گازهای گلخانه ای و انتشار کربن به شدت به اکوسیستم آسیب می رساند. به همین خاطر از سال 2011 تاکنون در سراسر جهان، دو سوم ظرفیت انرژی خورشیدی نصب شده است که خوشبختانه، هند با توسعه سریع انرژی خورشیدی پاک همگام بوده است. گزارش ها نشان می دهد تولید برق خورشیدی در هند در سال 2017 به میزان 86 درصد افزایش داشته است.
در حال حاضر استفاده از انرژی خورشیدی نه تنها در واحدهای تجاری بلکه برای واحدهای مسکونی نیز ایده آل است.
با مطالعه این مقاله، می توانید با راه اندازی یک سیستم خورشیدی با سیستم فتوولتائیک خورشیدی (PV)solar photo voltaic در هزینه ها صرفه جویی کنید. در این مقاله سعی کرده ایم نگاهی عمیق به نحوه ساخت و نصب یونیت برق خورشیدی در خانه داشته باشیم:
راهنمای گام به گام راه اندازی یونیت انرژی خورشیدی
مرحله اول
آماده سازی اجزای انرژی خورشیدی
در ابتدای کار باید مواد اولیه یونیت انرژی خورشیدی را آماده کرد. برای این کار شما به چهار آیتم اصلی نیاز دارید – پنل های خورشیدی solar panels، کنترل کننده شارژ charge controller، اینورتر inverter و پک باتری battery pack. علاوه بر این موارد، به یک بریکر breaker، متر meter، کانکتور MC4 MC4 connector و فیوز fuses هم نیاز دارید. به خاطر داشته باشید که خواندن دستورالعمل های ماژول پنل خورشیدی ضروری می باشد.
قبل از راه اندازی یک پنل خورشیدی، بسیار مهم است که تعداد مجموعه پنل های خورشیدی که انتخاب می کنید برای راه اندازی وسایلی که می خواهید کار کنید کافی باشد. در اینجا استفاده از ماشین حساب پنل خورشیدی ضروری می باشد. این ابزار هوشمند تعداد صفحات پنل خورشیدی مورد نیاز برای نصب را به نحوی به شما اطلاع می‌دهد که دستگاه‌ها بدون هیچ مشکلی کار کنند.
مرحله دوم
بار توان مورد نیاز خود را محاسبه کنید
قبل از شروع کار نصب یونیت خورشیدی، ضروری است توانی را که در خانه خود استفاده می کنید، محاسبه کنید. این کار خیلی سخت نیست. تنها کاری که باید انجام دهید این است که لوازم خانگی ای را که به صورت روزانه استفاده می کنید یادداشت کنید که شامل تلویزیون، چراغ، پنکه و غیره می شود. در مرحله بعد، زمان کارکرد این وسایل در روز را اضافه کنید. نمودار مشخصات لوازم برقی خانگی خود را مرور کنید تا مدت زمان استفاده یا زمان اجرا و میزان مصرف آنها را بررسی کنید.
حالا «وات ساعت» را با ضرب زمان کارکرد یک دستگاه در توان آن محاسبه کنید. این مرحله را برای هر دستگاه الکتریکی انجام دهید، سپس اعداد وات-ساعت که جداگانه بدست آورده اید را جمع آوری کنید تا جمع کل را بدست آورید.
مرحله سوم
باتری را انتخاب و شارژ کنید
مشکل اصلی انرژی خورشیدی این است که وقتی خورشید غروب می کند، برق تولید نمی کند. با این حال، با استفاده از باتری به راحتی می توانید این مشکل را نیز برطرف کنید. یک باتری سرب اسید یا لیتیوم یون انرژی خورشیدی تولید شده در طول روز را ذخیره می کند، بنابراین شما می توانید برای تولید انرژی در طول شب از باتری استفاده کنید. استفاده از باتری یک منبع ثابت انرژی فراهم می کند، مشروط بر اینکه ظرفیت ذخیره سازی باتری را بهینه انتخاب کرده باشید. برای نظارت بر شارژ باتری خود به یک کنترلر برق نیاز دارید که بین پنل ها و باتری قرار می گیرند. چنین کنترل‌کننده‌هایی معمولاً دارای یک چراغ LED کوچک هستند که وضعیت شارژ باتری را اعلام می‌کند و همچنین نیرویی را که به باتری جریان می‌یابد تنظیم می‌کند.
مرحله چهارم
اینورتر را تنظیم کنید
آرایه های خورشیدی الکتریسیته را در جریان مستقیم (DC) تولید می کنند، اما وسایل الکتریکی از برق به شکل جریان متناوب (AC) استفاده می کنند. اینورتر دستگاهی است که با استفاده از دستگاه های الکتریکی بدون استفاده از آداپتور، باعث حفظ انرژی در طول روز می شود. اینورترها در انواع وات توان متفاوتی از جمله اینورترهای موج مربعی، موج سینوسی اصلاح شده و اینورترهای موج سینوسی خالص عرضه می شوند. امواج مربعی برای همه دستگاه‌ها سازگار نیست، در حالی که خروجی موج سینوسی اصلاح‌شده برای برخی از وسایل مانند یخچال مناسب نیست. این باعث می شود اینورتر موج سینوسی خالص بهترین انتخاب برای شما می باشد.
مرحله پنجم
پنل های خورشیدی را روی پشت بام تعمیر کنید
پس از آماده شدن باتری، کنترلر و اینورترها، در این مرحله نصب پنل های خورشیدی را آغاز کنید. بهترین نقطه از پشت بام که نور خورشید را بدون مانع دریافت می کند، برای پنل ها انتخاب کنید. پایه نصب را می توانید خودتان بسازید یا اینکه از بازار تهیه کنید. شیب پایه نصب باید تقریباً با زاویه عرض جغرافیایی منطقه شما برابر باشد. تنظیم صحیح پنل های خورشیدی برای بهره برداری و نگهداری آنها بسیار مهم است. از این رو، اطمینان از اینکه پانل ها در طول روز به سمت نور خورشید قرار دارند، ضروری می باشد.
در مرحله آخر، پنل های خورشیدی را سیم کشی کنید. می توانید یک جعبه اتصال کوچک را پشت پنل خورشیدی قرار دهید. جعبه اتصال دارای علائم قطب مثبت و منفی است. در یک پنل با اندازه بزرگ، جعبه اتصال دارای سیم های اتصال با کانکتور MC4 است. با این حال، اگر از پنل های خورشیدی کوچک استفاده می کنید، باید جعبه اتصال را با سیم های خارجی هماهنگ کنید. برای اتصالات ترمینال منفی و مثبت به ترتیب از سیم مشکی و قرمز استفاده کنید.
مرحله ششم
پنل های خورشیدی را به باتری وصل کنید
پنل های خورشیدی را باید به باتری وصل کنید. در برخی از سیستم های PV، این ها با هم جفت می شوند، بنابراین نیاز به کار دیگری ندارید. در مواردی که به صورت واحد تکی داده نمی شوند، باید اتصالات سری و موازی ایجاد کنید. با اتصال ترمینال مثبت دستگاه به ترمینال منفی دستگاه دیگر می توانید اتصال سری برقرار کنید. برای اتصال موازی، باید ترمینال منفی یک دستگاه را به ترمینال منفی دستگاه دیگر و غیره متصل کنید. بهتر است یک باتری لیتیوم یون بادوام انتخاب کنید زیرا باتری سرب اسید بیشتر مستعد خرابی است.
مرحله هفتم
راه اندازی پایه اینورتر و باتری
یونیت خورشیدی واحد مسکونی شما بدون پایه باتری و اینورتر ناقص است. شما می توانید خودتان پایه فلزی بسازید یا اینکه آنها را تهیه کنید. پس از آماده شدن موقعیت های اختصاص داده شده برای اینورتر و باتری، می توانید کار سیم کشی را آغاز کنید. با سیم کشی کنترلر شروع کنید. اولین اتصال از سمت چپ برای اتصال کنترلر با پنل های خورشیدی است. اتصال دوم برای جفت کردن باتری با کنترلر است. آخرین اتصال برای اتصال کنترلر به اتصال مستقیم بار DC است.
برای اتصال پنل خورشیدی با شارژ کنترلر، به یک کانکتور جداگانه به نام کانکتور MC4 نیاز دارید. هنگامی که کنترلر به باتری متصل می شود، چراغ های LED آن باید روشن شوند. به همین ترتیب، ترمینال اینورتر را نیز به ترمینال باتری وصل کنید.
برای راهنمایی بیشتر در مورد راه اندازی پنل خورشیدی، این ویدیو را مشاهده کنید
دنبال کردن این مراحل می تواند به شما کمک کند یونیت برق خورشیدی را در خانه خود راه اندازی کنید. هزینه های زیادی که برای نصب یک دستگاه برق خورشیدی متحمل می شوید بعدا جبران می شود. زیرا انرژی خورشیدی نه تنها پاک است بلکه مقرون به صرفه نیز می باشد. اگر می‌خواهید با کنار هم قرار دادن پنل‌های خورشیدی PV ارتقا یافته یک یونیت قابل حمل برای کمپ‌ها داشته باشید، می توانید از نکاتی که در این مقاله گفته شد استفاده کنید.
نکات
- اگر پشت بام شما برای نصب پنل خورشیدی مناسب نیست، زمین را برای نصب آن انتخاب کنید. در حالی که قرار دادن این سیستم روی پشت بام اغلب راحت ترین گزینه است اما گاهی قرار دادن آن روی زمین ممکن است برق بیشتری تولید کند. برای مثال، اگر فضای باز و آفتابی زیادی در ساختمان خود دارید، می توانید یک آرایه خورشیدی به اندازه بودجه خود بسازید.
- جهت، اندازه، شیب و سایه پشت بام خود را بررسی کنید. سقف ایده آل برای یک سیستم خورشیدی خانگی دارای 500 فوت مربع (46 متر مربع) فضای بدون مانع، رو به جنوب و بدون سایه است که شیب 30 درجه دارد. ممکن است پشت بام شما برای نصب سیستم خورشیدی ایده آل نباشد، اما این بدان معنا نیست که برای این کار نامناسب است.
- سن و یکپارچگی ساختار پشت بام خود را ارزیابی کنید. پنل های خورشیدی که به درستی نصب شده باشند معمولا بین 20 تا 25 سال دوام می آورند، بنابراین مطمئن باشید که کف پشت بام که زیر ساختار پنل قرار گرفته است برای این مدت طولانی آمادگی لازم را دارد.
- پنل های خورشیدی نصب شده معمولاً حدود 2 تا 4 پوند (0.91 تا 1.81 کیلوگرم) در هر 1 فوت مربع (930 سانتی متر مربع) وزن دارند که اگر پنل ها به درستی نصب شوند بار به طور مساوی توزیع می شود. اگر در مورد قابلیت پشت بام خود برای نگهداری از پنل های خورشیدی نگرانی دارید، با یک مهندس سازه مشورت کنید.
- پشت بام های رو به شرق یا غرب مشکلی ندارند، به شرطی که درختان یا ساختمان‌های دیگر روی پشت بام سایه نیندازند.
- برای هر پنل خورشیدی یک میکرو اینورتر و سیم اتصال به زمین نصب کنید. هر پنل در آرایه خورشیدی شما باید میکرو اینورتر مخصوص به خود را داشته باشد. این کار اساساً یک مدار موازی و نه سری ایجاد می کند، به این معنی که اگر یک پنل کار خود را متوقف کند، کل سیستم خراب نمی شود. دستورالعمل‌های راه‌اندازی سیستم خورشیدی خود را دنبال کنید (یا یک برقکار استخدام کنید) تا یک اینورتر را به چارچوب زیر هر پنل خورشیدی متصل کند.
- اطمینان حاصل کنید که همراه با سیم کشی برق، هر میکرو اینورتر به یک سیم ارت مسی با اندازه 6 وصل شده باشد. بدون اتصال ارت مناسب، پنل ها در صورت برخورد صاعقه، خطر آتش سوزی خواهند داشت.
- هر پنل را با گیره های نگهدارنده ارائه شده در جای خود محکم کنید. هر پنل خورشیدی را یکی یکی و به دقت روی پایه ها در نقطه مورد نظر پایین بیاورید. دوشاخه سیم کشی را از میکرو اینورتر به قسمت زیرین پنل بچسبانید. سپس گیره های نگهدارنده را که به لبه های پنل متصل شده اند، به ریل های آلومینیومی پیچ کنید.
- برای حداکثر جذب انرژی خورشیدی، پایه پنل را به یک پایه با ردیابی دو محوره ارتقا دهید. ردیابی دسترسی دوگانه به آرایه پنل خورشیدی این امکان را می‌دهد که خورشید را در طول روز در آسمان دنبال کند و همچنین زاویه آن را متناسب با موقعیت خورشید در زمان‌های مختلف سال تنظیم کند. در یک مکان آفتابی این کار اساساً مقدار انرژی خورشیدی ای را که می توانید در هر پنل تولید کنید، به حداکثر می رساند.
