Komponente sistema za generisanje električne energije od sunca

Solarne Panele

Glavni deo solarnog električnog sistema predstavlja solarna panela. Na tržištu se nalazi različitih vrsta solarne panele. Solarni paneli su poznati i kao fotovoltaički solarni paneli. Solarni panel ili solarni modul je u osnovi niz serijalno i paralelno povezanih solarnih celija.

Potencijalna razlika napona na solarnoj celiji iznosi oko 0.5 volta, stoga je potrebno povezati željeni broj takvih celija u seriju kako bi se dostiglo 14 do 18 volti za punjenje standardne baterije od 12 volti. Solarni paneli su povezani zajedno kako bi se formirao solarni niz. Više panela se povezuje zajedno kako paralelno tako i serijalno kako bi se postigli veći struja i veći napon redom.

Baterije

U sistemima solarnog generisanja povezanim sa mrežom, solarni moduli su direktno povezani sa inverzorom, a ne direktno sa opterećenjem. Snaga prikupljena od solarnih panela nije konstantna, već varira u zavisnosti od intenziteta sunčeve svetlosti koja pada na njih. Zbog toga solarni moduli ili paneli ne hrane nikakvu električnu opremu direktno. Umesto toga, hrane inverzor čiji izlaz je sinhronizovan sa vanjskom mrežnom snabdevanjem.

Inverzor brine o nivou napona i frekvenciji izlazne snage iz solarnog sistema, uvijek održava ta vrednost na nivou mrežne snage. Budući da dobijamo snagu od solarnih panela i vanjskog mrežnog snabdevanja, nivo napona i kvalitet snage ostaju konstantni. Kao što samostalni ili mrežni fallback sistem nisu povezani sa mrežom, bilo kakva promjena nivoa snage u sistemu može direktno uticati na performanse električne opreme koja se hrani iz njega.

Stoga mora postojati neki način da se održi nivo napona i stopa snabdevanja sistema. Baterijski banka povezana paralelno sa ovim sistemom brine o tome. Ovdje baterija se puni solarnom strujom i ta baterija zatim hrani opterećenje direktno ili preko inverzora. Na taj način se mogu izbegnuti promjene kvaliteta snage zbog promjene intenziteta sunčeve svjetlosti u solarnom sistemu, umjesto toga održava se neprekidno uniformno snabdevanje strujom.

Obično se koriste dubokociklusne svinčane baterije za tu svrhu. Te baterije su obično dizajnirane da budu sposobne na više punjenja i ispraznjava tokom servisa. Baterijski setovi dostupni na tržištu su obično 6 voltova ili 12 volti. Stoga se takve baterije mogu povezati i serijalno i paralelno kako bi se postigli veći napon i struja baterijskog sistema.

Kontroler

Nije poželjno pretjerano punjenje ili ispraznjava svinčane baterije. I pretjerano punjenje i ispraznjava mogu teško oštetiti baterijski sistem. Da bi se izbegle ove dvije situacije, potreban je kontroler za pridruživanje sistemu kako bi se održao tok struje prema i od baterija.

Inverzor

Očigledno je da je struja proizvedena u solarnom panelu DC. Struja koju dobijamo iz mreže je AC. Dakle, za rad obične opreme iz mreže i solarnog sistema, potrebno je instalirati inverzor kako bi se DC solarnog sistema pretvorio u AC iste razine kao mrežno snabdevanje.

U off-grid sistemu, inverzor je direktno povezan na terminalima baterije, tako da se DC koji dolazi od baterija najpre pretvara u AC, a zatim se prenosi na opremu. U grid-tie sistemu, solarni panel je direktno povezan na inverzor, a ovaj inverzor zatim prenosi isti napon i frekvenciju struje na mrežu.

U modernim grid-tie sistemima, svaki solarni modul je povezan sa mrežom putem individualnog mikro-inverzora kako bi se postigla visoka AC struja od svakog pojedinog solarnog panela.

Komponente Samostojećeg Solarnog Sistema

Osnovni blok-diagram samostojećeg solarnog električnog sistema prikazan je iznad. Ovdje je električna snaga proizvedena u solarnom panelu prvo predata solarnom kontroleru koji na svoju stranu puni baterijsku banku ili direktno snabdijeva opremu niskog napona, poput laptopa i LED sistema rasvete. Obično baterija dobija struju od solarnog kontrolera, ali može i prenositi struju solarnom kontroleru kada je nedostatak snage od solarnog panela.

Na taj način se snabdevanje nastavlja uniformno opremi niskog napona koja je direktno povezana sa solarnim kontrolerom. U ovom shemi, terminali baterijske banke su takođe povezani na inverzor. Inverzor pretvara pohranjenu DC struju baterijske banke u visoku AC struju za rad veće električne opreme, poput perila, većih televizora i kuhinjske opreme itd.

Komponente Grid-Tie Solarnog Sistema

Grid-tie solarni sistemi postoje u dva tipa: jedan sa jednim centralnim makro inverzorom, a drugi sa više mikro inverzora. U prvom tipu solarnog sistema, solarni paneli kao i mrežno snabdevanje su povezani sa zajedničkim centralnim inverzorom, tzv. grid-tie inverzorom, kao što je prikazano ispod.

Ovde inverzor pretvara DC struju solarnog panela u AC struju nivou mreže, a zatim prenosi na mrežu kao i na distribucijski panel potrošača, u zavisnosti od trenutnog zahteva sistema. Ovde grid-tie inverzor takođe nadgleda snagu koja se prenosi iz mreže.

Ako detektuje prekid snage u mreži, aktivira preključivač solarnog sistema kako bi se odvojio od mreže kako bi se spriječilo da solarna struja može biti prenesena natrag u mrežu tokom prekida snage. Postoji energetski brojilo povezano sa glavnim mrežnim snabdevanjem kako bi se snimila izvozna energija u mrežu i uvozna energija iz mreže.

Kao što smo već rekli, postoji još jedan tip grid-tie sistema gdje se koristi više mikro inverzora. Ovdje je jedan mikro inverzor povezan za svaki pojedinačni solarni modul. Osnovni blok-diagram ovog sistema je veoma sličan prethodnom, osim što su mikro inverzori povezani zajedno kako bi se postigao željeni visoki AC napon.