Fotovoltaik Sistem Nedir? Bileşenleri Nelerdir?

Fotovoltaik Sistem Nedir? Bileşenleri Nelerdir?
Fotovoltaik Sistem Nedir? Bileşenleri Nelerdir?

Fotovoltaik (PV) sistem, bir invertör ile birleştirilmiş bir veya daha fazla güneş panelinden ve elektrik üretmek için Güneşten gelen enerjiyi kullanan diğer elektrikli ve mekanik donanımdan oluşan bir sistemdir. PV sistemleri büyüklük olarak küçük çatı veya portatif sistemlerden büyük ölçekli tesis üretim tesislerine kadar büyük farklılıklar gösterebilir. Her ne kadar PV sistemleri kendi başlarına şebekesiz PV sistemleri olarak çalışabilse de, bu makale faydalı şebekeye bağlı sistemlere veya şebekeye bağlı PV sistemlerine odaklanmaktadır.

Fotovoltaik Sistem Nasıl Çalışır?

Foton denilen enerji paketlerinden oluşan Güneşten gelen ışık, güneş paneline düşer ve fotovoltaik etki adı verilen bir işlemle elektrik akımı yaratır. Her panel göreceli olarak daha az miktarda enerji üretir, ancak güneş enerjisi dizisi olarak daha yüksek miktarda enerji üretmek için diğer panellerle birlikte bağlanabilir. Bir güneş panelinden (veya diziden) üretilen elektrik, doğru akım (DC) biçimindedir. Birçok elektronik cihaz telefonunuz veya dizüstü bilgisayarınız da dahil olmak üzere DC elektrik kullanmasına rağmen, alternatif akım (AC) sağlayan (ve gerektiren) elektrik yardımcı şebekesini kullanarak çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Bu nedenle, güneş enerjisinin faydalı olması için önce inverter kullanılarak DC’den AC’ye dönüştürülmesi gerekir. İnvertörden gelen bu AC elektriği daha sonra elektroniği yerel olarak çalıştırmak için kullanılabilir veya başka bir yerde kullanılmak üzere elektrik şebekesine gönderilebilir.

Sistem Bileşenleri

Güneş panellerine ek olarak, yaygın olarak “sistem dengesi” veya BOS olarak adlandırılan bir fotovoltaik sistemin diğer önemli bileşenleri de vardır. Bu bileşenler (genellikle sistem maliyetinin yarısından fazlasını ve bakımın çoğunu oluşturur), inverterleri, rafları, kabloları, birleştiricileri, bağlantı kesicileri, devre kesicileri ve elektrik sayaçlarını içerebilir.

Güneş Paneli

Güneş paneli, onu çevreden korumak için bir malzemenin içine yerleştirilmiş yarı iletken özelliklere sahip birçok güneş pilinden oluşur. Bu özellikler hücrenin güneşten gelen fotonları veya daha özel olarak ışığı yakalamasını ve fotovoltaik etki adı verilen bir işlemle enerjilerini faydalı elektriğe dönüştürmesini sağlar. Yarı iletkenin her iki yanında, üretilen elektriği “toplayan” bir iletken malzeme katmanıdır. Panelin ışıklı yanı, yansıma nedeniyle oluşabilecek kayıpları minimize etmek için yansıma önleyici bir kaplama içerir. Dünya çapında üretilen güneş panellerinin çoğu, Güneş enerjisini elektriğe dönüştürmek için% 33 teorik verimlilik sınırına sahip olan kristalin silikondan yapılmıştır. Daha yüksek verimlilikle çalışan birçok başka yarı iletken malzeme ve güneş pili teknolojisi geliştirilmiştir, ancak bunlar daha yüksek maliyetle üretilmektedir.

İnvertörler

İnvertör, elektrik akımını doğru akım (DC) formunda kabul eden ve alternatif akıma (AC) dönüştüren elektrikli bir cihazdır. Güneş enerjisi sistemleri için bu, güneş enerjisinden gelen DC akımının AC’ye dönüştüren bir invertörden beslendiği anlamına gelir. Bu dönüştürme, çoğu elektrikli cihazı veya arayüzü elektrik şebekesiyle çalıştırmak için gereklidir. İnvertörler hemen hemen tüm güneş enerjisi sistemleri için önemlidir ve genellikle güneş panellerinin kendisinden sonra en pahalı bileşendir.

Çoğu invertörün dönüşüm verimleri% 90 veya daha fazladır ve toprak arıza devresi kesintisi ve adaletsizliği de içeren önemli güvenlik özellikleri içerir. Şebeke gücü kaybı olduğunda bunlar PV sistemini kapatır.

Raf

Raf, güneş panelini yere veya çatıya sabitleyen montaj aparatını ifade eder. Tipik olarak çelik veya alüminyumdan imal edilen bu aparatlar, güneş panellerini yüksek hassasiyetle yerine mekanik olarak sabitler. Raf sistemleri, kasırga veya kasırga seviyesindeki rüzgar hızları ve / veya yüksek kar birikintileri gibi aşırı hava koşullarına dayanacak şekilde tasarlanmalıdır. Raf sistemlerinin bir diğer önemli özelliği de elektrik çarpmasını önlemek için güneş enerjisini elektriksel olarak bağlamak ve topraklamaktır.

Çatı raf sistemleri genellikle düz çatı sistemleri ve eğimli çatı sistemleri dahil olmak üzere iki farklı şekilde gelir. Düz çatılarda, raf sisteminin, yerçekimi kullanarak diziyi çatıya tutmak için ağırlıklı balast içermesi yaygındır. Eğimli çatılarda, raf sistemi mekanik olarak çatı yapısına sabitlenmelidir. Şekil 4’te gösterildiği gibi, yere monteli PV sistemleri, diziyi zemine sabitlemek için balast veya mekanik ankrajları da kullanabilir. Bazı yere monteli raf sistemleri aynı zamanda Güneşi gökyüzünü takip etmek için motorları ve sensörleri kullanan, daha yüksek ekipman ve bakım maliyetinde üretilen enerji miktarını artıran izleme sistemleri içerir.

Diğer Bileşenler

Tipik bir solar PV sisteminin kalan bileşenleri arasında birleştiriciler, bağlantı kesiciler, kesiciler, sayaçlar ve kablolar bulunur. Adından da anlaşılacağı gibi bir güneş birleştirici, iki veya daha fazla elektrik kablosunu daha büyük bir kabloya birleştirir. Birleştiriciler tipik olarak koruma amaçlı sigortalar içerir ve tüm orta ve büyük ve faydalı ölçekli güneş panellerinde kullanılır. Bağlantı kesme, elektrik kablosunun manuel olarak ayrılmasını sağlayan elektrik kapılar veya anahtarlardır. Tipik olarak bir invertörün her iki tarafında kullanılan, yani “DC kesme” ve “AC kesme” bu aygıtlar, bir invertörün kurulması veya değiştirilmesi gerektiğinde elektriksel izolasyon sağlar.

Devre kesiciler veya kesiciler, elektrik sistemlerini aşırı akım veya dalgalanmalara karşı korur. Akım önceden belirlenmiş bir miktara ulaştığında otomatik olarak tetiklenecek şekilde tasarlanan kesiciler, ek bir bağlantı kesme işlevi de görerek manuel olarak da çalıştırılabilir. Bir Elektrik sayacı, içinden geçen enerji miktarını ölçer ve müşterileri ölçmek ve ücretlendirmek için elektrik şirketi şirketleri tarafından yaygın olarak kullanılır. Solar PV sistemlerinde, hem şebekeden gelen enerjiyi hem de solar PV sisteminden çıkan enerjiyi ölçmek için özel bir çift yönlü elektrik sayacı kullanılır. Son olarak, kablolar veya elektrik kabloları, elektrik enerjisini her bir bileşenin içinden ve arasında taşır ve akımı taşımak için uygun boyutta olması gerekir. Güneş ışığına maruz kalan kablolar UV ışınlarına karşı korumalı olmalıdır ve DC akım taşıyan teller bazen ek koruma için metal kaplama gerektirir.


Kaynak: https://energyeducation.ca/encyclopedia/Photovoltaic_system

Leave a Reply