حداکثر قدرت و جنوب ایران

دانلود پایان نامه

پانل خورشیدی
بانک باتری
تبدیل کننده برق دی-سی به ای-سی ( اینورتر)
شارژ کنترل
1- پانل خورشیدی:
قسمتی از سیستم فتوولتایی می باشد که انرژی خورشید را به الکتریسیته تبدیل می کند. پانل(Module) از تعدادی قطعات کوچکتری به نام سلول خورشیدی تشکیل شده است که به مجموعه بهم متصل شده آنها یک پانل خورشیدی می گویند. به پانل خورشیدی گاه ماژول خورشیدی یا پانل فتوولتایی نیز می گویند.
بهترین شرایط برای دریافت بیشترین انرژی الکتریکی از یک سلول یا پانل فتوولتایی این است که هوا آفتابی باشد و پرتوهای خورشید به صورت عمودی به سطح سلولها بتابد.
کشورهای جهان یا در نیمکره شمالی خط استوا قرار دارند ویا در نیمکره جنوبی یا بر روی خط استوا. برای کشورهایی که در نیمکره شمالی قرار دارند مانند ایران بایستی پانلها رو به جنوب با زاویه بین 30 تا 40 درجه تنظیم و نصب گردند. زیرا در طول روز خورشید در جنوب ایران قرار دارد. در ظهر هم بیشترین انرژی دریافتی از پانلها را خواهیم داشت زیرا تابش خورشید عمود بر سطح پانلها خواهد بود.
البته با توجه به اینکه زمین به دور خورشید می چرخد وموقعیت زمین نسبت به خورشید هر لحظه در حال تغییر می باشد از این رو پنل های خورشیدی باید طوری به سمت خورشید تنظیم شوند که با تغییر زاویه تابش خورشید به زمین پنل ها هم به همان اندازه تغییر کنند. از این رو در اینجا از تکنیک ردیابی حداکثر نقطه قدرت MPPT (Maximum Power Point Tracking) استفاده می شود.
شکل زیر نشان دهنده مشخصه ولتاژ-جریان یک باتری خورشیدی در یک سطح تابش نور خورشید و در تاریکی می باشد. ناحیه که با رنگ زرد مشخص گردیده است مقدار حداکثر قدرت خروجی باتری خورشیدی را نشان می دهد. حداکثر توان با فلش نشان داده شده است.

شکل 2-16- مشخصه ولتاژ-جریان یک باتری خورشیدی در یک سطح تابش نور خورشید و در تاریکی
هدف از به کاربردن تکنیک MPPT رسیدن به این نقطه و داشتن بیشترین بازدهی از باتریهای خورشیدی با توجه به زاویه تابش نور خورشید به آنها و دنبال کردن تغییر زاویه خورشید نسبت به آنها برای بدست آوردن حداکثر بازدهی از سلول های خورشیدی می باشد. بدین صورت که پانلها در طول روز همیشه رو به خورشید خواهند بود و با تغییر موقعیت خورشید در آسمان پانلها هم تغییر موقعیت دهند به گونه ای که همیشه رو به تابش نور خورشید قرار گیرند. یا به عبارتی تابش نور خورشید همیشه عمود بر سطح پانلها می باشد. در این حالت تاثیر بسیار زیادی در بازدهی پانلها دارد. و بازدهی آنها را از 5% در حالت معمولی به 25% افزایش می دهد.
بدلیل تغییر میزان الکترونهای تولید شده در سلول با تغییر شدت نور تابیده شده بر آن، مشخصه الکتریکی سلول نیز تغییرمی نماید. در شکل صفحه بعد، منحنی مشخصه های خروجی یک سلول خورشیدی دیده می شود. چنانچه دیده می شود، جریان تولید شده توسط سلول خورشیدی تغییرات زیادی با تغییر شدت تابش نوردارد و توان الکتریکی تولید شده توسط آن نیز تغییرات زیادی خواهد داشت. یک سلول خورشیدی از جنس سیلیکن می تواند جریانی حدود 30 میلی آمپر برسانتیمتر مربع تولید نماید.
جریان الکتریکی تولید شده در سلول خورشیدی واقع در یک آرایه، به زاویه تابش نور خورشید برسطح سلول نیز بستگی دارد. در شکل تغییر جریان خروجی یک سلول خورشیدی به هنگام تغییر در زاویۀ تابش نورخورشید بر آن مشاهده می شود.

این مطلب مشابه را هم بخوانید :   قانون مجازات اسلامی و قرار موقوفی تعقیب

شکل 2-17- جریان الکتریکی تولید شده در سلول خورشیدی
2- اینورتر:
اینورتر(Inverter)یا مبدل برق دستگاه الکترونیکی است که جریان مستقیم(DC)را به جریان متناوب(AC)تبدیل می کند. جریان ACتبدیل شده می توانند بر اساس نیاز در هر ولتاژ و فرکانسی باشد که بوسیله ترانسفورماتورهای مناسب و مدارها کنترل می شود. اینورترها قطعات متحرک ندارند و در طیف گسترده ای از ابزارهای کاربردی استفاده می شوند، از منبع تغذیه کامپیوتر گرفته تا ابزار بزرگ حمل و نقل. اینورترها معمولا برای تامین جریان AC از منابع DCمانند پانل های خورشیدی یا باتری مورد استفاده قرار می گیرند. اینورتر نوسان ساز الکترونیکی قدرت بالا است. دلیل این نام گذاری آن است که این دستگاه عمل عکس مبدل برق AC بهDC متداول را انجام می دهد. درواقع اینورتر یا درایو ACبه دستگاهی گفته می شود که به کمک آن می توان سرعت یک موتور ACسه فاز را کنترل کرد بدون آنکه قدرت و گشتاور موتور کاهش یابد. اینورترها در ظرفیتهای مختلف ساخته می شوند مثلاً برای یک موتور با توان 20 اسب بخار باید از اینورتر 20HP استفاده کرد. از نظر ورودی اینورترها به دو دسته تک فاز و سه فاز تقسیم می گردند. البته خروجی همه آنها سه فاز است. برای اینورترهای با توان بالافقط از ورودی سه فاز استفاده می گردد. برخی از اینورتر های با توان پایین دارای هشداری مبنی بر عدم استفاده از آنها برای روشن کردن لامپهای فلورسنت معمولی هستند. دلیل این هشدار این است که خازن تصحیح توان به صورت موازی با لامپ وصل شده است. با برداشتن خازن مشکل رفع خواهد شد.
اگر در اینورتر ولتاژ ورودی ثابت بماند به این نوع اینورتر، اینورتر منبع ولتاژ (voltage source inverter=VSI)گفته می شود و اگر چناچه جریان ورودی ثابت نگاه داشته شود به آن اینروتر جریان(current source inverte=CSI) گفته می شود. اینورترمنبع جریان(CSI)یا به عبارت دیگر اینورتر جریان ثابت اینورتری است که در آن جریان منبع dcتقریبا ثابت و مستقل از شرایط اینورتر می باشد. اینورترمنبع جریان(CSI) مزدوج اینورتر منبع ولتاژ (VSI)است.
مزایای CSI:
1. به دلیل اینکه جریان dc ورودی کنترل شده و محدود است، آتش شدن ناخواسته تریستورها و یا اتصال کوتاه شدن مدار مسائل جدی را به دنبال نخواهد داشت. 2. به مدارهای کموتاسیون ساده تری نیاز دارد. 3. قادر هستند بارهای راکتیورا تغذیه نمایند بدون اینکه نیاز به دیودهای کموتاسیون (هرزگرد )داشته باشند.
همچنین از نظرشکل موج خروجیشان به چهار نوع زیر تقسیم می‌شوند:
خروجی به شکل موج مربعی