اجزای تشکیل دهنده سیستم خورشیدی

اجزای تشکیل دهنده سیستم خورشیدی 1) پانل های خورشیدی
2) شارژ کنترلر
3) باتری
4) اینورتر
1-2-4پنل خورشیدی
ماژول یا پنل خورشیدی مجموعه ای از سلول های خورشیدی سیلیکونی است که به صورت سری و موازی در کنار یکدیگر قرار گرفته اند.پنل ها مبدل انرژی تابشی خورشید به انرژی الکتریکی هستند.
2-2-4 شارژ کنترلر
تقریبا در تمام سیستم های برق خورشیدی که از باطری استفاده می‌کنند، شارژ کنترلر خورشیدی مورد استفاده قرار می گیرد. وظیفه شارژ کنترلر خورشیدی، کنترل و تنظیم برقی است که از پنل های خورشیدی به سمت باطری می‌رود. پر شدن بیش از حد باطری (overcharging) به میزان قابل توجهی طول عمر باطری را کاهش داده و حتی بدتر، ممکن است موجب خرابی باطری گردد به گونه‌ای که باطری به طور کلی غیر قابل استفاده شود. به طور اساسی، اکثر شارژ کنترلرها به سادگی ولتاژ باطری را بررسی و کنترل کرده و هنگامی که ولتاژ آن به سطح مشخصی رسید، مدار را باز کرده و عمل شارژ را متوقف می‌نمایند. تنها در یک حالت استثنا کنترلر نیاز نیست و آن هنگامی است که منبع شارژ خیلی کوچک است و یا باتری در مقایسه با آن خیلی بزرگ است.اگر جریان تولیدی توسط پنلهای PV برابر 5/1% جریان مجاز باتری یا کمتر از آن باشد،به شارژ کنترلر نیازی نیست. بیشتر کنترلرها وقتی ولتاژ به حد تعیین شده ای می‌رسد به‌راحتی می‌توانند باز شوند و یا این‌ که جریان میان باتری و PV را محدود نمایند و هنگامی که ولتاژ باتری پائین بیاید دوباره به مدار برگردانده می‌شود.
3-2-4 باتری
باتری ها انرژی الکتریکی را به صورت شیمیایی در خود ذخیره می کنند. در سامانه های فتوولتاییک باتری ها وظیفه پشتیبانی در طول شب و در روزهای ابری را به عهده دارند. از آنجا که توان خروجی صفحات فتوولتاییک در طول روز متغییر میباشد، یک باتری ذخیره کننده می تواند یک منبع نسبتا ثابت برای تولید توان باشد. باتری مورداستفاده در سیستم های خورشیدی به علت استفاده مداوم هر روزی از آنها در درجه اول باید دارای طول عمر بالا باشند. به طور کل طول عمر یک باتری بر حسب تعداد سیکل شارژ و دشارژ و میزان سطح دشارژ باتری بیان میشود. به عنوان مثال در نمودار زیر طول عمر یک باتری AGM در سطح دشارژ ۴۰ درصد در حدود ۱۵۰۰ سیکل بیان میشود. در سیستم های خورشیدی باتری ها در طول روز توسط پنل شارژ و در طول شب توسط مصرف کننده دشارژ میشوند. لذا هر شبانه روز یک سیکل شارژ و دشارژ برای باتری محسوب میشود. در نتیجه طول عمر باتری مذکور برابر ۱۵۰۰ روز که در حدود ۴ سال خواهد بود . در طراحی یک سیستم خورشیدی سطح دشارژ باتری توسط طراح باید به گونه ای در نظر گرفته شود که طول عمر باتری بسیار کوتاه نباشد.همان طور که در تصویر زیر مشاهده میشود در صورتی که باتری تا سطح ۸۰ درصد دشارژ شود تنها قادر به تامین ۵۰۰ سیکل خواهد بود و این به معنای تنها یکسال و نیم طول عمر مفید برای باتری است. ویژگی مهم دیگر باتری های سیستم های خورشیدی قابلیت دشارژ تا ظرفیت نامی آنها میباشد. (Deep Cycle) باتری های خودرو در صورتی که تنها چند بار به طور کامل دشارژ شوند طول عمر آنها بسیار کاهش می یابد و مستهلک خواهند شد. در سیستم های خورشیدی پس از روزهای ابری باتری ممکن است تا عمق ۸۰ درصد دشارژ شود و باتری باید قابلیت تامین بار را در این شرایط داشته باشد.
4-2-4 اینورتر
اينورتر يك دستگاه الكتريكي است كه مي تواند جريان مستقيم (DC) را به جريان متناوب (AC) تبديل كند. با استفاده از ترانسفورماتورها ، سوئيچ ها و مدارات كنترل ، AC تبديل شده مي تواند هر مقدار ولتاژي و فركانسي داشته باشد. اينورترهاي استاتيك قطعات متحرك ندارند و در رنج وسيعي از كاربردها استفاده مي شوند. از منابع تغذيه سوئيچينگ در كامپيوترها تا كاربردهاي جريان مستقيم ولتاژ بالاي تاسيسات الكتريكي براي انتقال عمده توان. اينورترها معمولا براي تغذيه توان AC از منبع DC استفاده مي شود مثل پنل خورشيدي يا باتري ها.