Компоненти на система за генериране на електричество от слънчева енергия

Слънчеви панели

Основната част на слънчева електрическа система са слънчевите панели. На пазара има различни видове слънчеви панели. Слънчевите панели са известни още като фотоелектрични слънчеви панели. Слънчевата панел или модул е основно масив от последователно и паралелно свързани слънчеви клетки.

Разликата в потенциала, развила се в слънчева клетка, е около 0,5 волта, затова желаният брой такива клетки, свързани последователно, за да се постигнат 14 до 18 волта, за да се зареди стандартна батерия от 12 волта. Слънчевите панели са свързани заедно, за да се създаде слънчев масив. Множество панели са свързани както последователно, така и паралелно, за да се постигне по-висок ток и по-високо напруга съответно.

Батерии

В системата за производство на слънчева енергия, свързана с мрежата, слънчевите модули са директно свързани с инвертор, а не са свързани директно с потребителската нагрузка. Електроенергията, събрана от слънчевите панели, не е постоянна, а варира с интензитета на слънчевата светлина, падаща върху тях. Затова слънчевите модули или панели не хранят директно никакво електрооборудване, а вместо това хранят инвертор, чийто изход е синхронизиран с външното мрежово захранване.

Инверторът поддържа нивото на напрежението и честотата на изходната мощност от слънчевата система, винаги го поддържа на равнището на мрежовата мощност. Тъй като получаваме мощност както от слънчевите панели, така и от външната мрежова система за доставка на мощност, нивото на напрежението и качеството на мощността остават постоянни. В случаите, когато автономната или резервна система, свързана с мрежата, не е свързана с мрежата, всяко изменение на нивото на мощността в системата може директно да повлияе на работата на електрооборудването, хранено от нея.

Затова трябва да има начин за поддържане на нивото на напрежението и темпа на доставката на мощност в системата. Батерийна банка, свързана паралелно с тази система, се грижи за това. Тук батерията се зарежда от слънчева електроенергия, а тази батерия после храни потребителската нагрузка директно или чрез инвертор. По този начин измененията в качеството на мощността, причинени от вариациите в интензитета на слънчевата светлина, могат да бъдат избегнати в системата за слънчева енергия, вместо това се поддържа непрекъсната и равномерна доставка на мощност.

Обикновено за тази цел се използват дълбокочестотни свинцово-киселини батерии. Тези батерии обикновено са проектирани, за да бъдат способни да се зареждат и разряжат многократно при използване. Батерийните комплекти, налични на пазара, обикновено са от 6 волта или 12 волта. Затова определен брой такива батерии могат да бъдат свързани както последователно, така и паралелно, за да се получи по-високо напрежение и по-висока стойност на тока на батерийната система.

Контролер

Не е желателно да се прекарежда или недостига свинцовокиселинна батерия. И прекареждането, и недостигането могат сериозно да повредят батерийната система. За да се избегнат тези две ситуации, е необходим контролер, свързан с системата, за да поддържа потока на тока към и от батериите.

Инвертор

Електроенергията, произведена в слънчева панел, е DC. Електроенергията, която получаваме от мрежовото захранване, е AC. Затова, за да се използват общите устройства както от мрежата, така и от слънчевата система, е необходимо да се инсталира инвертор, за да се преобразува DC от слънчевата система в AC на същото ниво като мрежовото захранване.

В автономната система инверторът е директно свързан с терминалите на батерията, така че DC, идващ от батериите, първо се преобразува в AC, след което се подава на устройствата. В системата, свързана с мрежата, слънчевата панел е директно свързана с инвертор, който после храни мрежата със същото напрежение и честота.

В съвременната система, свързана с мрежата, всеки слънчев модул е свързан с мрежата чрез индивидуален микроинвертор, за да се постигне високо напрежение на променлив ток от всеки индивидуален слънчев модул.

Компоненти на автономна слънчева система

Показан е основен блоков диаграм на автономна слънчева електрическа система. Тук електроенергията, произведена в слънчевата панел, първо се подава на слънчевия контролер, който по свой ред зарежда батерийната банка или я подава директно на нисконапрежените DC устройства, такива като лаптопи и LED осветителни системи. Обикновено батерията се хранеше от слънчевия контролер, но тя може също да хранеше слънчевия контролер, когато има недостиг на мощност от слънчевата панел.

По този начин доставката продължава равномерно към нисконапрежените устройства, които са директно свързани със слънчевия контролер. В тази схема терминалите на батерийната банка също са свързани през инвертор. Инверторът преобразува съхранената DC мощност на батерийната банка в високонапрежен AC за изпълнение на по-големи електроустройства, такива като перални машини, по-големи телевизори и домашни уреди и т.н.

Компоненти на система, свързана с мрежата

Системите, свързани с мрежата, са от два типа: с един централен макроинвертор и с множество микроинвертори. В първия тип слънчева система, слънчевите панели, както и мрежовото захранване, са свързани с общ централен инвертор, наречен инвертор, свързан с мрежата, както е показано по-долу.