Sólarorkustöðvar: Samsetning og starfsregla

Ljósaraforkerfis (PV) samsetning og virkni

Ljósaraforkerfi (PV) er aðallega samsett af ljósaraferki, stýringarefni, umkerfi, rafmagnsborðum og öðrum viðbótum (rafmagnsborð eru ekki nauðsynleg í kerfum sem tengjast allsherjarafverks). Eftir því hvort kerfið byggist á allsherjarafverki eða ekki, eru PV-kerfi skipt í ótengd og tengd gerð. Ótengd kerfi vinna sjálfstætt án að hafa áhending við allsherjarafverk. Þau eru úrustuð með rafmagnsborð til að tryggja öruggan rafmagnsleyndi, sem getur veitt straum til tömbuna á nótt eða langvarandi dymgð/raunveðri þegar sólarrafmagn er ekki næg.

Og mögulega hvort gerð kerfisins, er virknin sú sama: Ljósaraferki breyta sólarskinnum í beint straum (DC), sem er svo umbreytt í víxlaðan straum (AC) af umkerfi, sem leyfir notkun straums eða tenging við allsherjarafverk.

1. Ljósaraferki

Ljósaraferki eru aðalkomponenti alls rafmagnsgerðarkerfisins. Þau eru framleidd með því að sameina einstakra ljósarafcella, sem eru skorið í mismunandi stærð með lársnúðum eða snúðsnaranum. Af því að spenna og straum úr einni sólarafcellu er mjög lágur, eru margar cellur fyrst tengdar í röð til að ná hærri spennu, svo síðan í samsíðu til að auka straum. Samsetningin inniheldur bannandi dióð (til að forðast andstraum) og er pakkað inn í rammi gert af rostfrelsum, alúmíníu eða ómetallíska efni. Það er lokað með sterkt glas á framan, bakplata á baka, fullt af kvíkaspirti og hermetiskt lokað. Margar ljósaraferki tengd í röð og samsíðu mynda ljósarafarray (einnig kendur sem sólarafarray).

Virkni: Þegar sólarskin hittar p-n-samþveru í sólarafcellu, eru elektrón-hylluvörpunar mynduð. Undir áhrifum rafkvika við p-n-samþveru, feru hyllurnar til p-deilsins og elektrón til n-deilsins. Þegar lykkjan er lokuð, fer straumur. Aðalkvörtun ljósaraferka er að breyta sólaregni í rafmagn, annaðhvort geyma það í rafmagnsborð eða dreifa það beint til rafmagnsþunga.

Tegundir ljósaraferka:

• Einsteinsilíci: Efnið ≈ 18%, upp í 24% - hæsta meðal allra PV-tegunda. Þeir eru venjulega pakkaðir með sterkt glas og vatnshelgt harðefni, sem geymir þeim orku og langt líf (lífstímabil upp í 25 ár).

• Fjölsteinsilíci: Efnið ≈ 14%. Sama framleiðslaaðferð og einsteinsilíci, en með lægra efni, lægrar kostnaðar og styttri líftíma. En það er einfaldara að framleiða, notar minna orku og hefur lægra framleiðslukostnað, sem leiðir til almennt samþykkt.

• Óreglulegt silíci (unngefni): Efnið ≈ 10%. Framleitt með alveg öðru lagi unngufnferli, sem krefst lítils silíciums og orku. Aðal förmun þess er betri virkni við laus orku.

2. Stýringarefni (Notað í ótengdum kerfum)

Sólustýringarefni er sjálfvirk tæki sem forðast ofmikil hleðsla og afhleðsla rafmagnsborða. Með hraða CPU mikroprocesseri og nákvæmum A/D umbreytari, virkar það sem mikrotölva með gögnagreiningu og vaktaraðferð. Það getur flott greint rauntímasniðgreinar, vöktaraðstöðu kerfisins og vistað sögu, sem gefur nákvæm og næg legið upplýsingar til að meta kerfisþróun og treysta hluti. Það styður fjarskipti fyrir miðlun og fjarskipta stýringu á mörgum PV undirstöðum.

3. Umkerfi

Umkerfi breytir DC rafmagni sem myndast af sólarpanelum í AC rafmagn, sem geymir hann samhæft við venjuleg AC tömbu. PV-umkerfi er aðal BOS hlutur og inniheldur sérstök eiginleik eins og Maksimalt Straumspunkt Fylgð (MPPT) og eylandsskydd.

Tegundir sóluumkerfa:

• Standalone Umkerfi:Notað í ótengdum kerfum. PV-array hleður rafmagnsborðum, og umkerfið drægur DC rafmagn af rafmagnsborðunum til að veita AC tömbu. Marga standalone umkerfi innihalda inbyggða rafmagnsborðahleðslu sem getur endurhleðst rafmagnsborð með AC rafmagn. Þessi umkerfi eru ekki tengd allsherjarafverki og þurfa ekki eylandsskydd.

• Tengt Allsherjarafverki Umkerfi:Færir AC rafmagn aftur í allsherjarafverk. Útkoman hans verður að passa allsherjarafverks fazana, tíðni og spennu. Það slökkt sjálfvirkt ef allsherjarafverki er losað vegna öryggis. Það veitir ekki varðveituð rafmagn á tíma þegar allsherjarafverki er losað.

• Rafmagnsborðabak-upp Umkerfi:Sérstakt umkerfi sem notar rafmagnsborð sem aðal rafmagnsforrit og inniheldur hleðslu til að endurhleða þeim. Yfirflóðs rafmagn má senda aftur í allsherjarafverk. Á tíma þegar allsherjarafverki er losað, getur það veitt AC rafmagn til valda tömbu, og inniheldur því eylandsskydd.

4. Rafmagnsborð (Ekki nauðsynlegt í kerfum sem tengjast allsherjarafverki)

Rafmagnsborð eru geymsluhlutur í PV-kerfi. Venjulegar tegundir eru lokkuð bleikasilíci, opinn bleikasilíci, gel og nikkel-kadmín alkalis borð. Lokkuð bleikasilíci og gel borð eru mest notað.

Virkni: Á dag, hittar sólarskin ljósaraferki, myndar DC spennu og breytir ljósi í rafmagn. Þetta rafmagn er sent til stýringarefnis, sem forðast ofhleðslu, og svo geymt í rafmagnsborð til notkunar þegar það er nauðsynlegt.