پروژه‏ ‏بررسی انواع مبدل‎ ها در سیستم های خورشیدی ‏

پروژه‏ ‏بررسی انواع مبدل‎ ها در سیستم های خورشیدی ‏

چکیده

برخى از  انرژيهاى تجديد پذير را تنها اميد ‏بقاى کره زمين دانسته اند، در حالى که عد ه ‏اى آنرا منبعى ‏حاشيه اى با ظرفيت محدود به ‏حساب مى آورند. از سويى منابع سوخت فسيلى ‏پايان پذير و تجديدناپذير ‏است و بايد از ‏انرژيهاى تجديد پذير که به رغم منابع فسيلى ، ‏منافع زيست محيطى فراوانى در بر دارد بيشتر ‏‏بهره جست.انرژي خورشيدى ، نتيجه فرآيند ‏پيوسته همجوش هسته  اى در خورشيد است و هم ‏اکنون کل ‏منبع انرژي خورشيدي 10هزار برابر ‏مصرف انرژى کنونى بشر است، اما اندك  بودن ‏شدت اين توان و ‏تنوع زمانى و جغرافيايى آن ‏،مشکلات عمده اى را فراهم کرده که سهم اين ‏انرژى را در برابر کل انرژى ‏محدود مى کند.‏

‏ اولین سلول خورشیدی کاربردی در سال 1954 درآزمایشگاه بِل توسط سه نفر به نامهای ‏Daryl ‎Chapin ‎، ‏Souther Fuller Calvin ‎، ‏Gerald Pearson‏ ساخته شد. بازده این مبدل در حدود ‏شش درصد بود و درمقایسه با مبدل های قبلی اش که درصد تبدیل حدود یک درصد و حتی کمتر ‏داشتند، پیش رفت چشم گیری به حساب می آمد. اگرچه بازده مبدل های خورشیدی بهبود یافته بود ،ولی ‏قیمت تمام شده تولید انبوه این مبدل ها هم چنان به عنوان چالشی در برابر دانشمندان و مهندسان قرار ‏داشت. برای مثال : قیمت تولید یک وات انرژی برای اولین مبدل کاربردی ساخته شده در آزمایشگاه بِل ‏دویست وپنجاه دلار بود و این در مقایسه با قیمت دو یا سه دلاری زغال سنگ بسیار زیاد بود. امروز با ‏توسعه روش های تولید ارزان قیمت مبدل های خورشیدی توسط دانشمندان مختلف در سرتاسر جهان این ‏نوع انرژی جای خود را در زندگی مردم باز کرده است و می توان به جرآت گفت تا الان به خوبی ‏توانسته به نیاز های مردم پاسخ مناسبی دهد. قیمت تمام شده متوسط برای تولید یک وات انرژی الکتریکی ‏توسط این مبدل ها به یک یا دو دلار رسیده است که موجب جذب سرمایه گذاران دولتی و غیر دولتی ‏مختلف شده است و در نتیجه این بخش با پیشرفت چشم گیری در حال توسعه هست. مبدل های ‏خورشیدی عمدتا از سه بخش اصلی :پنل خورشیدی ، باطری انبارنده و اینورتر(مبدل) تشکیل می شوند

انرژی تابیده شده به پنل های خورشیدی توسط سلول های حساس به نور به ولتاژ الکتریکی تبدیل می شود ‏‏و سپس این انرژی در یک انبارنده انرژی ذخیره می شود تا تغییراتی که در نور تابیده شده به پنل ‏‏خورشیدی بوجود می آید به بار متصل به سیستم منتقل نگردد. در نهایت برای استفاده از سیستم خورشیدی ‏‏لازم است تا برای بارهای الکتریکی مورد استفاده شرایط نامی آنها را ایجاد کردو بر همین اساس برای ‏‏بارهایACیک اینورتر ‏DC-AC‏ وبرای بارهای ‏DC‏ یک اینورتر‏DC-DC‏ لازم خواهد بود. در برخی ‏از ‏سیستم ها برای حفاظت باطری ها و همچنین پنل های خورشیدی از یک شارژکنترل نیز استفاده می شود ‏‏که وظیفه آن جلوگیری از شارژ اضافی باطری توسط پنل و همچنین جلوگیری از تخلیه باطری ها در ‏‏مواقعی که تولید برق توسط پنل ها وجود ندارد ، خواهد بود. برای تایین مشخصات یک سیستم خورشیدی ‏‏ابتدا باید مشخصات بار هایی که قرار است به سیستم متصل گردند تهیه شود و بر حسب توان مصرفی و ‏‏آمپراژ بارهای مورد استفاده و دیگر پارامترهای لازم ، نسبت به ساخت مبدل خورشیدی اقدام نمود.‏

در فصل اول پروژه مقدمه و کاربردهای انرژی خورشید مورد بحث است ‏در فصل دوم تکنولوژی نسل ‏های مختلف سيستم هاي فوتو ولتائيك بررسي مي ‏گردند و در فصل سوم  ساختار انواع مبدل ها در یک ‏ماژول خورشیدی ‏ مورد تحليل قرار ميگيرد .در ‏فصل چهارم مبدل هاي‎ DC/DC ‎‏ ماژول های خورشیدي ‏ ‏بررسي مي ‏شود و در پايان پس از نتيجه گيري تعدادي از ‏نمونه پروژه هاي انجام شده در ايران بعنوان ‏ضمیمه آورده شده است .‏