Päikeseenergia generaatorisüsteemi komponendid

Päikesepaneelid

Päikeseelektrisüsteemi peamiseks osaks on päikesepaneel. Turgudes on saadaval mitmeid tüüpi päikesepaneeli. Päikesepaneelid on ka tuntud kui fotovoltailised päikesepaneelid. Päikesepaneel või päikeseelement on põhimõtteliselt sarivõi paralleelselt ühendatud päikeselementide ristirea.

Ühe päikeseelementi poolte vahel tekib umbes 0,5 volti jõudlus ja seega on vaja nii palju selliseid elemente sarivõrduses, et saada 14-18 volti, et laetada standardset 12 volti akku. Päikesepaneelid on ühendatud, et luua päikeseelementide ristirea. Mitmed paneelid on ühendatud nii paralleelselt kui ka sarivõrduses, et saavutada suurem vool ja suurem jõudlus.

Akkud

Võrgusüsteemides on päikeseelementid otse ühendatud inverteriga ja mitte otse tarbijaga. Päikesepaneelitest saadud energia ei ole konstantne, vaid muutub päikesevalguse intensiivsusega. See on põhjus, miks päikeseelemente või paneele ei kasutata otse elektriseadmete juurde. Selle asemel toimetavad nad inverteriga, mille väljund on sünkroniseeritud võrguelektriga.

Inverter hoiab kontrolli energiasüsteemi väljundjõudluse ja sageduse üle, säilitades need alati võrreldes võrguelektriga. Kuna me saame energiat nii päikesepaneelitest kui ka võrguelektrist, jääb jõudluse taseme ja kvaliteedile stabiilne. Kuna eraldatud või võrkulipuline süsteem ei ole ühendatud võrguga, võivad süsteemi jõudluse muutused otseselt mõjutada sellega varustatud elektriseadmete tööd.

Peab olema mingi viis, et hoida jõudluse taseme ja energiavarustuse kiirust. Süsteemi paralleelselt ühendatud akupanga hoiab seda järjepidevat. Siin laetakse päikeseenergiaga akk, mis siis toimetab koormale otse või inverteri kaudu. Nii saab vältida päikeseintensiivsuse muutuste tõttu tekkiva energiakvaliteedi muutusi päikeseenergia süsteemis, vastasel korral hoides järjepidevat ja ühtlast energiavarustust.

Tavaliselt kasutatakse selleks sügavtsükli pliiatsakke. Need akud on tavaliselt disainitud mitmekordse laetamise ja laetamiseks teeninduse ajal. Turul olevad akupangad on tavaliselt 6 või 12 volti. Seega võib selliseid akke ühendada nii sarivõrduses kui ka paralleelselt, et saada suuremat jõudlust ja voolu.

Kontroller

Ebatõhus on ülelaetada või allalaetada pliiatsakku. Mõlemad olukorrad võivad tõsiselt kahjustada akusüsteemi. Nende olukordade vältimiseks on vaja süsteemi ühendada kontrolleriga, et hoida kontrolli voolu liikumise üle akude.

Inverter

On ilmselge, et päikesepaneelites toodetud elekter on DC. Elekter, mida saame võrgust, on AC. Seega on vaja installida inverter, et teisendada päikeseenergia DC võrguelektri AC-le.

Võrgust eemale olevates süsteemides on inverter otse ühendatud akupanga terminaalidega, nii et akust tulev DC teisendatakse AC-le, mida siis toimetatakse seadmetele. Võrgusüsteemides on päikesepaneelid otse ühendatud inverteriga, mis siis toimetab võrgule sama jõudluse ja sagedusega elektri.

Kaasaegsetes võrgusüsteemides on igal päikeseelementil oma individuaalne mikroinverter, mis võimaldab saada kõrgtasealterniivoltagi igast päikeseelementist.

Eraldatud päikeseenergia süsteemi komponendid

Eraldatud päikeseenergia süsteemi põhiline blokkdiagramm on näidatud ülal. Siin toodetud päikeseelekter esmalt toimetatakse päikesekontrollerile, mis laeb akupanga või toimetab otse madalvoltilistele DC-seadmetele, nagu näiteks arvutid ja LED-valgustussüsteemid. Tavaliselt on akk päikesekontrollerilt, kuid see võib ka toimetada päikesekontrollerile, kui päikesepaneelitest on ebapiisav energiavarustus.

Nii jätkub varustus järjepidevalt madalvoltilistele seadmetele, mis on otse ühendatud päikesekontrolleriga. Selles skeemis on akupanga terminaalid ühendatud inverteriga. Inverter teisendab akupanga salvestatud DC energiakõrgtase AC-ks, mis varustab suuremaid elektriseadmeid, nagu pesumasinad, suured televisioonid ja köögiaparatuur jne.

Võrgusüsteemi päikeseenergia komponendid

Võrgusüsteemide päikeseenergia süsteemid jagunevad kaheks tüübiks: üks kesk-inverteriga ja teine mitmega mikroinverteriga. Esimeses tüübis on päikesepaneelid ja võrguvarustus ühendatud ühele kesk-inverterile, mida nimetatakse võrgusüsteemi inverteriks, nagu allpool näidatud.

Inverter siin teisendab päikeseelementide DC energiakõrgtase AC-ks ja toimetab seda nii võrgule kui ka tarbijate jaotuspainelile, sõltuvalt süsteemi hetkelise nõudlusest. Siin võrgusüsteemi inverter jälgib ka võrgust toodetud energiat.

Kui ta tuvastab võrgu katkestuse, aktiveerib ta päikeseenergia süsteemi lülitussüsteemi, et lahutada selle võrgust, et tagada, et päikeseenergiat ei saata võrgu poole võrgukatkestuse ajal. Võrguvarustusjoones on ühik, mis registreerib energiavaatluse võrgu ja energiavaatluse importi võrgust.

Nagu juba mainitud, on teine tüüp võrgusüsteem, kus kasutatakse mitmeid mikroinvertereid. Siin on iga päikeseelementiga ühendatud üks mikroinverter. Selle süsteemi põhiline blokkdiagramm on väga sarnane eelmisele, välja arvatud mikroinverterid on ühendatud, et luua soovitud kõrgtasealterniivoltagi.

Eelmisel juhul teisendatakse päikeseelementide madalat otsevoolu esmalt alterniiv