تعداد ماژول های مجاز در هر رشته، محاسبه می شود.

 

۵) تعیین میزان خروجی آرایه های فتوولتائیک یا همان متوسط انرژی خروجی روزانه از سیستم فتوولتائیک که به عواملی مانند توان ماژول، دما، میزان تابش خورشید، تعداد ماژول، آلودگی و … بستگی دارد.

۶) تعیین میزان انرژی تحویلی از سامانه فتوولتائیک که برابر است با حاصل ضرب میزان متوسط انرژی خروجی روزانه از سیستم فتوولتائیک

  • طراحی سیستم برق خورشیدی متصل به شبکه یا متصل و متکی به شبکه

هرچند که در پاره ای از نقاط دنیا و به ویژه در برخی از نواحی مثل ایالت های جنوبی آمریکا و بعضی از کشورهای اروپایی مثل اسپانیا، آلمان و انگلیس، با یارانه و تعرفه های خاصی که از طرف دولت برای کاربران در نظر گرفته شده، آن ها را به سمت پیاده سازی طرح های خورشیدی متصل به شبکه تشویق می نمایند.

از لحاظ هدف گذاری پروژه، مراحل انجام کار تقریباً یکسان بوده و خیلی تفاوت نمی کند که یک سیستم متصل به شبکه را برگزینید یا یک نمونه ی متصل و متکی به شبکه را انتخاب کنید. تنها تفاوت بارز در این است که در صورت انتخاب سیستم های متصل به شبکه، نیازی به در نظر گرفتن بازده یا راندمان باتری ها نخواهد بود.

تفاوت عمده ی سیستم های متصل به شبکه یا متصل و متکی به شبکه با سایر روش ها در این است که در صورت داشتن آنها، در تأمین نیازهای الکتریکی همه ی وسایل و دستگاه های موجود و در حال کار، کاملاً به سیستم خورشیدی خود متکی نبوده و در صورتی که بیش از انرژی تولیدی، مصرف کنید، هیچگاه در تاریکی و بی برقی گرفتار نخواهید شد.

به عبارت دیگر به نظر می رسد که بهتر است در شروع کار، یکی از سیستم های کوچک متصل به شبکه یا متصل و متکی به شبکه را برگزیده و در صورتی که در آینده شرایط مساعدی فراهم شد، به تدریج آن را گسترش دهید.

با تمام این تفاصیل بهتر است به مسئلۀ تجزیه و تحلیل توان مورد نیاز، به چشم قسمتی از طرح نگاه کرد. حتی اگر تصمیم ندارید که همه ی توان مورد نیاز را از انرژی خورشیدی تأمین کنید، تجزیه و تحلیل توان، معیار مناسبی بوده و در صورتی که می خواهید با عرضه ی برق مازاد به شبکه ، در حفظ محیط زیست هم سهیم باشید، این کار در تعیین اندازه های یک سیستم متصل به شبکه به شما کمک می کند.

 

اکثر سیستم های متصل به شبکه به گونه ای طراحی می شوند که برق تولیدی آنها در خلال تابستان بیش از حد موردنیاز بوده و میزان توان تولیدی در زمستان، کمتر از مقدار مصرف می باشد.

هدف اصلی این است که توان متوسط و مورد نیاز یک دوره مشخص، مثلاً یک سال کامل تأمین گردد که در این صورت، توان تولیدی و مصرفی همه ماه ها با هم یکسان نبوده و با یکدیگر اختلاف خواهند داشت.

بسیاری از سازندگان و عرضه کنندگان سیستم های خورشیدی مدعی اند که با این اوصاف، سیستم نصب شدۀ شما یک نمونه ی حافظ و دوستدار محیط زیست خواهد بود چون در زمان هایی که با مازاد تولید روبرو می شوید، آن را به شرکت های برق فروخته و در ساعاتی که با کمبود برق مواجه می گردید، نقصان مزبور را با خرید مجدد از آن ها جبران می نمایید.

اگر با نصب یک سیستم متصل به شبکه، به دنبال چنین مقاصدی هستید، هدف گذاری بسیار ساده میگردد. در این صورت کافی است قبض های برق یکساله ی گذشته را بررسی کرده و میزان برق مصرفی را به دست آورید.

در مرحلۀ بعد، برای محاسبۀ مصرف انرژی روزانه و اطمینان از این که سیستم مورد نظر شما قادر به تولید این مقدار متوسط سالیانه هست یا نه، کل میزان برق مصرفی سال گذشته را به تعداد روزهای سال تقسیم کنید.

از آن جایی که سیستم های متصل به شبکۀ دوستدار محیط زیست، در فصل زمستان، قادر به تولید برق کافی نیستند، بدیهی است که در مقایسه با سیستم های مستقل از شبکه، به پنل های خورشیدی بیشتری نیاز پیدا خواهید کرد.

 

برق خورشیدی و محیط زیست


بیشتر بخوانید:

         سیستم های برق خورشیدی

سیم کشی پنل های خورشیدی

                         موارد مهم در نصب پنل های خورشیدی

                         محاسبه انرژی در پنل های خورشیدی

                          اینورتر خورشیدی

باتری پنل های خورشیدی

اجزای پنل خورشیدی


 

  • دقیق شدن در جزئیات طرح

برای بالا نگهداشتن بازده سیستم و کاهش هزینه ها تصمیم داریم تا حد امکان از وسایلی که با ولتاژهای پایین کار می کنند، استفاده کنیم. مهم ترین مزایای استفاده از دستگاه هایی که بجای ولتاژ بالای برق شهر ، با ولتاژهای خیلی پایین تر DC عمل می کنند، در دو عامل نهفته است:

  • چون تبدیل برق DC با ولتاژ پایین تولیدی پنل ها به برق AC  با ولتاژ بالاي همسان با برق شبکه از طریق اینورتر، با قدری تلفات همراه است، در این حالت هیچگونه کاهش یا افت بازدهی نخواهیم داشت.

 

سیستم-انرژی-خورشیدی-متصل-به-شبکه-استفاده-از-اینورتر

 

  • با توجه به آنکه بسیاری از وسایلی که از برق AC شهر تغذیه می شوند، آداپتور مجزایی دارند، که مجددا برق AC موجود در پریزها را به برق DC با ولتاژ پایین مبدل می سازند، با یک کاهش مجدد بازده، روبرو نخواهیم شد.

بسیاری از وسایل خانگی از قبیل تلویزیون های کوچک و کم اینچ، سیستم های صوتی پرتابل و بازی های کامپیوتری و لپ تاپ ها، آداپتورهای جداگانه ای دارند که برق AC شهر را به برق DC با ولتاژ بسیار پایین تری مبدل می سازند. در این صورت اگر نتوانیم برق DC تولیدی پنل ها را مستقیماً به این گونه وسایل تغذیه کنیم، می توانیم آداپتورهای DC به DC مناسبی را تهیه کرده و آن ها را به صورت وسایل واسطی بین پریزها و دستگاه های موردنظر قرار دهیم.

مصارف-برق-خورشیدی-در-خانه

 

با همۀ این ها، انتخاب ولتاژهای پایین هم با مشکلات خاصی همراه بوده و به این لحاظ آن ها را نمی توان ندیده و نسنجیده، مورد گزینش قرار داد.

برای مثال می توان به دو مورد زیر اشاره کرد که:

  • اگر قرار باشد راه اندازی و تغذیۀ همه ی وسایل با برق DC ۱۲ یا ۲۴ ولت، منوط به انجام سیم کشی های اضافی قابل ملاحظه ای گردد، ممکن است هزینۀ سیم کشی اشاره شده به مراتب بیشتر از در نظر گرفتن یک اینورتر و احياناً تدارک یک آرایه ی خورشیدی بزرگتر باشد.

 

  • اگر کابل پیش بینی شده در حد فاصل باتری ها و لوازم مصرف کننده خیلی طولانی باشد، در نظر داشته باشید که افت توان در ولتاژهای پایین به مراتب بیش از ولتاژهای بالا است.

لذا در صورتی که سیم کشی موجود برای برق شبکه پیش بینی شده، به صرفه تر این است که بجای راه اندازی سیستم در ولتاژهای پایین، با استفاده از یک اینورتر، ولتاژ مورد استفاده، در حد برق شهر در نظر گرفته شود.

 

  •  استخراج لیست تجزیه و تحلیل توان

گام بعدی این است که با سنجش انرژی مصرفی بر حسب وات ساعت و تجزیه و تحلیل آن، به توان واقعی مورد نیاز طرح خود پی ببرید.

برای انجام این کار چهار راه وجود دارد که عبارتند از:

  • وارسی پشت یا زیر وسایل برقی یا قسمت منبع تغذیه ی آن ها.
  • کنترل کردن کتابچۀ راهنمای هر وسیله ی خاص.
  • سنجش وات هر وسیله ی برقی با استفاده از یک واتمتر.
  • در نظر گرفتن یک توان تقریبی برای هر وسیله ی خاص در قیاس با دستگاه های مشابه.

در اکثر موارد، در قسمتی از بدنه ی آداپتور هر دستگاه، بجای اینکه به وات مصرفی وسیلۀ موردنظر اشاره شود، شدت جریان مصرفی آن بر حسب آمپر ارائه می گردد.

به این ترتیب و با توجه به مشخص بودن ولتاژ خروجی منبع تغذیه، با ضرب کردن این دو پارامتر در یکدیگر، به سادگی می توانید به اندازه ی توان دست پیدا کنید:

شدت جریان به ولتاژ = توان (وات)

P= VxI

 

برای مثال اگر در پشت بدنه ی شارژر تلفن همراهتان به ارقام ۵ ولت و ۱٫۲ آمپر اشاره شده باشد، با ضرب این دو عدد در یکدیگر به سادگی در می یابید که توان مصرفی شارژر یاد شده، ۶ وات است.

در صورتی که برای شارژ باتری تلفن همراه، این وسیله به مدت یک ساعت به پریز وصل باشد، ۶ وات ساعت انرژی به مصرف می رسد. وسیلۀ بسیار مفیدی که قادر به سنجش انرژی موردنیاز هر دستگاه متصل به برق شهر می باشد، واتمتر نام دارد. در این صورت برای سنجش توان مورد نیاز هر دستگاه، ابتدا واتمتر به پریز دیواری برق شهر متصل گردیده و سپس دو شاخه ی دستگاهی که هدف، تعیین وات آن می باشد، وارد حفره های تعبیه شده در بدنه ی واتمتر می گردد.

 

وقتی فهرست توان مورد نیاز دستگاه های مختلف مشخص گردید، ارقام به دست آمده را وارد یک جدول کرده و با در نظر گرفتن اینکه هر وسیله ی خاص با برق ۱۲ ولت DC عمل میکند یا با برق AC شهر راه اندازی می شود، توان مصرفی را هم معین نمایید.

در مرحلۀ بعد و با یک برآورد تقریبی مشخص کنید که در خلال هر روز، هر کدام از وسایل موجود، حدودا چند ساعت مورد استفاده واقع می شوند و با ضرب کردن ارقام مربوط به توان در ساعات مصرف، وات ساعت موردنیاز یا به عبارت دیگر، انرژی لازم برای فعال سازی هر وسیله در روز را مشخص نمایید.

در موقع تهیۀ این برآوردها یک نکتۀ ظریف و حائز اهمیت را هم فراموش نکنید و آن اینکه بارهای ناشی از حالت خاموشی دستگاه های مختلف متصل به پریزهای برق را هم مدنظر داشته باشید و یادتان باشد که هر وسیله ی برقی متصل به پریز، حتی در حالت خاموشی، اگر در وضعیت «آماده به کار» قرار داشته باشد، مقدار اندکی از انرژی برق را به مصرف می رساند.

برای به حداقل رسانیدن این گونه مصارف، بهترین راه این است که یا کلاً دو شاخه آنها را در مواقع غیر ضروری از پریز در آورده و یا لااقل دکمۀ ورودی برق دستگاه را در حالت خاموش یا قطع قرار داد. یکی از بارزترین موارد، تلویزیونی است که دوشاخه ی آن به پریز برق متصل بوده و با وجودی که دستگاه ظاهراً خاموش است، ولی عملاً در وضعیت آماده به کار قرار دارد و کاربر با اشاره انگشت به دکمه ی موردنظر در روی کنترل از راه دور دستگاه، آن را روشن می نماید.

در غیر این صورت اگر حال و حوصله خاموش کردن کامل و یا خارج ساختن دو شاخه ها از پریزها را ندارید، در موقع تهیۀ فهرست انرژی مصرفی، حتماً درصدی را هم برای این گونه تلفات منظور نمایید.

 

اگر گرمایش مکان موردنظر به وسیلۀ یک سیستم حرارت مرکزی صورت می پذیرد، فراموش نکنید که حتی اگر موتورخانه ی موردنظر با گاز ش هری یا گازوئیل هم تغذیه شود، تابلوی کنترل ورله ها و پمپ سیرکولاسیون آب و غیره، همگی برق مصرف می کنند. در ایده آل ترین حالت و در بهترین شرایط، پمپ به گردش در آوردن آب این گونه موتورخانه ها، حداقل به ۶ وات توان الکتریکی نیاز داشته و رله ها و کنترل های دیگر هم به رقمی در حدود ۲ تا ۲۴ وات توان احتیاج دارند.

 

نکته: تلفات باتری ها، اینورتر و مقاومت های موجود در مدار

توجه داشته باشید که باتری ها، اینورتر و مقاومت های الکتریکی موجود در مدارات مختلف، همه و همه، باعث کاهش بازده سیستم برق خورشیدی می گردند لذا ضرورت ایجاب می کند که این تلفات را نیز به نوعی وارد محاسبات مان نماییم.

 

طراحی-سیستم-خورشیدی-بر-اساس-میزان-مساحت-موجود

 

  • در نظر گرفتن تلفات

باتری ها جزو آن دسته از وسایلی هستند که در موقع تخلیه و بازگرداندن انرژی ذخیره شده در خود، كل انرژی دریافتی در هنگام شارژ شدن را پس نداده و درصدی از آن را به عنوان حق الزحمه، برای خود منظور می کنند. یکی از پارامترهای ذیربط با باتری ها، «بازده چرخه ی شارژ» نامیده شده و معرف انرژی قابل حصول از یک باتری در قیاس با انرژی داده شده به باتری در موقع شارژ آن بر حسب درصد می باشد.

چون بازده یک باتری متناسب با سرعت شارژ و دشارژ آن تغییر می کند، بازده چرخۀ شارژ هم میزان ثابتی نخواهد داشت. هرچند که در مقوله ی سیستم های برق خورشیدی می توان ادعا کرد که چون آنها قادر به شارژ سریع و شدید باتری ها نیستند، ارقام و اطلاعات استاندارد ارائه شده در برگه ی مشخصات باتری ها، قابل استناد می باشند.

همانطوری که اشاره شد، میزان بازده چرخۀ شارژ باتری ها در شناسنامه آن ها یا برگۀ مشخصات داده شده از طرف سازنده مشخص و ارائه می گردد. در صورتی که به این اطلاعات دسترسی نداشتید، میزان بازدهی چرخۀ شارژ برای باتری های صنعتی را باید چیزی در حدود ۹۵٪ و باتری های معمولی و ژله ای را در حدود ۹۰٪ در نظر گرفت.

در صورتی که سیستم موردنظر شامل اینورتر هم هست، برای آن هم باید تلفاتی را منظور کرد. در اینجا هم ملاک اصلی، کارخانۀ سازندۀ اینورتر است ولی اگر در برگۀ مشخصات یا بدنۀ دستگاه به این پارامتر اشاره ای نشده، رقمی در حدود ۹۰٪  را می توان ملاک قرار داد.

 

  • چه مواقعی نیاز به استفاده از سیستم برق خورشیدی داریم؟

یکی از مهم ترین نکات در طراحی سیستم های برق خورشیدی این است که دقیقاً مشخص گردد که، در چه زمان هایی از سال قرار است از سیستم مزبور استفاده شود؛ برای مثال، اگر قصد دارید در ماه های  فصل زمستان هم سیستم را به صورت بلاوقفه مورد بهره برداری قرار دهید، باید توجه داشته باشید که طراحی آن به صورتی انجام شود که در روزهای ابری ماه های مزبور هم سیستم قادر به تأمین برق مورد  نیاز باشد.

این به آن معنی است که لزومی ندارد که سیستم خورشیدی طراحی شده قادر به تأمین تمام انرژی محاسبه شده در سایر ایام سال هم باشد و همانقدر که باتری ها در حدی شارژ داشته باشند که جوابگوی اندک تعطیلات متوالی فصل زمستان باشند، نظر ما تأمین می گردد. در این صورت و به محض به پایان رسیدن تعطیلات مزبور، آرایۀ خورشیدی، شارژ مجدد و ملایم باتری ها را از سر خواهد گرفت.

البته اتخاذ این تصمیم به سلیقۀ کاربر بستگی داشته و در صورتی که نیاز به تأمین برق اضافی در فصل زمستان محرز شد، به عنوان یک عامل کمکی می توان در کنار سیستم خورشیدی، ژنراتور کوچکی را هم مورد بهره برداری قرار داده و هر از گاهی، باتری با باتری ها را نیز سریعاً شارژ نمود.

 

برق خورشیدی و محیط زیست

فرآیند تولید برق در پنل های خورشیدی با هیچگونه سوخت و احتراق مواد فسیلی همراه نبوده، توان لایزال خورشید یک نعمت رایگان به حساب آمده و بالاخره، هزینه نگهداری هم بسیار اندک می باشد.

 

پنل خورشیدی و محیط زیست

 

البته نمی توان مدعی شد که ساخت پنل های خورشیدی کاملاً و صددرصد فاقد آلودگی های زیست محیطی است. قبلا میزان این آلایش بسیار بیشتر بود و قسمت عمده آن متوجه فرآیند افزودن ناخالصی های شیمیایی به بلور مذاب مادۀ نیم رسانا (سیلیکون) در حین ساخت قسمت های کوچکی از پنل ها میگردید.

خوشبختانه با پیشرفت فناوری و اصلاحاتی که در این زمینه به عمل آمده، میزان این آلودگی ها به نحو بی سابقه ای کاهش یافته است. با نصب یک سیستم برق خورشیدی و با در نظر گرفتن برق تولیدی در یک دورۀ ۲ الی ۵ ساله، آثار نامطلوب همین آلایش اندک هم جبران می شود.

به این ترتیب و با توجه به آنکه یک سیستم برق خورشیدی به گونه ای کاملاً خودکفا و مستقل عمل میکند، آلودگی های زیست محیطی منتجه بسیار اندک و در حد قابل اغماض می باشند.

 

برق-خورشیدی-و-محیط-زیست

 

از دیدگاه مزایای زیست محیطی و عوارض جانبی، سیستم های برق خورشیدی متصل به شبکه، متناسب با ناحیه ی استفاده شده، با هم متفاوت بوده و عملکردشان به عواملی که برخی از آنها در زیر معرفی شده اند بستگی پیدا میکند:

  •  برق تولیدی شرکت های محلی، از چه روشی استحصال میگردد (نیروگاه های گازی، هسته ای، آبي، بادی ، خورشیدی و با بهره گیری از زغال سنگ در به حرکت در آوردن روتور ژنراتورها)؟

 

  • آیا برق تولیدی شما، با زمان های حداکثر تقاضای سایر مصرف کنندگان محلی همخوانی دارد یا خیر؟ (مثل ساعات استفاده از سیستم های تهویه مطبوع در نواحی گرمسیری و یا دوره های زمانی که کارخانه ها و صنایع اطراف، در ساعات اوج مصرف خود قرار دارند).

به این لحاظ مشاهده می گردد که در مورد این گونه سیستم ها نمی توان به رقم دقیق و خاصی در ارتباط با جبران زیان های وارده به محیط زیست، اشاره نمود.

 

استفاده-از-انرژی های-تجدید پذیر

 

واقعیت این است که برخی از افرادی که منازلشان را به سیستم های برق خورشیدی متصل به شبکه مجهز ساخته اند، اصولاً برای آلودگی های زیست محیطی ناشی از مصرف برق شبکه در محل های مزبور ، اهمیتی قائل نیستند. در نواحی سردسیر ، بیشترین ساعات مصرف برق به شب منحصر می شود.

در این صورت اگر منزل شما به چنین سیستمی مجهز بوده ولی قسمت عمده ی برق تولیدی خود را در ساعات روز به شرکت های محلی می فروشید و پس از غروب آفتاب و در ساعات اولیه ی شب، مجدداً آن را از شرکت های یاد شده می خرید، نمی توانید مدعی شوید که شما و خانه تان در آلوده سازی محیط زیست هیچ نقشی ندارند.

به واقع در ساعات اولیه ی روز و با افزایش توان پنل ها، برق تولیدی مازاد خود را به شرکت های محلی فروخته و شب هنگام، که کل ناحیه با خنک شدن هوا با بالا رفتن تقاضای مصرف برق مواجه می گردد، اقدام به خرید برق کرده و مؤسسات مزبور را تشویق می کنید که با تمام ظرفیت نیروگاه های خود را وادار به تولید انرژی لازم نمایند.

در مناطق گرمسیر وضعیت عوض شده و انرژی خورشید به گونه ی متفاوتی ظاهر می گردد. در این نواحی، بیشترین تقاضای مصرف برق در ساعات روز و برای تأمین سرمایش ساختمان ها و راه اندازی دستگاه های تهویه مطبوع صورت می پذیرد.

به این ترتیب، ساعات اوج یا پیک مصرف با اوقات حداکثر تولید انرژی برق از سیستم های برق خورشیدی متصل به شبکه منطبق گردیده و تأثیر قابل توجه و صددرصد مفید خود را نمایان می سازد.

 

سیستم-سولار-متصل-به-شبکه-و-محیط-زیست

 

البته این به آن معنی نیست که اگر در یک ناحیه سردسیر سکنی دارید، نصب یک سیستم برق  خورشید متصل به شبکه هیچ فایده ای ندارد، بلکه مفهومش آن است که در این گونه موارد باید چگونگی و زمان مصرف برق را با نگاه تیزبینانه تری مورد بررسی قرار داد. 

از نقطه نظر زیست محیطی، بهترین روش بهره گیری از سیستم های برق خورشیدی متصل به شبکه  شرایطی است که:

  • توان تولیدی را به مصرف خودتان برسانید.
  • از برق خورشیدی در راه اندازی لوازم پر مصرفی مثل ماشین لباسشویی بهره بگیرید.
  • در ساعات اوج مصرف، برق کمتری را از شبکه ی محلی اخذ نمایید.

 


بیشتر بخوانید:

طراحی سیستم برق خورشیدی

انواع سیستم های برق خورشیدی

                        موارد مهم در نصب پنل های خورشیدی

 

نکته:

وقتی میزان مصرف برق شما در حد پایینی قرار داشته، منبع برق سهل الوصول و ارزان قیمت  دیگری در دسترس نبوده و مکان موردنظر از آفتابگیری قابل قبول و مناسبی برخوردار باشد، برق خورشیدی می تواند نقش یک مولد برق لایزال و رایگان را ایفا نماید.

و فراموش نکنید که برق خورشیدی و گرمایش خورشیدی با هم تفاوت دارند. پنل های خورشیدی برای تولید برق، فوتون های نور خورشید را جذب می نمایند.

تابش مستقیم نور خورشید، باعث ایجاد بیشترین مقدار الکتریسیته میشود هرچند که در روزهای ابری هم، پنل ها به هر حال اندکی برق تولید می کنند.

برق خورشیدی قادر به تأمین نیازهای کامل یک خانۀ متوسط نمی باشد مگر اینکه در ابتدا و با وضع یک سری سیاست های ویژه و تحمل اندکی سختی، صرفه جویی، سرلوحه کار قرار گیرد.

و با وجودی که هزینۀ اولیۀ نصب سیستم های برق خورشیدی بزرگتر نسبتاً زیاد است ولی مخارج نگهداری آن ها بسیار اندک می باشد.

در قیاس با برق شهر، نصب و بهره برداری از سیستم های برق خورشیدی کوچک و جمع و جور، بسیار مقرون به صرفه و اقتصادی می باشد.

تأمین برق مصرفی و روشنایی یک انباری، گاراژ، اصطبل و دیگر سرپناه های مشابه ای که در فاصلۀ نسبتاً دوری از ساختمان اصلی واقع شده اند، با بهره گیری از سیستم برق خورشیدی، به مراتب ارزان تر از اتصال آن ها به شبکۀ برق شهر می باشد.

 

در صورتی که سوالی در خصوص مطالب بیان شده دارید می توانید در قسمت نظرات از ما بپرسید یا با ارائه پیشنهادات خود، ما را در بالا بردن کیفیت مقالات یاری کنید. 

مقالات مرتبط

نظرات