რა არის დამოუკიდებელი მზის ელექტრო სისტემა?

სისტემა, რომელიც იყენებს მხოლოდ მზის ელექტრო ენერგიას, როგორც ენერგიის ძირითად წყაროს, მოიხსენიება როგორც დამოუკიდებელი მზის ელექტრო სისტემა. დედამიწაზე ბევრი ადგილია, სადაც ელექტროენერგიის წყარო არ არის ხელმისაწვდომი. ამ ადგილებში დამოუკიდებელი მზის ელექტრო სისტემა შეიძლება იყოს ელექტროენერგიის იდეალური წყარო. ამ სისტემის მთავარი უპირატესობა ის არის, რომ ის არ არის დამოკიდებული ქსელზე ან ელექტროენერგიის სხვა წყაროზე.
იმის გამო, რომ მას არ აქვს კავშირი ქსელთან ან სხვა ელექტრომომარაგების ხაზთან, იგი ასევე ცნობილია როგორც ქსელის გარეშე ფოტოელექტრული სისტემა. ვინაიდან მზე არის ენერგიის ერთადერთი წყარო ამ სისტემაში, მას უნდა ჰქონდეს გარკვეული საშუალებები, რათა ის გააქტიურდეს ღამითაც კი. შესანახი ბატარეის სისტემა ასრულებს სამუშაოს. ამიტომ, შენახვის ბატარეის სისტემა დამოუკიდებელი მზის სისტემის აუცილებელი კომპონენტია. მაგრამ, ხშირად ეს ბატარეის სისტემა შეიძლება გამოტოვდეს სისტემიდან, თუ სისტემა გამოყოფილია იმ დატვირთვისთვის, რომელიც უნდა იმუშაოს მხოლოდ დღის განმავლობაში. დამოუკიდებელი მზის სისტემის პოპულარული მაგალითებია მზის ფარნები, მზის სახლის განათების სისტემები, მზის წყლის სატუმბი სისტემები და ა.შ.

დამოუკიდებელი მზის სისტემების სახეები

გამოყენებისა და დიზაინის მიხედვით, არსებობს სხვადასხვა ტიპის დამოუკიდებელი მზის სისტემები.

დამოუკიდებელი მზის (PV) სისტემა მხოლოდ DC დატვირთვით
დამოუკიდებელი მზის (PV) სისტემა DC დატვირთვით და ელექტრონიკის კონტროლის სქემით
დამოუკიდებელი მზის (PV) სისტემა DC დატვირთვით, ელექტრონიკის კონტროლის სქემით და ბატარეით
დამოუკიდებელი მზის (PV) სისტემა AC/DC დატვირთვით, ელექტრონიკის მართვის სქემები და ბატარეა.
დამოუკიდებელი მზის (PV) სისტემა მხოლოდ DC დატვირთვით

ეს სისტემა ყველაზე მარტივია ყველა დამოუკიდებელ მზის სისტემას შორის. დამოუკიდებელი მზის (PV) სისტემა მხოლოდ DC დატვირთვით მოითხოვს მხოლოდ ორ ძირითად კომპონენტს, ერთი მზის მოდულის მასივს, სადაც ელექტროენერგია წარმოიქმნება და ერთი ან მეტი DC დატვირთვა, სადაც ელექტროენერგია მოიხმარება. ეს სისტემა მუშაობს მხოლოდ მზიან დღეებში. ამ სისტემის კონფიგურაცია საკმაოდ მარტივია, როგორც ადრე ვთქვით, აქ მზის მოდულის მასივი პირდაპირ არის დაკავშირებული დატვირთვასთან, მათ შორის სხვა მოწყობა არ არის საჭირო. სავსებით ბუნებრივია, რომ ამ სისტემაში ელექტროენერგიის წარმოების ტემპი იცვლება დღის განმავლობაში, მზის სინათლის ინტენსივობისა და დაცემის კუთხის მიხედვით.

ეს აიძულებს დამოუკიდებელი მზის (PV) სისტემის აპლიკაციებს მხოლოდ DC დატვირთვით შემოიფარგლოს ზოგიერთ კონკრეტულ ელექტრო მოწყობილობებზე, სადაც ზუსტი მუშაობა არ არის აუცილებელი. ეს დამოუკიდებელი მზის სისტემა შეიძლება წარმატებით იქნას გამოყენებული სასმელი და სარწყავი წყლის ამოტუმბვისთვის, რადგან ორივე შემთხვევაში წყლის ფიქსირებული რაოდენობა ყოველ საათში არ არის საჭირო.

DC ვენტილატორის მუშაობა შესაძლებელია ამ სისტემით, როდესაც ვენტილატორის სიჩქარე არ არის საჭირო მთელი დღის განმავლობაში მუდმივი იყოს. ამ სისტემაში ვენტილატორის სიჩქარე მაქსიმალურია, როცა მზის შუქის ინტენსივობა მაქსიმალურია. ამრიგად, ჰაერის მაქსიმალური სასიამოვნო ნაკადი მიიღწევა დღის მაქსიმალურ ცხელ პერიოდში.

დამოუკიდებელი მზის (PV) სისტემა DC დატვირთვით და ელექტრონული კონტროლის სქემით

დამოუკიდებელი მზის (PV) სისტემა მხოლოდ DC დატვირთვით შეიძლება გაუმჯობესდეს ელექტრონული კონტროლის მიკროსქემის დამატებით. სისტემას დაემატა ელექტრონული კონტროლის წრე, აუმჯობესებს მზის მოდულის მასივის მიერ გამომუშავებული ენერგიის გამოყენებას. ეს ელექტრონული კონტროლის წრე ჩვეულებრივ არის ელექტრონული მზის დამუხტვის კონტროლერი (SCC) (ძაბვის ან დენის რეგულატორი) ან მაქსიმალური სიმძლავრის წერტილის ტრეკერი (MPPT). ამ სქემების ძირითადი დანიშნულებაა რეგულირებადი დენის და ძაბვის უზრუნველყოფა დატვირთვაზე. MPPT წრე გამოიყენება მზის მოდულებიდან მაქსიმალური სიმძლავრის ამოსაღებად ყველა პირობებში. ამრიგად, ის უზრუნველყოფს მზის PV მოდულების საუკეთესო გამოყენებას.

დამოუკიდებელი მზის (PV) სისტემა DC დატვირთვით, ელექტრონული კონტროლის სქემით და ბატარეით

დამოუკიდებელი სისტემა შეიძლება იყოს უფრო პრაქტიკული და გამოსაყენებელი, თუ მას შეუძლია მოემსახუროს მზის შუქის არარსებობის შემთხვევაშიც კი, რომელიც არის ღამის საათებში. ამის გაკეთება უბრალოდ შესაძლებელია სისტემაში შესანახი ბატარეის დამატებით, რომელიც ინახავს დღის განმავლობაში წარმოებულ ელექტროენერგიას. ამ შენახული ელექტროენერგიის გამოყენება შესაძლებელია, როცა მზის შუქი არ არის და ღამით. შესაბამისი რეიტინგული ბატარეის დამატების შემდეგ, სისტემა ხდება დამოუკიდებელი მზის (PV) სისტემა DC დატვირთვით, ელექტრონული კონტროლის სქემით და ბატარეით. ზედმეტია იმის თქმა, რომ ამ დამოუკიდებელ სისტემას აქვს ოთხი ძირითადი კომპონენტი.

მზის მოდულის მასივი
ელექტრონიკის კონტროლის წრე
შენახვის ბატარეის სისტემა და
DC დატვირთვა

აქ მზის მოდული ავსებს ბატარეას დღის განმავლობაში და ბატარეა აწვდის დატვირთვას დღის და ღამის განმავლობაში. ელექტრონული კონტროლის წრე თამაშობს სასიცოცხლო როლს აქ, ის რეალურად აკონტროლებს დამუხტვის ნაკადს ბატარეაში და ბატარეის გარეთ, სისტემის პირობებისა და მოთხოვნების მიხედვით. საკონტროლო წრე ასევე იცავს ბატარეას გადატვირთვისა და გადატვირთვისგან. ეს სისტემა ყველაზე ხშირად გამოიყენება მზის ქუჩის განათების სისტემაში შორეულ სოფლებში. LED-ზე დაფუძნებული მზის ფარნები, რომლებიც დღესდღეობით ფართოდ ხელმისაწვდომია ადგილობრივ ბაზარზე, არის დამოუკიდებელი მზის (PV) სისტემის პოპულარული მაგალითები DC დატვირთვით, ელექტრონული კონტროლის სქემით და ბატარეით.

დამოუკიდებელი მზის (PV) სისტემა AC/DC დატვირთვით, ელექტრონული კონტროლის სქემით და ბატარეით

აქამდე ჩვენ ვისაუბრეთ მზის ენერგიის დამოუკიდებელ სისტემებზე, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას მხოლოდ DC დატვირთვისთვის, მაგრამ მოწყობილობების მაქსიმალური რაოდენობა, რომელსაც ჩვენ ყოველდღიურ ცხოვრებაში ვიყენებთ, მუშაობს AC, ამიტომ საჭიროა მზის ენერგიის სისტემასთან მიმაგრება, რათა ჩვენ შეგვიძლია გაუშვით AC აღჭურვილობა ასევე დამოუკიდებელი მზის სისტემით. ინვერტორი არის მოწყობილობა, რომელიც გარდაქმნის DC-ს AC-ად განსაზღვრული ძაბვისა და სიხშირის. ინვერტორი ძირითადად არის DC to AC გადამყვანი, რომლის შეყვანა არის DC და გამომავალი არის AC სასურველი ძაბვისა და სიხშირის. ასე რომ, თუ ჩვენ დავუკავშირებთ ინვერტორს ელექტრონული კონტროლის მოწყობილობის DC გამომავალი ტერმინალების გასწვრივ DC დატვირთვასთან ერთად, სისტემას შეუძლია AC მოწყობილობების გაშვებაც. ვინაიდან ამ სისტემას შეუძლია მართოს როგორც DC, ასევე AC დატვირთვა, სისტემა ხდება მზის ენერგიის დამოუკიდებელი სისტემის ყველაზე პოპულარული ვერსია. ამ სისტემით შესაძლებელია თითქმის ყველა სახის DC და AC დატვირთვის მართვა, როგორიცაა AC/DC ვენტილატორი, კომპიუტერი, ტელევიზორი, მილის განათება, CFL, LED ნათურები და ა.შ. ხელმისაწვდომია.

ზედმეტია იმის თქმა, რომ ამ დამოუკიდებელ სისტემას აქვს ექვსი ძირითადი კომპონენტი

მზის მოდულის მასივი
ელექტრონიკის კონტროლის წრე
შენახვის ბატარეის სისტემა და
DC დატვირთვა
ინვერტორი
AC დატვირთვა.