Sehemu muhimu ya mfumo wa umeme wa solar ni paneli ya solar. Kuna aina mbalimbali za paneli ya solar zinazopatikana katika soko. Paneli za solar zinatafsiriwa pia kama paneli za photovoltaic. Paneli ya solar au moduli wa solar ni basically mfululizo wa series na parallel connected vifaa vya solar.
Tofauti ya potential difference inayohusiana na vifaa vya solar ni karibu 0.5 volti na hivyo inahitaji namba yake ya vifaa hivyo kuunganishwa kwa series kutafuta 14 hadi 18 volti kutokana na standard batteija ya 12 volti. Paneli za solar zinakunganishwa pamoja kutengeneza array ya solar. Paneli kadhaa zinakunganishwa pamoja both kwa parallel na series kutafuta current na voltage zaidi.
Katika mfumo wa solar grid-tie, modules za solar zinakunganishwa moja kwa moja kwa inverter, na hazikukunganishwi moja kwa moja kwa load. Umeme unaojipata kutoka kwa paneli za solar si constant, bali unabadilika kulingana na intensity ya sunlight iliyokuwa juu yake. Hii ndiyo sababu paneli za solar hayawezi kukutana na any electrical equipment moja kwa moja. Badala yake wanakutana na inverter ambaye output wake unahusishwa na external grid supply.
Inverter anahusisha voltage level na frequency ya output power kutoka kwa mfumo wa solar, anawasaidia kudumisha na level ya grid power. Tangu tunapata power kutoka kwa paneli za solar na external grid power supply system, voltage level na quality ya power yanadumisha constant. Kama stand-alone au grid fallback system haiko kwenye grid, variation yoyote ya power level katika system inaweza kubadilisha performance ya electrical equipment fed kutoka kwa yake.
Hivyo lazima kuwe na njia ya kudumisha voltage level na power supply rate ya system. Battery bank unaotengenezwa parallel na system hii anahusisha hilo. Hapa battery hutengenezwa na umeme wa solar na hii battery kisha hutumia load moja kwa moja au kwa njia ya inverter. Njia hii variation ya power quality kutokana na variation ya sunlight intensity inaweza kutokufanyika katika mfumo wa solar badala yake uninterrupted uniform power supply inatumika.
Kawaida batteries za deep cycle lead acid zinatumika kwa huo maana. Batteries hizi zimeundwa kwa mujibu wa kutumika mara nyingi charging na discharging wakati wa huduma. Seti za batteijani zinapatikana katika soko ni kawaida ya 6 volts au 12 volts. Hivyo number of such batteries zinaweza kunganishwa both kwa series na parallel kutafuta voltage na current rating zaidi ya battery system.
Si nzuri kutoa overcharge na under discharge batteija ya lead acid. Overcharging na under discharging zinaweza kuharibu batteija system. Kutokosa hali hizo zote, controller unahitajika kutambua na kudumisha flow of current to and fro the batteries.
Ni wazi kwamba umeme unaojipata katika paneli ya solar ni DC. Umeme tunapotumia kutoka kwa grid supply ni AC. Hivyo kwa ajili ya kutumia equipment sahihi kutoka kwa grid na solar system, inahitaji kutengeneza inverter kutumia DC kutoka kwa solar system kwa AC sawa na grid supply.
Katika off grid system, inverter unakunganishwa moja kwa moja kwenye battery terminals ili DC kutoka kwa batteries iwe converted kwa AC then fed kwa equipment. Katika grid tie system, paneli ya solar inakunganishwa moja kwa moja kwa inverter na inverter hii kisha hutumia grid na same voltage na frequency power.
Katika modern grid tie system, kila module ya solar inakunganishwa kwa grid through individual micro-inverter kutafuta high voltage alternating current kutoka kwa kila individual solar panel.
Block diagram basic ya stand-alone solar electric system inaonyeshwa hapo juu. Hapa umeme unaojipata katika paneli ya solar unatumika kwanza kwa solar controller ambayo inachagua batteija bank au hutumia moja kwa moja kwa low voltage DC equipments kama laptops na LED lighting system. Kawaida batteija hutengenezwa kutoka kwa solar controller lakini inaweza pia kutengenezwa kutoka kwa solar controller wakati ukosefu wa power kutoka kwa paneli ya solar.
Njia hii hutengenezwa uniformly kwa low voltage equipments ambayo zinakutanika kwa solar controller. Katika scheme hii, battery bank terminals zinakunganishwa pia kwenye inverter. Inverter hutengeneza stored DC power ya batteija bank kwa high voltage AC kwa ajili ya kutumia larger electrical equipments kama washing machines, larger televisions na kitchen appliances n.k.
Grid tie solar systems ni wa aina mbili moja inayotumia single macro central inverter na nyingine inayotumia multiple micro inverters. Katika aina ya solar system, paneli za solar na grid supply zinakunganishwa kwa central inverter moja kwa moja unaitwa grid tie inverter kama inavyoonyeshwa chini.
Inverter hapa hutengeneza DC kutoka kwa paneli ya solar kwa grid level AC kisha hutumia kwa grid na consumer’s distribution panel kulingana na demand ya instantaneous ya systems. Hapa grid-tie inverter pia hujitunza power unaoletwa kutoka kwa grid.
Ikiwa anapata power cut katika grid, anavuta switching system ya solar system kutengeneza kutoka kwa grid kuhakikisha kuwa umeme wa solar hakikutumika kurudi kwa grid wakati wa power cut. Kuna energy meter unayokuwa kwenye main grid supply line kutathmini energy export kwa grid na energy import kutoka kwa grid.
Kama tumeonesha, kuna aina nyingine ya grid-tie system ambayo inatumia multiple micro-inverters. Hapa inverter moja inakunganishwa kwa kila individual solar module. Block diagram basic ya system hii ni sawa na previous one ila micro inverters zinakunganishwa pamoja kutengeneza desired high AC voltage.
Katika case ya mwisho, direct voltage chache cha paneli za solar kunatengenezwa kwa alternating voltage kisha hutengenezwa kwa high alternating voltage kwa transformation action katika inverter yenyewe lakini katika case hii, individual alternating output voltage ya micro inverters zinajumlishwa pamoja kutengeneza high alternating voltage.
Taarifa: Respect original, articles maalumu yanayostahimili kuwasilishwa, ikiwa kuna upungufu tafadhali wasiliana kuondokana.
