کاربردهای انرژی خورشیدی

 

کاربرد انرژی خورشیدی 

  • انرژی خورشیدی

خورشید یک راکتور هسته ای طبیعی بسیار عظیم است که در آن مواد بر اثر هم جوشی هسته ای به انرژی هسته ای تبدیل می شوند و در هر ثانیه ۴/۲ میلیون تن از جرمش به انرژی تبدیل می شود. میزان دما در مرکز خورشید حدود ۱۰ تا ۱۴ میلیون درجۀ سانتیگراد می باشد. از سطح آن حرارتی نزدیک به ۵۶۰۰ درجه به صورت امواج الکترومغناطیس در فضا منتشر می شود، انرژیی که به این ترتیب به شکل نور مرئی، فروسرخ و فرابنفش به ما می رسد یک کیلو وات بر متر مربع است.

در واقع خورشید به توپ بزرگی آتشینی شباهت دارد که صد بار از زمین بزرگ تر است. این ستاره از گازهایی نظیر هیدروژن (۸۶/۸ ٪)، هلیوم (۳٪) و ۶۳ عنصر دیگر که مهم ترین آن ها اکسیژن، کربن، نئون و نیتروژن است، تشکیل شده است. که انفجارهای بزرگی را به وجود می آورند و پرتوهای قوی گرما و نور را تولید می کنند. ۱/۳ پرتوها در راه رسیدن به زمین در فضا پخش می شوند و بقیه به زمین می رسند. از آنجائی که زمین در فاصلۀ ۱۵۰ میلیون کیلومتری خورشید واقع است، ۸ دقیقه و ۱۸ ثانیه طول می کشد تا نور خورشید به زمین برسد.

با توجه به قطر و وزن خورشید که حدود ۳۳۳ هزار برابر وزن زمین است می توان آن را به منبع عظیم انرژی تا ۵ میلیارد سال آینده به حساب آورد. قابل توجه است اگر بدانیم در حدود ۶۰۰۰ میلیون سال از تولد این گوی آتشین می گذرد و سوخت های فسیلی ذخیره  شده در اعماق زمین، انرژی های باد و آب های جاری و امواج دریاها و سایر انرژی ها از جمله نتایج همین مقدار انرژی دریافتی زمین از خورشید است.

 

نصب-صفحات-خورشیدی-روی-بام-ساختمان

  • تاریخچۀ انرژی خورشیدی

شناخت انرژی خورشید و استفاده از آن به زمان ماقبل تاریخ برمی گردد. شاید به دوران سفالگری، در آن هنگام روحانیون معابد به کمک جام های بزرگ طلایی صیقل داده شده و اشعه ی خورشید، آتشدان ها را روشن می کردند. یکی از فراعنۀ مصری هم معبدی ساخته بود که با طلوع خورشید درب آن باز و با غروب خورشید بسته می شد. همچنین ارشمیدس دانشمند و مخترع بزرگ یونان، ناوگان روم را با استفاده از انرژی حرارتی خورشید به آتش کشید. گفتنی است معماری سنتی ایرانیان هم نشان دهندۀ توجه خاص آنان در استفادۀ صحیح و مؤثر از انرژی خورشید بوده است.

 

  • کاربردهای انرژی خورشیدی

 امروزه از انرژی خورشیدی برای مقاصد متفاوت استفاده و بهره گیری می شود که عبارتند از:

 ۱) استفاده از انرژی حرارتی خورشید.

۲) تبدیل مستقیم پرتوهای خورشید به الکتریسیته (فتوولتائیک).

 

  • استفاده از انرژی حرارتی خورشید

 این بخش از کاربردهای انرژی خورشیدی شامل دو گروه نیروگاهی و غیر نیروگاهی می باشد که بحث ما بیشتر روی گروه نیروگاهی می باشد.

 

  • کاربرد نیروگاهی انرژی خورشیدی

تأسیساتی که با استفاده از آن ها انرژی حرارتی جذب شده ی خورشید به الکتریسیته تبدیل می شود نیروگاه حرارتی خورشیدی می نامند. در نیروگاه های حرارتی خورشیدی وظیفه ی اصلی بخش های خورشیدی، تولید بخار برای تغذیه ی توربین ها می باشد و انرژی این توربین ها هم به ژنراتورهای الکتریکی منتقل می شود و ژنراتورها انرژی جنبشی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. به عبارتی می توان گفت این نوع نیروگاه ها شامل دو قسمت هستند

 الف) سیستم خورشیدی که پرتوها را جذب و با استفاده از حرارت جذب شده تولید بخار می نماید.

ب) سیستمی موسوم به سیستم سنتی که همانند دیگر نیروگاه های حرارتی، بخار تولید شده را توسط توربین و ژنراتور به الکتریسیته تبدیل می کند. این تأسیسات بر اساس انواع متمرکز کننده های موجود بر حسب اشکال هندسی متمرکز کننده ها به چهار دسته تقسیم می شوند

 الف) نیروگاه هایی که گیرندۀ آن ها آیینه های سهموی ناودانی (شلجمی باز) هستند.

 ب) نیروگاه هایی که گیرنده آن ها در یک برج قرار دارد و نور خورشید توسط آیینه های بزرگی به نام هلیوستات به آن منعکس می شود. (دریافت مرکزی)

 پ) نیروگاه هایی که گیرندۀ آن ها بشقابی سهموی (دیش) می باشد (شلجمی بشقابی).

ت) دودکش های خورشیدی.

 

نیروگاه-خورشیدی-فتوولتائیک

  • نیروگاه حرارتی خورشیدی سهموی خطی

 در این نیروگاه ها، منعکس کننده ها به صورت سهموی خطی می باشند که جهت تمرکز پرتوهای خورشید در یک خط کانونی به کار می روند و گیرنده به صورت لوله ای در خط کانونی منعکس کننده قرار دارد. داخل این لوله روغن مخصوصی در جریان است که بر اثر حرارت پرتوهای خورشید گرم می گردد. روغن داغ از تبدیل کننده ی حرارتی عبور کرده و آب را به بخار تبدیل می کند، در این سیستم آب و بخار به مدارهای مرسوم در نیروگاه های حرارتی انتقال داده می شود تا به کمک توربین بخار و ژنراتور به انرژی الکتریکی تبدیل گردد. 

برای افزایش بازدهی لوله دریافت کننده، سطح آن را با اکسید فلزی که ضریب بالایی دارد پوشش می دهند و اطراف آن را با لوله ی شیشه ای می پوشانند تا از تلفات گرمایی و افت تشعشعی جلوگیری کند و از لوله ی دریافت کننده هم محافظت شود. در نتیجه ی این عمل بین دو لوله خلا به وجود می آورند تا پرتوهای تابیده شده در طول روز به صورت مستقیم به لوله برسد.

در این نیروگاه ها سیستم ردیاب خورشید نیز وجود دارد که به وسیلۀ آن آئینه ها دائماً خورشید را دنبال می کنند و پرتوهای آن را روی لولۀ دریافت کننده متمرکز می نمایند. تغییرات تابش خورشید در این نیروگاه ها توسط منبع ذخیره و گرمکن سوخت فسیلی جبران می شوند. در چند کشور نظیر ایالات متحدۀ آمریکا، اسپانیا، مصر، مکزیک، هند و مراکش از نیروگاه های سهموی خطی استفاده شده است.

در ایران هم تحقیقات و مطالعاتی در زمینه ی این نیروگاه ها انجام شده و پروژۀ یک نیروگاه تحقیقاتی با ظرفیت ۲۵۰ کیلووات توسط سازمان انرژی های نو ایران در شیراز نیروگاه حرارتی خورشیدی دریافت کنندۀ مرکزی در این نیروگاه ها پرتوهای خورشیدی توسط مزرعه ای متشکل از تعداد زیادی آینه ی منعکس کننده به نام هلیوستات بر روی یک دریافت کننده که در بالای برج نسبتاً بلندی قرار دارد متمرکز می گردد.

در نتیجه روی محل تمرکز پرتوها، انرژی گرمایی زیادی به دست می آید. این انرژی به وسیلۀ سیال عامل که داخل دریافت کننده در حرکت است، جذب و به وسیلۀ مبدل حرارتی به سیستم آب و بخار منتقل می شود. بخار فوق گرم در فشار و دمای طراحی شده برای استفاده در توربین ژنراتور تولید می گردد.

 سیال عامل در مبدل های حرارتی در کنار آب قرار می گیرد و موجب تبدیل آن به بخار با فشار و حرارت بالا می گردد. در برخی از سیستم ها سیال عامل آب است و مستقیماً در داخل دریافت کننده به بخار تبدیل می شود.

برای استفادۀ دائمی از این نوع نیروگاه، در زمانی که تابش خورشید وجود ندارد از سیستم های ذخیره کنندۀ حرارت و یا تجهیزات پشتیبانی که ممکن است سوخت فسیلی باشد، استفاده می کنند. (مطالعات ساخت اولین نیروگاه خورشیدی دریافت کننده مرکزی ایران توسط سازمان انرژی های نو ایران با ظرفیت یک مگاوات و سیال عامل آب در طالقان جریان دارد.)

 

  • نیروگاه حرارتی خورشیدی از نوع شلجمی بشقابی

در این نیروگاه ها از منعکس کننده هایی که به صورت شلجمی بشقابی می باشند جهت تمرکز نقطه ای پرتوهای خورشید استفاده می گردد و گیرنده هایی که در کانون شلجمی قرار دارند به کمک سیال جاری در آن انرژی گرمایی را جذب و به کمک یک ماشین حرارتی و ژنراتور آن را به توان مکانیکی و سپس الکتریکی تبدیل می نماید.

 

  • نیروگاه های حرارتی خورشیدی از نوع دودکش خورشیدی

روش دیگر برای تولید الکتریسیته از انرژی خورشید استفاده از برج نیرو با دودکش های خورشیدی می باشد در این سیستم از خاصیت دودکش ها استفاده می شود به این صورت که با استفاده از یک برج بلند به ارتفاع حدود ۲۰۰ متر و تعداد زیادی گرم خانه های خورشیدی در اطراف برج، هوای گرمی که به وسیلۀ انرژی خورشیدی در گرم خانه تولید می شود به طرف دودکش یا برج که در مرکز گلخانه قرار دارد هدایت می شود.

این هوای گرم به علت ارتفاع زیاد برج با سرعت زیاد صعود کرده و باعث چرخیدن پروانه و ژنراتوری که در پایین برج نصب شده است می گردد و به وسیله ی این ژنراتور برق تولید می شود. 

 

  • کاربردهای غیر نیروگاهی انرژی حرارتی خورشیدی

کاربردهای غیر نیروگاهی شامل موارد متعددی می باشد که عبارتند از:

الف) آبگرمکن های خورشیدی و حمام خورشیدی.

ب) گرمایش، سرمایش و تهویه ی مطبوع خورشیدی ساختمان ها.

پ) آب شیرین کن خورشیدی.

ت) خشک کن خورشیدی.

ث) اجاق های خورشیدی.

ج) کوره ی خورشیدی.

چ) خانه های خورشیدی.

 

  • سیستم های فتوولتائیک

به پدیده ای که در اثر تابش نور بدون استفاده از مکانیزم های محرک، الکتریسیته تولید می شود پدیده ی فتوولتائیک و به هر سیستمی که از این پدیده استفاده کند سیستم فتوولتائیک گویند. امروزه سیستم های فتوولتائیک گوناگونی با ظرفیت های مختلف از ۰/۵ وات تا چند مگاوات در سراسر جهان نصب و راه اندازی شده است.)

 از سری و موازی کردن سلول های آفتابی می توان به جریان و ولتاژ قابل قبولی دست یافت. به یک مجموعه از سلول های سری و موازی شده پنل فتوولتائیک می گویند. امروزه این گونه سلول ها از سیلیسیم ساخته می شوند، سیلیسیم مورد نیاز از شن و ماسه تهیه می شود. (که در مناطق کویری کشور ما به فراوانی یافت می شود)

 سیستم های فتوولتائیک را می توان به طور کلی به سه بخش اصلی تقسیم نمود:

 

١- پنل های خورشیدی: این بخش انرژی تابشی خورشید را به انرژی الکتریکی (بدون واسطه مکانیکی) تبدیل می کند. لازم به ذکر است که جریان و ولتاژ خروجی از این پنل ها DC می باشد.

 ۲- بخش کنترل این بخش کلیه مشخصات سیستم را کنترل کرده و توان ورودی پنل ها را طبق طراحی انجام شده و نیاز مصرف کننده به بار یا باطری تزریق می کند. در این بخش مشخصات و

عناصر تشکیل دهنده با توجه به نیازهای بار الکتریکی و مصرف کننده و نیز شرایط آب و هوایی تغییر می کند.

 ٣- مصرف کننده یا بار الکتریکی: با توجه به خروجی DC پنل های فتوولتائیک، مصرف کننده می تواند DC یا AC باشد. همچنین با آرایش های مختلف پنل های فتوولتائیک می توان نیاز مصرف کنندگان مختلف را با توان های متفاوت تأمین نمود.

 

سلول-خورشیدی

  • مصارف و کاربردهای فتوولتائیک

الف) مصارف فضانوردی و تأمین انرژی مورد نیاز ماهواره جهت ارسال پیام

ب) روشنایی خورشیدی

پ) سیستم تغذیه کنندۀ یک واحد مسکونی

 ت) سسیستم پمپاژ خورشیدی

ث) سیستم تغذیه کنندۀ ایستگاه های مخابراتی و زلزله نگاری

ج) ماشین حساب، ساعت، رادیو، ضبط صوت و وسایل بازی کودکانه (هر وسیله ای که با باتری خشک کار می کرده است)

ج) یخچال های خورشیدی

ح) سیستم تغذیه کنندۀ پرتابل یا قابل حمل

 

  • مزایای نیروگاه های خورشیدی

 نیروگاه های خورشیدی با توجه به مزایایی که در برابر نیروگاه های فسیلی و اتمی دارند، می توانند مشکل برق را در آینده حل نمایند. برای نمونه داریم:

 ۱- تولید برق بدون مصرف سوخت:

برخلاف نیروگاه های فسیلی که قیمت برق تولیدی آن ها تابع قیمت نفت بوده و پیوسته در حال تغییر می باشد نیروگاه های خورشیدی نیازی به سوخت ندارند.

۲- عدم احتیاج به آب زیاد

 نیروگاه های خورشیدی به خصوص دودکش های خورشیدی با هوای گرم احتیاج به آب ندارند لذا برای مناطق خشک مثل ایران بسیار حائز اهمیت می باشند.

 ۳- عدم آلودگی محیط زیست

این نیروگاه ها هیچ گونه آلودگی برای محیط زیست ندارند و مواد سمی و مضر هم تولید نمی کنند در صورتی که نیروگاه های فسیلی و اتمی اثرات مخرب زیست محیطی دارند.

۴- امکان تأمین شبکه های کوچک و ناحیه ای

نیروگاه های خورشیدی می توانند با تولید برق به شبکۀ سراسری نیرو برسانند و در ضمن با تأمین نیروی شبکه های کوچک و ناحیه ای، احتیاج به تأسیس خطوط فشار قوی طولانی انتقال برق ندارند و نیازی به هزینۀ زیاد جهت احداث شبکه های انتقال نمی باشد.

۵- استهلاک کم و عمر زیاد

نیروگاه های خورشیدی به دلایل فنی و نداشتن استهلاک زیاد عمر طولانی دارند، در حالی که عمر نیروگاه های فسیلی بین ۱۵ تا ۳۰ سال محاسبه شده است.

 ۶- عدم احتیاج به نیروی متخصص

 نیروگاه های خورشیدی احتیاج به نیروی متخصص ماهر ندارند و می توان آنها را به طور اتوماتیک به کار انداخت در صورتی که در سایر نیروگاه ها به خصوص نیروگاه اتمی وجود متخصصین در سطح عالی ضروری بوده و احتیاج به مراقبت های دائمی ویژه دارند.

 

مصارف برق تولیدی سیستم های خورشیدی

 

  • روشنایی

از آن جایی که لامپ های ویژۀ کار در ولتاژهای پایین (۱۲ و ۲۴ ولت DC)، مصرف توان کمتری دارند، این گونه لامپ ها به میزان زیادی در سیستم های برق خورشیدی مستقل از شبکه به کار می روند.

در موقع انتخاب لامپ های مورد نیاز، بجای استفاده از لامپ های ۱۲ ولت معمولی می توانید از نمونه های کم مصرف آنها که با حباب های کروی یا به شکل مهتابی به بازار عرضه می شوند، استفاده نمایید. با وجودی که لامپ های ۱۲ ولت معمولی بازدهی مناسبی ندارند ولی باید اذعان داشت که این نمونه ها از کیفیت نور خوبی برخوردارند.

 

روشنایی-خانه-با-استفاده-از-سیستم-سولار

 

لامپ های هالوژنی با نور متمرکز که اکثرا برای روشنایی و نورپردازی آشپزخانه ها و در سقف های کاذب به کار می روند نیز با این ولتاژهای پایین عملکرد مناسبی دارند.

در شرایط عادی و هنگامی که برای تغذیه ی این جور لامپ های هالوژنی از برق شهر استفاده می شود، برق ۲۲۰ ولت ACی شبکه را با استفاده از یک ترانس کاهنده، به ۱۲ ولت AC مبدل می سازند. هر چند که این لامپ ها نسبت به AC یا DC بودن تغذیه ی خود حساسیتی نداشته و در این صورت، برق ۱۲ ولت DCی اخذ شده از سیستم برق خورشیدی و باتری را هم می توان مستقیماً به آن ها تغذیه نمود.

 

 

روشنایی-شهری-با-استفاده-از-سیستم-فتوولتائیک
                                             روشنایی شهری با استفاده از سیستم فتوولتائیک

 

 

کاربرد-سیستم-فتوولتائیک-در-چراغ های-روشنایی-شهری

 

  • يخچال

اگر سری به فروشگاه های عرضه کنندۀ لوازم خانگی بزنید، ملاحظه خواهید کرد که این روزها یخچال ها و فریزرهای زیادی را برای تغذیه با برق ۱۲ یا ۲۴ ولت DC نیز طراحی و روانه ی بازار کرده اند.

برخی از این یخچال ها طوری ساخته شده اند که قابلیت اتصال به ولتاژهای پایین DC و همچنین برق AC شبکه را داشته و حتی مدل هایی به بازار عرضه شده اند که علاوه بر امکانات فوق ، قابلیت استفاده با یک کپسول گاز را نیز دارند.

برخلاف سایر دستگاه ها و مصرف کننده ها، یخچال ها جزو لوازمی هستند که همیشه به برق متصل بوده و فعال می باشند. بنابراین طبیعی است که علی رغم کم بودن مصرف لحظه ای ، در مجموع، مصرف انرژی بالایی دارند.

 

استفاده-از-سیستم-سولار-برای-یخچال

 

 

در کل سه نوع خنک کننده و یخچال کم مصرف وجود دارند که عبارتند از:

 

  • یخچال های جذبی

که بیشتر در کاروان ها به کار رفته و علاوه بر ۱۲ ولت DC و برق شبکه، با  کپسول گاز نیز فعال می شوند.

با وجودی که بازده کاری این یخچال ها با کپسول گاز خیلی خوب است،  اما وقتی با ولتاژهای پایین تغذیه می شوند، بازدهی مدل های مختلف آنها بطور  محسوسی با هم تفاوت پیدا می کنند.

 

  • یخچال های اتومبیل

که عملاً یخچال نیستند بلکه آن ها را به نوعی می توان یک جور خنک کنندۀ پرتابل به حساب آورد. این نمونه ها را علاوه بر فروشگاه های لوازم خانگی، در مکان های عرضه کنندۀ لوازم لوکس اتومبیل هم می توان پیدا کرد. این خنک کننده ها، تغذیۀ ۱۲ ولت DC خود را از طریق سرفیشی که به جای فندک خودرو متصل می شود، تأمین می نمایند.

این دستگاه ها نه قیمت بالایی دارند، نه بازدهی خوب و مناسبی و به این لحاظ تا حد امکان بهتر است از به کارگیری آنها در سیستم های خورشیدی پرهیز کرد.

 

  • یخچال های تراکمی

 این نمونه ها از همان فناوری به کار رفته در یخچال های خانگی سود می جویند. بازدهی این یخچال ها با ولتاژهای پایین بسیار خوب است. قیمت این یخچال ها به مراتب بالاتر از دو نمونۀ دیگر بوده و در عوض، بازدهی شان هم خیلی عالی است. اخیراً مدل های متنوعی از این یخچال ها به بازار عرضه شده اند که در هر ساعت تنها ۵ وات برق مصرف می کنند.

البته این حق انتخاب برای کاربر محفوظ است که بجای نمونه های معرفی شده ی بالا، اصولا از یک يخچال خانگی معمولی که با برق ۲۲۰ ولت AC شهر تغذیه می شود، استفاده نماید. هرچند که بازدهی و عملکرد این یخچال ها با سیستم های برق خورشیدی به خوبی یخچال های تراکمی ۱۲ یا ۲۴ ولت با کیفیت، نیست.

لازم به ذکر است که یخچال های خانگی تغذیه شده با برق شهر، به جریان استارت بالایی نیاز دارند که معمولاً برای اینورترها دردسرساز شده و باعث پریدن فیوز یا ریست شدن آنها می گردد.

اخیراً برخی از شرکت های سازندۀ یخچال، مدل هایی را طراحی و به بازار عرضه کرده اند که ویژه ی کار با سیستم های برق خورشیدی می باشند. شرکت هایی مثل Waeco ،Sundanzer و Shoreline يخچال و همچنین فریزرهایی ساخته اند که برای استفاده در منازل، مراکز درمانی و حتی محل های کار بسیار مناسبند.

به هر حال اگر در فکر این هستید که از یک یخچال خانگی معمولی استفاده کنید، قبل از خرید اینورتر، حتماً نظر فروشنده را هم جویا شده و مطمئن شوید که در لحظه ای استارت، اینورتر مزبور کم نمی آورد. چون اکثر یخچال ها، جریان استارت بسیار بالایی دارند، به این لحاظ، برای جبران بار مزبور هم که شده بهتر است در موقع خرید اینورتر ، نمونه ی بزرگتر و قوی تری را انتخاب نمود.

 

  • مایکروفر

اول از همه به خاطر داشته باشید که توان مصرفی مایکروفرهای استاندارد خانگی بیشتر از توان نامی آن ها می باشد چون توان مزبور به توان خروجی دستگاه اشاره دارد نه توان مورد نیاز ورودی. برای اطلاع از توان مصرفی و واقعی دستگاه، یا به پلاک مشخصات آن در پشت بدنه مراجعه کرده و یا اگر خیلی وسواس دارید، به کمک یک «واتمتر»، مستقیماً آن را اندازه بگیرید.

معمولاً توان ورودی در حدود ۵۰% بیشتر از توان نامی می باشد و این به خاطر تلفات مختلف و ۱۰۰٪ نبودن راندمان تبدیل است.

البته مایکروفرهای ویژه ی کار با ولتاژهای پایین هم ساخته شده اند که بیشتر در کاروان ها و خودروهای سفارشی و تفریحی نصب می شوند.

اندازۀ این دستگاه ها کوچکتر از مایکروفرهای استاندارد خانگی بوده و توان نامی شان نیز کمتر از آن هاست و به این لحاظ زمان پخت و پز قدری افزایش می یابد، هرچند که مصرف انرژی و بازدهی بسیار خوبی دارند.

 

 

  • تلویزیون، پخش DVD، کنسول بازی های کامپیوتری

با مراجعه به فروشگاه های عرضه کنندۀ لوازم صوتی و تصویری و همچنین مراکز مخصوص عرضه ی لوازم و وسایل قایق و قایق سواری و کمپینگ می توان تلویزیون های LCD با صفحۀ تخت و دستگاه های پخش DVD ای را یافت که مخصوص کار با برق های ۱۲ یا ۲۴ ولت DC طراحی شده اند. البته قیمت این لوازم بسیار بالا بوده و معمولاً حدود ۵۰٪ بیشتر از نمونه های مشابه و استاندارد خانگی است.

هرچند با قدری جستجو می توان تلویزیون های LCDی تا ۲۴ اینچ و همچنین سیستم های پخش DVD استاندارد خانگی را یافت که علاوه بر برق ۲۲۰ ولت ACی شبکه، به ورودی های جانبی مجزایی مجهزند که با برق ۱۲ ولت DC هم فعال می شوند. به این ترتیب با قدری صرف وقت در چند تا از این فروشگاه ها بالاخره می توان مدل و نمونه ی موردنظر را پیدا کرد.

به هر حال اگر تصمیم به خرید یکی از این دستگاه ها گرفتید بهتر است یک «رگولاتور قدرت» ۱۲ ولتی هم تهیه کرده و آن را بین باتری و ورودی تلویزیون قرار دهید. در عمل، ولتاژ باتری ها بین ۱۱/۶ تا ۱۳/۶ ولت بالا و پایین می رود که برای بسیاری از دستگاه هایی که ویژۀ تغذیه با ۱۲ ولت DC ساخته شده اند، بی ضرر است؛ هرچند که این نوسان ولتاژ ممکن است برای برخی از دستگاه های خاص و حساس،مضر باشد.

رگولاتورهای قدرت از ولتاژ خروجی ثابتی در حد ۱۲ ولت برخوردار بوده و این اطمینان خاطر را ایجاد می کنند که با تثبیت ولتاژ، دستگاه های متصل به آنها، صدمه ای نخواهند دید. بسیاری از این رگولاتورها را به گونه ای طراحی کرده اند که با اتصال ورودی آن ها به ۲۴ ولت DC، خروجی تثبیت شده ی ۱۲ ولتی را فراهم کرده و با این ترتیب، علاوه بر بی نیازی از خرید یک ترانس مجزا، بازدهی بسیار مناسبی هم دارند.

این دستگاه ها طوری ساخته شده اند که با استفاده از یک کلید می توان به ولتاژهای خروجی پایین تری هم دست یافت. 

رگولاتورهای قدرت فقط حالت کاهندگی ولتاژ نداشته و نمونه های افزاینده آن ها نیز موجود است. متناسب با مدل و خصوصیات رگولاتور ، برخی از آنها با دریافت ۱۲ ولت DC ورودی، خروجی هایی بین ۱/۵ تا ۴۰ ولت DC را در اختیار کاربر قرار می دهند.

به این ترتیب ملاحظه می شود که با استفاده از یکی از نمونه های مجهز و کامل این رگولاتورها به سادگی می توان لوازمات خانگی استانداردی از قبیل: تلویزیون های کوچک، لپ تاپ، پخش DVD، سیستم های صوتی و … که به ورودی های DC مجهز می باشند را مستقیماً با برق ۱۲ ولت DC سیستم برق خورشیدی تغذیه نمود.

گفتنی است برق تولیدی سیستم های سولار در حالت سیستم های متصل به شبکه، مصرف تجهیزات برقی ساختمان را پشتیبانی می کند و همه تجهیزات از جمله سیستم های صوتی، تصویری، ماشین لباس شویی و سایر تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی از جمله مصرف کننده های برق تولیدی سیستم های خورشیدی هستند.

 

مصارف-برق-خورشیدی-در-خانه

 

  • سیستم های صوتی

بسیاری از سیستم های صوتی هم شبیه تلویزیون ها و دستگاه های پخش DVD بوده و به یک ورودی مجزای خارجی مجهزند و به این ترتیب با استفاده از یک رگولاتور ولتاژ و با بهره گیری از برق DC یک سیستم خورشیدی، آن ها را هم می توان فعال نمود.

راه جایگزین، استفاده از سر فیش فندکی اتومبیل و ساخت یک نمونه ی ابتکاری و دست ساز است. که هم صوت حاصله کیفیت خوبی دارد، هم هزینۀ زیادی را متقبل نمی شوید؛ ضمن اینکه با اجرای این روش، امکان جاسازی بلندگوهای ویژۀ خودرو در سقف اتاق هم وجود دارد.

استفاده از سیستم های صوتی با اینورتری که خروجی سینوسی اصلاح شده ای دارد، قدری مشکل ساز است. این جور سیستم های صوتی که اصولاً برای کار با برق ۲۲۰ ولت AC و به تبع آن، بهره گیری از امواج سینوسی خالص و بی عیب طراحی شده اند، وقتی با برق خروجی شبه سینوسی این گونه اینورترها تغذیه می گردند، صدایشان با «بیز» یا «هوم» نامطلوبی توأم می شود.

 

  •  لباسشویی، ظرفشویی و خشک کن

اصولاً این گونه لوازمات خانگی بسیار پر مصرف اند. البته لباسشویی های دو قلو و مینی واش های کوچک و خشک کن های هوای سردی ساخته شده اند که مستقیماً با ولتاژهای پایین، تغذیه می گردند.

هرچند که این نمونه ها فقط برای کارهای جزئی و مختصر مناسب می باشند. به این ترتیب، داشتن این دستگاه ها در یک خانۀ کوچک خوب است ولی در مجموع، مناسب حال یک خانوار ۴ نفره و با شستشوی هفتگی نسبتاً حجیم نمی باشند.

در هر حال اگر هدف، فعال کردن یک ماشین لباسشویی استاندارد با سیستم برق خورشیدی است، به یک اینورتر نیاز خواهید داشت. میزان انرژی مورد نیاز لباسشویی های مختلف به مدل آن ها بستگی داشته و با هم تفاوت دارد. برای مثال در حالی که یک نمونۀ کم مصرف و جدید این دستگاه ها حدود ۱۱۰۰ وات برق مصرف می کند، مدل های قدیمی تر به چیزی در حدود ۳ برابر آن نیاز دارند.

ماشین ظرفشویی هم از شرایط مشابهی برخوردار است به این صورت که نمونه های جدید و کم مصرف آن ها چیزی در حدود ۵۰۰ وات مصرف دارند در حالی که مدل های قدیمی تر، مصرفی نزدیک به ۲۵۰۰ وات را می طلبند. به هر حال اگر می خواهید از وجود یک ماشین ظرفشویی سود ببرید، حتماً به ایک اینورتر نیاز خواهید داشت.

خشک کن ها، دستگاه های بسیار پرمصرف و کم بازدهی هستند و تا حد امکان باید از نصب آنها در سیستم های برق خورشیدی پرهیز کرد.

اكثر خشک کن ها، بین ۲۰۰۰ تا ۳۰۰۰ وات مصرف برق داشته و هر چرخۀ خشک کنندگی آن ها حداقل یک ساعت به طول می انجامد و به اصطلاح «خورۀ برق» هستند.

البته خشک کن ها، جایگزین های متنوعی داشته که از بندهای لباس سنتی شروع شده و به خشک کن های گرمایشی بسیار پیشرفته و کم مصرفی که از پدیدۀ جابجایی یا کنوکسیون سود جسته و حداکثر در نیم ساعت و با مصرف کمترین میزان انرژی، لباس ها را خشک می کنند، ختم می گردد.

در هر صورت اگر وجود یک دستگاه خشک کن برای تان خیلی اهمیت دارد، بهتر است بجای اتصال یک نمونۀ برقی این وسائل به سیستم برق خورشیدی، یک مدل گازی آن ها که با یک کپسول گاز کار می کنند را تهیه کنید. این جور خشک کن ها بسیار با صرفه تر از نمونه های برقی بوده و در مجموع، سیستم برق خورشیدی را از نفس نمی اندازند.

 

 

  • سیستم های تهویه مطبوع

از مصارف برق تولیدی پنل های خورشیدی در سیستم های تهویه مطبوع ساختمان هاست. ظرف چند سال گذشته، تعدادی از تولید کنندگان، سیستم های خنک کنندۀ هوا و تهویه مطبوعی را عرضه نموده اند که با سیستم های برق خورشیدی کار می کنند.

اصولاً سیستم های تهویه مطبوع وسایل بسیار پر مصرفی تلقی می گردند. به این دلیل تا کمی قبل تر، حتی تصور استفاده از برق خورشیدی برای راه اندازی دستگاه های تهویه مطبوع هم به یک رویا شبیه بود چون فقط راه اندازی و تغذیۀ کمپرسور این سیستم ها، به تنهایی، سلول خورشیدی بسیار بزرگی را می طلبد.

در پاسخ به این نیازهای بازار، سازندگان، سیستم های تهویه مطبوعی را طراحی و ارائه نموده اند که مستقیماً با منابع تغذیۀ DC عمل می کنند. شرکت هایی از قبیل: Austin Solar ،Solar AC ،Securus ،Sunsource ،Sedna Aire Hitachi و LG، سیستم های تهویه مطبوعی را روانۀ بازار کرده اند که با برق خورشیدی فعال می گردند.

در رقابت با این گروه، سازندگان دیگر، کولرهای آبی را طراحی کرده اند که تنها با کسری از توان موردنیاز سیستم های تهویه مطبوع، کار می کنند. علی رغم این که این کولرهای آبی فاقد آن خصوصیت خنک کنندگی فوری و دلچسب سیستم های تهویه مطبوع هستند، با توجه به آنکه مصرف کمی دارند، در هنگام تابش خورشید، به طور پیوسته کار کرده و قادرند با کسری از هزینه های سیستم های تهویه مطبوع واقعی، محیط کار و محل زندگی بسیار راحت و مناسبی را ایجاد نمایند.

 

سیستم های-تهویه-مطبوع-خورشیدی
                                                              سیستم های تهویه مطبوع با استفاده از انرژی خورشیدی خورشیدی

 

 

 

سیستم های-تهویه-مطبوع-در-سیستم-سولار

 

 

 

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