باتری خورشیدی و ویژگی های آن

مقاله مورد بررسی بیان میکند که باتری خورشیدی چیست و چه ویژگی هایی دارد.

همچنین شما میتوانید به صفحه اینستاگرام تک استارت مراجعه کنید.

• انرژی خورشیدی از طریق پنل سولار تبدیل به نیروی الکتریسیته میشود و شما میتوانید از آن استفاده نمایید, البته خروجی جریان بستگی به ولتاژ خروجی پنل سولار دارد شما میتوانید با سری کردن پنل های سولار و رساندن خروجی به 12 ولت, با استفاده از اینورتر جریان 12 ولت را به 220 ولت برق شهری تبدیل نمایید و از جریان 220 ولت استفاده فرمایید.
• درصورتی که بخواهید جریان الکتریسیته را ذخیره نمایید و در مواقع نیاز از آن استفاده نمایید باید از باطری های 12 خورشیدی ولت استفاده کنید.
• آمپر باتری‌های مورد استفاده هم بستگی به نیاز شما دارد که باید بر اساس مصرف شما * ساعت استفاده, برای قرار دادن باتری های خورشیدی برنامه ریزی کرد.

منبع خورشید

• یکی از منابع انرژی که در بیست سال اخیر از آن استفاده میشود، خورشید است. خورشید در هر ثانیه می‌تواند حدود ۱۰۰۰ ژول انرژی برای هر متر مربع از زمین تولید کند. بنابراین با جمع کردن این انرژی می‌توان انرژی مورد نیاز برای بسیاری از کارها را تامین کرد.
• اما برای عملی کردن این هدف و تبدیل کردن نور خورشید به انرژی الکتریکی از سلول‌های خورشیدی استفاده میشود. سلول خورشیدی یک صفحه‌ی الکترونیکی است که نور خورشید را به صورت مستقیم به انرژی الکتریکی تبدیل میکند. در حقیقت به مجموع این سلول‌های خورشیدی و تجهیزات همراه آنها سیستم خورشیدی میگویند.

• بطور کلی صحبت از باتری برای سیستم‌خورشیدی زمانی مطرح است که قصد ذخیره‌سازی انرژی داشته باشیم؛ پس صحبت از باتری مختص به سیستم‌های Off Grid یا جدا از شبکه است. البته در کشورهای پیشرفته از باتری‌های با ظرفیت زیاد برای برخی مصارفOn Grid (متصل به شبکه برق) هم استفاده میشود ولی از آنجایی که در کشور ما این مورد کاربرد ندارد از این بحث صرف‌نظر میکنیم.
• درباره بهره‌گیری پنل‌ها از خورشید باید گفت در بهترین حالت با استفاده از Sun Tracker، تولید انرژی از طلوع تا غروب آفتاب خواهیم داشت. طبیعی است با استفاده از پنل‌های ثابت تولید انرژی به ساعات میانی روز محدود میشود و تولید در ساعات ابتدایی و انتهایی با بهره‌وری کمتری صورت میگیرد. پس در مواردی که نیاز به استفاده از انرژی در شب داریم، نیازمند ذخیره‌سازی این انرژی در روز هستیم. علاوه بر مصرف در شب، باتری‌ها برای مصارف در روز که نزدیک یا بیشتر از ظرفیت نامی پنل‌ها هستند (البته طراحی چنین سیستم‌هایی نیاز به دقت بالا دارد )، می‌توانند مورد استفاده قرار بگیرند.

ویژگی‌های باتری خورشیدی

• باتری مورد استفاده در سیستم‌های 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. در سیستم‌های خورشیدی باتری خورشیدی 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.
• ویژگی مهم دیگر باتری های خورشیدی قابلیت دشارژ تا ظرفیت نامی آنها می باشد. (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.

نقش باتری خورشیدی

• باتری ها انرژی الکتریکی را به صورت شیمیایی در خود ذخیره میکنند. در سامانه های فتوولتاییک باتری خورشیدی وظيفه پشتیبانی در طول شب و در روزهای ابری را به عهده دارند. از آنجا که توان خروجی صفحات فتوولتاییک در طول روز متغيير است، یک باتری ذخيره کننده می‌تواند یک منبع نسبتا ثابت برای تولید توان باشد تا تغييرات نور تابیده شده به صفحات را جبران کند.

• مزیت دیگر استفاده از باتری در سیستم های خورشیدی تامین جریان راه اندازی موتور های الکتریکی است.
• از طرف دیگر باتری‌ها لوازمی با بهره‌دهی صد در صد نیستند؛ و مقداری از انرژی را به صورت گرما در واکنش‌های شیمیایی، در طول شارژ و دشارژ از دست می‌دهند. برای جبران این انرژی تلف شده باید راندمان باتری را در طراحی سیستم خورشيدی لحاظ کرد.

مناسب ترین باتری خورشیدی

• نوعی از باتری‌های لید اسید موجود هستند که دارای الكتروليت خشک‌اند و میتوان از آن‌ها در محيط‌های ساکن نیز استفاده کرد. نام دیگر این باتری‌ها، باتری‌های خشک یا باتری‌های UPS نیز میباشد. این باتری‌ها یکی بهترین انتخاب‌ها برای سیستم‌های برق خورشیدی مباشند که با داشتن قيمت مناسب و نيز قابلیت کار در محیطی ساکن می‌توانند نیاز‌های یک سیستم برق خورشیدی را رفع کنند.
• اما بزرگ ترین مشکل چنین باتری‌هایی، عمق دشارژ و کم بودن تعداد سيكل شارژ میباشد که موجب کاهش ظرفیت باتری و طول عمر آن میشود. به طور معمول طول عمر چنين باتری‌هایی با انتخاب عمق دشارژ مناسب چیزی در حدود 1 تا ۳ سال و در برخی موارد تا ۵ سال نیز میباشد. با توجه به این مسئله تنها قسمتی از یک سیستم برق خورشیدی که نیاز است هر چند سال یک بار تعویض گردد، باتری بوده که با یک طراحی مناسب می‌توان این بازه زمانی را افزایش داد.
• بنابراین در بین انواع باتری‌های خورشیدی، نوع Lead Acid (اسيد سرب) یا همان باتری یو پی اس مناسب ترین انتخاب برای کاربردهای خورشیدی است. از بين باتری های سرب اسيد، باتری های تریا FLA بدليل نياز به تعمير و نگهداری مقبولیت کمتری دارند و درباره باتری های خشک سرب اسيد از بین AGM و GEL باید با توجه به شرایط دمایی و بودجه یکی را انتخاب نمود.

نکته مهم در مورد این نوع باطری ها

• این باطری ها معمولا بین ۵ تا ۱۵ سال عمر دارند و اگر درست بتوانید از آنها مراقبت کنید بیشتر نیز عمر خواهند کرد. در واقع سرما و گرمای شدید عواملی هستند که باعث از دست رفتن عمر این باطری ها می شوند. بنابراین سعی کنید باتری خورشیدی را همواره در دمایی نرمال نگهداری کنید. این نوع باطری ها در تمام مدت روز به وسیله ی سلول خورشیدی و در طول شب به وسیله ی شارژر میتوانند شارژ شوند.

معایب باتری های خورشیدی

می توان گفت که باطری های خورشیدی علاوه بر مزایای زیادی که دارند از معایبی نیز برخوردارند. معایبی از قبیل:

• نصب این نوع باطری هزینه‌ی تقریبا زیادی دارد.
• کار باتری خورشیدی به شدت به شرایط آب و هوایی وابسته است.
• هزینه ی خرید باطری ها خورشیدی بالاست.
• هزینه ی تعمیرات این نوع باتری سرسام آور است.
• ابعاد آن‌ها به گونه‌ای است که فضای زیادی را در محیط به خود اختصاص میدهند.
• استفاده از این باطری ها می‌تواند محیط را نیز آلوده کند.
• با این همه هنوز هم سیستم های خورشیدی که یکی از راه‌های تولید انرژی الکتریکی است. کمترین میزان آلودگی را نسبت به دیگر راه‌های تولید انرژی برای محیط زیست دارد.