روش کار پنل خورشیدی چگونه است؟

پنل خورشیدی یک نیمه هادی است که زیر یک شیشه غیر انعکاسی نصب شده است تا از انرژی ای که از فوتون های نور خورشید دریافت می شود ولتاژ DC را تولید کند.

در واقع پنل خورشیدی انرژی نورانی خورشید را دریافت می کند و آن را تبدیل به انرژی الکتریکی می کند که می توان از این انرژی در مصارف مختلف روزانه استفاده کنیم.

پنل های خورشیدی معمولا در پشت بام ها یا در مکانی که بتواند به راحتی نور خورشید را دریافت کند نصب می شود و پنل های خورشیدی نیاز به فضای مناسبی دارند.

یعنی در جاهای کوچک نمی توانیم از پنل های خورشیدی استفاده کنیم و باید محیط از اندازه و ابعاد مناسبی برخوردار باشد. اگر چند پنل خورشیدی را کنار هم قرار دهیم ماژول خورشیدی ایجاد می شود. ماژول خورشیدی برای مکان ها و مصارف بزرگ استفاده می شود.

اهمیت پنل خورشیدی

اهمیت پنل خورشیدی امروزه بسیار زیاد می باشد و برای شارژ کردن تجهیزات گسترده ای استفاده می شود. مثلا پنل های خورشیدی به صورت سلول های خورشیدی در ماشین حساب ها وجود دارد. یا برای تامین انرژی خانه ها و مجتمع های تجاری استفاده می شود.

انرژی خورشیدی از تابش نور خورشید به زمین می باشد و برای تولید برق، گرمایش آب و هوا و تولید هیدروژن کاربرد دارد.

یکی از منابع، انرژی تجدید پذیر است و به صورت پایدار و مداوم از طریق نور خورشید تولید می شود و هیچ گونه آلودگی و آسیب به محیط زیست ندارد و به عنوان تمیز ترین و فراوان ترین منبع انرژی تجدید پذیر شناخته شده است که استفاده از آن باعث کاهش مصرف انرژی فسیلی می شود.

وقتی فوتون ها به یک سلول خورشیدی برخورد می کنند الکترون ها را از اتم های شان جدا می کنند. اگر کنداکتور ها به قطب مثبت و منفی سلول وصل شوند یک مدار الکتریکی را تشکیل می دهند.

وقتی الکترون ها در یک مدار شناور می شوند الکتریسیته تولید می کنند. چند سلول خورشیدی یک پنل خورشیدی را تشکیل می دهد و چند پنل یا ماژور می تواند از طریق سیم کشی به هم وصل شوند تا یک سیستم خورشیدی را تشکیل دهند. هر چه پنل بیش تری به کار ببرید انرژی بیش تری تولید خواهد شد.

پنل خورشیدی چگونه برق تولید می کند؟

تولید برق از انرژی خورشیدی به وسیله پنل های خورشیدی و سیستم های فوتووولتائیک انجام می شود و چند مرحله ی اصلی دارد که به صورت زیر می باشد:

1- جذب نور خورشید: پنل های خورشیدی دارای سلول های فوتووولتائیک هستند و نور تابیده شده که حاوی فوتون های انرژی خورشیدی است را جذب می کند.

2- تولید جریان الکتریکی: زمانی که فوتون های نور به سلول های فوتووولتائیک برخورد می کنند الکترون های موجود در سلول ها بر انگیخته می شوند و یک جریان الکتریکی به نام جریان فوتو الکتریک تولید می شود.

3- تبدیل جریان به ولتاژ: جریان الکتریکی تولید شده توسط سلول های فوتووولتائیک به وسیله ی دیود های موجود به ولتاژ تبدیل می شوند. این دیود ها از جریان برگشتی به سلول های فوتووولتائیک جلوگیری می کند.

4- جمع شدن جریان: سلول های فوتووولتائیک به صورت ماژول هایی که شامل تعداد زیادی سلول فوتووولتائیک هستند به یک دیگر متصل می شوند.

5- تبدیل جریان مستقیم به جریان متناوب: جریان الکتریکی تولید شده توسط سلول فوتووولتائیک ابتدا به جریان مستقیم و بعد با استفاده از یک تبدیل کننده به جریان متناوب تبدیل می شوند.

6- تامین برق: در این مرحله جریان متناوب تولید شده توسط تبدیل کننده به شبکه ی برق متصل می شود و به صورت خودکار به تامین انرژی می پردازد. در مواردی که برق تولیده شده توسط پنل های خورشیدی بیش تر از میزان مصرف باشد برق مازاد توسط سیستم های نگهداری و توزیع بهره برداری می شود و یا به شبکه ی برق باز می گردد.

میزان برق تولیدی پنل خورشیدی چقدر است؟

به طور کلی میزان برق تولیدی پنل های خورشیدی به صورت توان آن تعیین و بیان می شود. مثلا پنل های خورشیدی 330 وات، پنل های خورشیدی 280 وات و یا پنل های خورشیدی 25 وات می توانند به همین میزان انرژی تولید کنند.

نحوه ی تولید برق با پنل خورشیدی به صورت کلی عبارت است از:

– نحوه تولید برق با پنل های خورشیدی به صورتی است که با تابش آفتاب و برخورد فوتون های خورشید در سطح پنل خورشیدی که از مواد نیمه رسانا ساخته شده است.

این مواد به دلیل خواص ذاتی که دارند با دریافت تابش از خورشید الکترون های ازاد را به میزان آزاد رها می کنند و جریان پیدا کردن الکترون های آزاد در این ساختار خاص همان الکتریسیته ای است که پنل خورشیدی آن را تولید کرده است. برای دریافت این الکترون های آزاد که همان جریان الکتریکی هستند باید یک خروجی از پشت پنل خورشیدی دریافت کنید.

برق تولیدی پنل های خورشیدی برق مستقیم است در نتیجه برای این که بتوان از آن برای مصارف متناوب و AC استفاده کرد باید از وسیله ی مهم اینورتر استفاده کنید. اینورتر برق DC را به برق AC تبدیل می کند و چون تولید برق خورشیدی با استفاده از صفحات فوتووولتائیک فقط در روز انجام می شود برای ذخیره ی انرژی و استفاده از آن در شب باید از باتری در سیستم خورشیدی استفاده کرد.

باتری انرژی الکتریسیته دریافتی را به صورت انرژی شیمیایی در خود ذخیره می کند و وقتی که به این برق نیاز پیدا شد آن را به صورت الکتریسیته تحویل می دهد. میزان برق تولیدی پنل های خورشیدی بستگی به تعداد سلول های به کار رفته در آن پنل که به صورت سری هستند دارد. یعنی هر چقدر پنل خورشیدی دارای سلول های بیش تری باشد می تواند برق بیش تری را تولید کند.

کاربرد های پنل خورشیدی

در خانه ها و ساختمان ها: پنل های خورشیدی در خانه ها و ساختمان ها می توانند برق مورد نیاز آن ها را تولید کنند و باعث کاهش هزینه ی برق مصرفی شود.

پنل های خورشیدی در سیستم های شارژ مثل لپ تاپ ها، تبلت ها و تلفن های همراه نیز استفاده می شود.

انرزی خورشیدی می تواند برای گرمایش آب و هوا در سیستم های گرمایشی و سرمایشی خانه ها مورد استفاده قرار بگیرد.

پنل های خورشیدی می تواند برای آبیاری مزارع و تامین انرژی برای تجهیزات کشاورزی مورد استفاده قرار بگیرد. در کار های صنعتی و نیروگاه های خورشیدی برای تولید انرژی برق مورد استفاده قرار می گیرد.

پنل های خورشیدی به عنوان یک انرژی پاک و قابل تجدید و کم مصرف می باشد که در حوزه های خانگی، صنعتی، کشاورزی و پروژه های بزرگ استفاده می شود.

هزینه ها و صرفه جویی در استفاده از پنل های خورشیدی

هزینه ی نگهداری پنل خورشیدی نقش زیادی برای خرید و نصب آن ها دارد و از آن جایی که اکثر وسایل ما نیاز به برق دارند هزینه ی زیادی را متحمل می شوید که پنل های خورشیدی یکی از بهترین گزینه ها می باشد.

نیروگاه های برق خورشیدی نیازی به مراقبت و تعمیر نداشته و تنها هزینه ی لازم بازرسی سالانه و دوره ای آن ها است. برای نگهداری از آن ها نیز کافی است که آن ها را به صورت منظم تمیز نگه دارید و برای آچار کشی و رنگ کردن آن اقدام کنید.

با یک تخمین کلی هزینه ی نگهداری از آن ها 1 الی 3 درصد کل درآمد خواهد بود. کارشناسان توصیه می کنند هر 6 ماه یک بار آن ها را تمیز کنید. چون وجود خاک بر روی پنل ها عملکرد آن را کاهش می دهد. با مراقبت از آن ها 25 الی 30 سال ماندگاری دارند.

علاوه بر این هزینه نصب پنل خورشیدی بستگی به حجم پروژه و موقعیت جغرافیایی آن بستگی دارد. بر اساس آمار های موجود دوره ی بازگشت سرمایه ی نیرو های خورشیدی در ایران بین 4 تا 6 سال می باشد.

خلاصه بندی

پنل های خورشیدی فوتون ها را جذب می کنند و جریان الکتریکی ایجاد می کنند. انرژی تولید شده از فوتون ها به الکترون ها امکان خارج شدن از مدار اتمی خود و رها شدن در میدان الکتریکی تولید شده توسط سلول های خورشیدی را می دهد. این میدان الکتریکی الکترون های آزاد را در جریان الکتریکی هدایت می کند.

جهت دریافت مشاوره رایگان جهت خرید پنل های خورشیدی همین حالا با کارشناسان فرصت کیش در ارتباط باشید.