ઓપરેશનનો સિદ્ધાંત અને સૌર પેનલ્સનું ઉપકરણ

સૌર બેટરીના સંચાલનનો સિદ્ધાંત

ઉપકરણ સૂર્યના કિરણોને સીધા વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે બનાવવામાં આવ્યું છે. આ ક્રિયાને ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસર કહેવામાં આવે છે. સેમિકન્ડક્ટર્સ (સિલિકોન વેફર્સ), જેનો ઉપયોગ તત્વો બનાવવા માટે થાય છે, તેમાં સકારાત્મક અને નકારાત્મક ચાર્જ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે અને તેમાં બે સ્તરો હોય છે, n-સ્તર (-) અને p-સ્તર (+). સૂર્યપ્રકાશના પ્રભાવ હેઠળના વધારાના ઇલેક્ટ્રોન સ્તરોમાંથી બહાર નીકળી જાય છે અને બીજા સ્તરમાં ખાલી જગ્યાઓ પર કબજો કરે છે. આનાથી ફ્રી ઈલેક્ટ્રોન સતત ખસી જાય છે, એક પ્લેટથી બીજી પ્લેટમાં જાય છે, બેટરીમાં સંગ્રહિત વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે.

સૌર બેટરી કેવી રીતે કામ કરે છે તે તેની ડિઝાઇન પર મોટે ભાગે આધાર રાખે છે. સૌર કોષો મૂળ સિલિકોનમાંથી બનાવવામાં આવ્યા હતા.તેઓ હજી પણ ખૂબ જ લોકપ્રિય છે, પરંતુ સિલિકોન શુદ્ધિકરણની પ્રક્રિયા ખૂબ જ કપરું અને ખર્ચાળ હોવાથી, કેડમિયમ, તાંબુ, ગેલિયમ અને ઈન્ડિયમ સંયોજનોમાંથી વૈકલ્પિક ફોટોસેલ્સ સાથેના મોડેલો વિકસાવવામાં આવી રહ્યા છે, પરંતુ તે ઓછા ઉત્પાદક છે.

ટેકનોલોજીના વિકાસ સાથે સોલાર પેનલની કાર્યક્ષમતા વધી છે. આજે, આ આંકડો સદીની શરૂઆતમાં નોંધાયેલ એક ટકાથી વધીને વીસ ટકાથી વધુ થઈ ગયો છે. આ અમને આજે ફક્ત ઘરેલું જરૂરિયાતો માટે જ નહીં, પણ ઉત્પાદન માટે પણ પેનલ્સનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

વિશિષ્ટતાઓ

સૌર બેટરીનું ઉપકરણ એકદમ સરળ છે, અને તેમાં ઘણા ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે:

સીધા સૌર કોષો / સૌર પેનલ;

એક ઇન્વર્ટર જે ડાયરેક્ટ કરંટને વૈકલ્પિક પ્રવાહમાં રૂપાંતરિત કરે છે;

બેટરી સ્તર નિયંત્રક.

સૌર પેનલ માટે બેટરી ખરીદવી જરૂરી કાર્યો પર આધારિત હોવી જોઈએ. તેઓ વીજળીનો સંગ્રહ અને વિતરણ કરે છે. સંગ્રહ અને વપરાશ સમગ્ર દિવસ દરમિયાન થાય છે, અને રાત્રિના સમયે સંચિત ચાર્જનો જ વપરાશ થાય છે. આમ, ઊર્જાનો સતત અને સતત પુરવઠો રહે છે.

વધુ પડતી ચાર્જિંગ અને બેટરીનું ડિસ્ચાર્જિંગ તેના ઉપયોગી જીવનને ટૂંકાવી દેશે. સૌર બેટરી ચાર્જ કંટ્રોલર બેટરીમાં ઊર્જાના સંચયને આપમેળે સ્થગિત કરે છે જ્યારે તે તેના મહત્તમ પરિમાણો પર પહોંચી જાય છે, અને જ્યારે તે ભારે ડિસ્ચાર્જ થાય છે ત્યારે ઉપકરણના લોડને બંધ કરે છે.

(ટેસ્લા પાવરવોલ - 7KW સોલર પેનલ બેટરી - અને ઇલેક્ટ્રિક વાહનો માટે હોમ ચાર્જિંગ)

સૌર પેનલ્સ માટે ગ્રીડ ઇન્વર્ટર એ સૌથી મહત્વપૂર્ણ ડિઝાઇન ઘટક છે. તે સૂર્યના કિરણોમાંથી પ્રાપ્ત ઊર્જાને વિવિધ ક્ષમતાઓના વૈકલ્પિક પ્રવાહમાં રૂપાંતરિત કરે છે.સિંક્રનસ કન્વર્ટર હોવાને કારણે, તે સ્થિર નેટવર્ક સાથે આવર્તન અને તબક્કામાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહના આઉટપુટ વોલ્ટેજને જોડે છે.

ફોટોસેલ્સ શ્રેણીમાં અને સમાંતર બંને રીતે કનેક્ટ થઈ શકે છે. પછીનો વિકલ્પ પાવર, વોલ્ટેજ અને વર્તમાન પરિમાણોને વધારે છે અને જો એક તત્વ કાર્યક્ષમતા ગુમાવે તો પણ ઉપકરણને કાર્ય કરવાની મંજૂરી આપે છે. સંયુક્ત મોડલ બંને યોજનાઓનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવે છે. પ્લેટોની સેવા જીવન લગભગ 25 વર્ષ છે.

ખાનગી ઘર માટે સૌર પેનલ્સ પસંદ કરી રહ્યા છીએ

ખાનગી ઘર માટે સૌર પેનલ ખરીદતા પહેલા, જાણો:

• ઓરડામાં વીજળીનો દૈનિક વપરાશ;
• પેનલ્સ ઇન્સ્ટોલ કરવા માટેની જગ્યા (દક્ષિણ તરફ નિર્દેશિત, જ્યારે તેમના પર કોઈ પડછાયો ન હોવો જોઈએ અને ઝોકનો યોગ્ય કોણ સેટ કરવો જોઈએ);
• આ તાપમાને 25 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધી બેટરીઓ ગરમ રૂમમાં મૂકવામાં આવે છે;
• વિદ્યુત ઉપકરણોના પીક લોડને ધ્યાનમાં લો;
• સિસ્ટમનો મોસમી અથવા કાયમી ઉપયોગ.

ઉચ્ચ પ્રકાશ પ્રવૃત્તિ ધરાવતા પ્રદેશો માટે, મોનોક્રિસ્ટલાઇન બેટરી શ્રેષ્ઠ અનુકૂળ છે. ઉનાળાના નિવાસસ્થાન અથવા વ્યક્તિગત પ્લોટ માટે, જો મોસમી ઉપયોગનું આયોજન કરવામાં આવ્યું હોય, તો માઇક્રોમોર્ફિક પોલીક્રિસ્ટલાઇન મોડલ્સ શ્રેષ્ઠ અનુરૂપ છે. તેઓ પ્રમાણમાં સસ્તા છે, તેઓ વિખરાયેલા, બાજુના પ્રકાશને સારી રીતે સમજે છે અને વાદળછાયું વાતાવરણમાં એક ખૂણા પર કામ કરે છે.

ગણતરીનું ઉદાહરણ

ઉપનગરીય વિસ્તાર 3-6 kWh વિદ્યુત ઉર્જા વાપરે છે, પરંતુ ઘરમાં મોટી સંખ્યામાં વિદ્યુત ઉપકરણો અથવા વધારાની લાઇટિંગનો ઉપયોગ કરતી વખતે આ આંકડો વધારે હોઈ શકે છે. ત્રણ માળની કુટીર 20 થી 50 kWh અને તેનાથી પણ વધુ વપરાશ કરે છે. આપેલી માહિતીના આધારે, અમે ગણતરી કરીશું.

કુટીરની ઉર્જા તીવ્રતા 7 kW (નુકસાન સહિત) છે. જો ઘર દક્ષિણમાં સ્થિત છે, જ્યાં ઊર્જા પુરવઠા માટે પૂરતો સૂર્યપ્રકાશ છે, તો લગભગ 20 બેટરીની જરૂર પડશે. એક પેનલની કાર્યકારી શક્તિ 400 વોટ છે. આ રકમ ઉપનગરીય વિસ્તારને ઊર્જા સપ્લાય કરવા માટે પૂરતી છે જ્યાં 4-6 લોકોનું કુટુંબ કાયમી ધોરણે રહે છે.

સ્થાપન

કોઈ ચોક્કસ કંપનીના ઉત્પાદનો ખરીદતી વખતે, તમને વિગતવાર વાયરિંગ ડાયાગ્રામ અને સૂચનાઓ મળે છે, અને તમે તમારા પોતાના હાથથી અવિરત વીજ પુરવઠો અને સોલર પેનલ્સ ઇન્સ્ટોલ કરી શકો છો. પરંતુ જો તમે સિસ્ટમના ઇન્સ્ટોલેશન અને ગોઠવણી સાથે વ્યવહાર કરવા માંગતા નથી અથવા આ પહેલાં ક્યારેય કર્યું નથી, તો પછી આ કાર્ય વ્યાવસાયિકોને સોંપો.

નિષ્ણાતો સાઇટ પર જાય છે અને ટૂંકા સમયમાં સાધનોની સ્થાપના અને કમિશનિંગ કરે છે. સરેરાશ, સિસ્ટમની જટિલતાને આધારે સૌર પાવર પ્લાન્ટની સ્થાપનામાં એક થી ચાર દિવસનો સમય લાગે છે, અને એકથી બે દિવસમાં અવિરત વીજ પુરવઠો સ્થાપિત થાય છે.

સૌર મોડ્યુલની સ્થાપના પૂર્વ-મંજૂર યોજના અને સિસ્ટમના તમામ ઘટકો અનુસાર થાય છે; બેટરી, ચાર્જ કંટ્રોલર અને કન્વર્ટર તમારા માટે અનુકૂળ અને સુલભ જગ્યાએ ઇન્સ્ટોલ કરેલ છે. પાવર પ્લાન્ટની જાળવણી સરળ છે. સૌર પેનલની સપાટી સરળ હોય છે ખાસ કાચમાંથી, જે બરફ અને ધૂળને એકઠા થવા દેતું નથી. સોલાર સિસ્ટમ માટે વપરાતી બેટરીઓ જાળવણી-મુક્ત હોય છે અને તેનું આયુષ્ય 10 વર્ષ સુધી હોય છે.

ટિપ્સ

નિષ્ણાતો સોલર પેનલ્સને કેવી રીતે યોગ્ય રીતે મૂકવી અને કનેક્ટ કરવું તે અંગે ઘણી ભલામણો આપે છે.

મોટેભાગે, વૈકલ્પિક ઉર્જા સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ કરતા ઉત્પાદનો છત પર અથવા આવાસ બાંધકામની દિવાલો પર માઉન્ટ કરવામાં આવે છે, ઓછી વાર તેઓ વિશિષ્ટ વિશ્વસનીય સપોર્ટનો ઉપયોગ કરે છે.

કોઈ પણ સંજોગોમાં, કોઈપણ બ્લેકઆઉટને સંપૂર્ણપણે બાકાત રાખવું જોઈએ, એટલે કે, બેટરીઓ એવી રીતે લક્ષી હોવી જોઈએ કે તેઓ ઊંચા વૃક્ષો અને પડોશી ઇમારતોની છાયા હેઠળ ન આવે.
પ્લેટોના સમૂહની સ્થાપના પંક્તિઓમાં હાથ ધરવામાં આવે છે, તેમની ગોઠવણી સમાંતર છે, આ સંદર્ભમાં, તે સુનિશ્ચિત કરવું અત્યંત મહત્વપૂર્ણ છે કે ઉચ્ચ પંક્તિઓ નીચેની પંક્તિઓ પર પડછાયો ન નાખે. આ આવશ્યકતા ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે સંપૂર્ણ અથવા આંશિક શેડિંગ કોઈપણ ઉર્જા ઉત્પાદનમાં ઘટાડો અને સંપૂર્ણ સમાપ્તિ પણ ઉશ્કેરે છે, વધુમાં, "વિપરીત પ્રવાહો" ની રચનાની અસર થઈ શકે છે, જે ઘણીવાર સાધનોના ભંગાણનું કારણ બને છે.

પેનલ્સની કાર્યક્ષમતા અને અસરકારકતા માટે સૂર્યપ્રકાશ માટે યોગ્ય અભિગમ મહત્વપૂર્ણ છે.

તે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે કે સપાટી તમામ સંભવિત યુવી કિરણો મેળવે છે. મકાનના ભૌગોલિક સ્થાન પરના ડેટાના આધારે યોગ્ય અભિગમની ગણતરી કરવામાં આવે છે

ઉદાહરણ તરીકે, જો પેનલ્સ બિલ્ડિંગની ઉત્તર બાજુએ માઉન્ટ થયેલ હોય, તો પેનલ દક્ષિણ તરફ લક્ષી હોવી જોઈએ.
બંધારણના ઝોકનું એકંદર કોણ પણ એટલું જ મહત્વનું છે, તે માળખાના ભૌગોલિક અભિગમ દ્વારા પણ નક્કી કરવામાં આવે છે.નિષ્ણાતોએ ગણતરી કરી હતી કે આ સૂચક ઘરના સ્થાનના અક્ષાંશને અનુરૂપ હોવું જોઈએ, અને કારણ કે સૂર્ય, વર્ષના સમયના આધારે, ક્ષિતિજની ઉપર તેનું સ્થાન ઘણી વખત બદલે છે, તેથી તે અંતિમ સ્થાપન કોણને સમાયોજિત કરવાનું ધ્યાનમાં લેવું યોગ્ય છે. બેટરી સામાન્ય રીતે કરેક્શન 12 ડિગ્રીથી વધુ હોતું નથી.

• બેટરીઓ એવી રીતે મૂકવી આવશ્યક છે કે જેથી તેઓને મફત પ્રવેશ મળે, કારણ કે ઠંડા શિયાળાના સમયમાં સમયાંતરે તેમને બરફના હુમલાથી સાફ કરવું જરૂરી રહેશે, અને ગરમ મોસમમાં - વરસાદના ડાઘથી, જે કાર્યક્ષમતામાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે. બેટરીનો ઉપયોગ.
• આજની તારીખમાં, વેચાણ પર સોલર પેનલ્સના ઘણા ચાઇનીઝ અને યુરોપીયન મોડેલો છે, જે કિંમતમાં અલગ છે, તેથી દરેક વ્યક્તિ તેમના બજેટ માટે શ્રેષ્ઠ મોડેલ ઇન્સ્ટોલ કરી શકે છે.

નિષ્કર્ષમાં, એ નોંધવું જોઈએ કે સૌર પેનલના ઉપયોગથી આપણા ગ્રહને સૌથી વધુ ફાયદો થશે, કારણ કે આ ઉર્જા સ્ત્રોત પર્યાવરણને સંપૂર્ણપણે કોઈ નુકસાન પહોંચાડતું નથી. જો તમે, એક ગ્રાહક તરીકે, આપણી પૃથ્વીના ભાવિ, તેના જમીન સંસાધનોની સંભવિતતા અને કુદરતી સંસાધનોના સંરક્ષણ વિશે કાળજી રાખતા હો, તો સૌર પેનલ શ્રેષ્ઠ પસંદગી છે.

ઘરની છત પર સોલાર બેટરી કેવી રીતે ઇન્સ્ટોલ કરવી, નીચેની વિડિઓ જુઓ.

વિષય પર નિષ્કર્ષ

સૌર ઉર્જા પ્લાન્ટની સ્થાપના માટેનો વ્યાવસાયિક અભિગમ તમને તમામ પરિબળો, ઘોંઘાટને ધ્યાનમાં લેવા અને હેરાન કરતી ભૂલોને ટાળવા દેશે.

સૌર પેનલ્સ સ્થાપિત કરવા માટેના સામાન્ય નિયમો

સૌર પેનલ્સ ઇન્સ્ટોલ કરતી વખતે, 5 પરિબળો ધ્યાનમાં લેવા જરૂરી છે, જેનું સંયોજન આખરે ઇન્સ્ટોલેશનની જગ્યા અને પદ્ધતિ નક્કી કરે છે:

1. હીટ ડિસીપેશન
2. પડછાયો
3. ઓરિએન્ટેશન
4. ઢાળ
5. સેવા માટે ઉપલબ્ધતા

ઉપર સૂચવ્યા મુજબ, ગરમીનું વિસર્જન બેટરીની કામગીરી જાળવવામાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે. પેનલ અને ઇન્સ્ટોલેશન પ્લેન વચ્ચે વેન્ટિલેશન ગેપ છોડવું હિતાવહ છે, અને તે જેટલું મોટું છે, તેટલું સારું. સામાન્ય રીતે, જ્યારે પેનલ અને પ્લેન વચ્ચે મોડ્યુલો જોડવા માટે ફ્રેમ અથવા ફ્રેમ માઉન્ટ કરવામાં આવે છે, ત્યારે 5-10 સેન્ટિમીટર બાકી રહે છે. જ્યારે અલગ ફ્રેમ અથવા સળિયા પર માઉન્ટ કરવામાં આવે ત્યારે મહત્તમ વેન્ટિલેશનની ખાતરી કરવામાં આવે છે.

વૃક્ષો અથવા ઇમારતોમાંથી બેટરી પર પડતો કોઈપણ પડછાયો શેડ સેલને "બંધ" કરે છે, જે મોંઘા સિંગલ-ક્રિસ્ટલ મોડ્યુલોના અધોગતિને વેગ આપે છે અને પોલીક્રિસ્ટલાઈન મોડ્યુલોમાં વીજ ઉત્પાદનને સંપૂર્ણપણે બંધ કરે છે. વિદ્યુત સર્કિટના વિક્ષેપને કારણે ઉત્પાદકો "હોટ સ્પોટ" ના જોખમને ઘટાડવા માટે વિવિધ રીતો પ્રદાન કરે છે, જે ખરીદતી વખતે ધ્યાનમાં લેવી આવશ્યક છે. પરંતુ બેટરીને એવી રીતે ઇન્સ્ટોલ કરવી વધુ સારું છે કે "સખત" પડછાયો તેના પર કોઈપણ રીતે ન આવી શકે. ધુમ્મસ, વાદળો અથવા ધુમ્મસને કારણે "નરમ" પડછાયો બેટરીને નુકસાન કરતું નથી, તે ફક્ત પાવર આઉટપુટ ઘટાડે છે.

તમારે બેટરીને દક્ષિણ તરફ દિશામાન કરવાની જરૂર છે - તેથી ઇન્સોલેશન મહત્તમ હશે. અન્ય તમામ ઇન્સ્ટોલેશન પદ્ધતિઓ સમાધાન છે, અને તેમને ધ્યાનમાં ન લેવું વધુ સારું છે. મોડ્યુલોની ખરીદી પર હજારો રુબેલ્સનો ખર્ચ કરવો તે ગેરવાજબી હશે, પરંતુ બેટરીને સૂર્ય તરફ ન દોરવી તે ગેરવાજબી હશે. રશિયન ફેડરેશનના વિવિધ પ્રદેશો માટે ઇન્સોલેશન નકશા ઇન્ટરનેટ પર પ્રકાશિત થાય છે અને સાર્વજનિક રૂપે ઉપલબ્ધ છે. રશિયાની મધ્ય પટ્ટી મુખ્યત્વે ઇન્સોલેશનના 2 જી ઝોનમાં સ્થિત છે, જ્યાંથી 1 ચો. યોગ્ય રીતે સ્થાપિત આદર્શ સૌર મોડ્યુલના મીટર 3 kWh/દિવસ સુધી ઉત્પાદન કરી શકે છે.

સપાટીની ઝડપી સફાઈ માટે બેટરીની ઉપલબ્ધતા તમને નિષ્ણાતોની સંડોવણી વિના આ સરળ કામગીરી કરવા દે છે.શિયાળામાં, સપાટીને બરફથી મુક્ત કરવી જોઈએ, ઉનાળામાં - પવન અને વરસાદને કારણે ધૂળ અને ગંદકીથી. જો નજીકમાં બાંધકામ હેઠળ કોઈ ઑબ્જેક્ટ હોય, તો મોડ્યુલોની સપાટીને દરરોજ સાફ કરવી પડશે. આ કરવાનો સૌથી સહેલો રસ્તો એ છે કે નળી અથવા કોઈપણ વિન્ડો ક્લિનિંગ બ્રશમાંથી પાણીના જેટ સાથે.

મહત્તમ કાર્યક્ષમતા કેવી રીતે પ્રાપ્ત કરવી

તમારા ઘર માટે સોલાર પેનલ ખરીદતી વખતે, તમારા ઘરને પૂરતી શક્તિ પ્રદાન કરી શકે તેવી ડિઝાઇન પસંદ કરવી ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. એવું માનવામાં આવે છે કે વાદળછાયું વાતાવરણમાં સૌર પેનલ્સની કાર્યક્ષમતા પ્રતિ કલાક 1 ચોરસ મીટર દીઠ આશરે 40 W છે.

વાસ્તવમાં, વાદળછાયું વાતાવરણમાં, ભૂમિ સ્તરે પ્રકાશ શક્તિ આશરે 200 વોટ પ્રતિ ચોરસ મીટર છે, પરંતુ 40% સૂર્યપ્રકાશ ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશન છે, જેના માટે સૌર પેનલ્સ સંવેદનશીલ નથી. તે ધ્યાનમાં લેવું પણ યોગ્ય છે કે બેટરીની કાર્યક્ષમતા ભાગ્યે જ 25% કરતા વધી જાય છે.

કેટલીકવાર તીવ્ર સૂર્યપ્રકાશમાંથી ઉર્જા ચોરસ મીટર દીઠ 500 W સુધી પહોંચી શકે છે, પરંતુ ગણતરીઓમાં લઘુત્તમ આંકડાઓ ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ, જે સ્વાયત્ત વીજ પુરવઠા પ્રણાલીને અવિરત બનાવશે.

જો આપણે વાર્ષિક સરેરાશ લઈએ તો દરરોજ સરેરાશ 9 કલાક સૂર્ય ચમકે છે. એક દિવસમાં, કન્વર્ટરની સપાટીનું એક ચોરસ મીટર 1 કિલોવોટ વીજળી ઉત્પન્ન કરવામાં સક્ષમ છે. જો ઘરના રહેવાસીઓ દરરોજ અંદાજે 20 કિલોવોટ વીજળી વાપરે છે, તો સૌર પેનલનો લઘુત્તમ વિસ્તાર આશરે 40 ચોરસ મીટર હોવો જોઈએ.

જો કે, વ્યવહારમાં વીજળીના વપરાશના આવા સૂચક દુર્લભ છે. નિયમ પ્રમાણે, ભાડૂતો દરરોજ 10 kW સુધીનો ઉપયોગ કરશે.

જો આપણે શિયાળામાં સૌર પેનલ્સ કામ કરે છે કે કેમ તે વિશે વાત કરીએ, તો તે યાદ રાખવું યોગ્ય છે કે વર્ષના આ સમયે દિવસના પ્રકાશના કલાકોનો સમયગાળો ઘણો ઓછો થાય છે, પરંતુ જો તમે સિસ્ટમને શક્તિશાળી બેટરીઓ સાથે પ્રદાન કરો છો, તો પછી દરરોજ પ્રાપ્ત થતી ઊર્જા હોવી જોઈએ. પર્યાપ્ત, બેકઅપ બેટરીની હાજરીને ધ્યાનમાં લેતા.

સૌર બેટરી પસંદ કરતી વખતે, બેટરીની ક્ષમતા પર ધ્યાન આપવું ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. જો તમને રાત્રે કામ કરતી સોલર પેનલની જરૂર હોય, તો બેકઅપ બેટરીની ક્ષમતા મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. ઉપરાંત, ઉપકરણ વારંવાર રિચાર્જ કરવા માટે પ્રતિરોધક હોવું જોઈએ.

ઉપરાંત, ઉપકરણ વારંવાર રિચાર્જ કરવા માટે પ્રતિરોધક હોવું જોઈએ.

એ હકીકત હોવા છતાં કે સોલર પેનલ્સ ઇન્સ્ટોલ કરવાની કિંમત 1 મિલિયન રુબેલ્સથી વધી શકે છે, તે ખર્ચ થોડા વર્ષોમાં ચૂકવવામાં આવશે, કારણ કે સૌર ઊર્જા સંપૂર્ણપણે મફત છે.

સોલાર બેટરી કેવી રીતે કામ કરે છે

પૃથ્વી પરની તમામ જીવંત વસ્તુઓ સૂર્યની ઊર્જાને આભારી છે. દર સેકન્ડે, સૂર્ય કિરણોત્સર્ગના સ્વરૂપમાં ગ્રહની સપાટી પર મોટી માત્રામાં ઊર્જા આવે છે. જ્યારે આપણે આપણા ઘરોને ગરમ કરવા માટે હજારો ટન કોલસો અને પેટ્રોલિયમ ઉત્પાદનો બાળી રહ્યા છીએ, ત્યારે વિષુવવૃત્તની નજીકના દેશો ગરમીમાં સળગી રહ્યા છે. સૂર્યની ઊર્જાનો માનવ જરૂરિયાતો માટે ઉપયોગ કરવો એ જિજ્ઞાસુ મન માટે યોગ્ય કાર્ય છે. આ લેખમાં, અમે વિદ્યુત ઊર્જામાં સૂર્યપ્રકાશના સીધા કન્વર્ટરની ડિઝાઇન પર વિચારણા કરીશું - એક સૌર કોષ.

પાતળા વેફરમાં વિવિધ ભૌતિક ગુણધર્મો સાથે સિલિકોનના બે સ્તરો હોય છે. આંતરિક સ્તર છિદ્ર વાહકતા સાથે શુદ્ધ સિંગલ-ક્રિસ્ટલ સિલિકોન છે. બહાર, તે "દૂષિત" સિલિકોનના ખૂબ પાતળા સ્તરથી ઢંકાયેલું છે, ઉદાહરણ તરીકે, ફોસ્ફરસના મિશ્રણ સાથે.પ્લેટની પાછળની બાજુએ ઘન ધાતુનો સંપર્ક લાગુ પડે છે. n- અને p- સ્તરોની સીમા પર, ચાર્જના ઓવરફ્લોના પરિણામે, n- માં બિન-કમ્પેન્સેટેડ સકારાત્મક વોલ્યુમ ચાર્જ સાથે ક્ષીણ ઝોન રચાય છે.સ્તર અને વોલ્યુમ નકારાત્મક ચાર્જ પી-લેયરમાં. આ ઝોન મળીને p-n જંકશન બનાવે છે.

સંભવિત અવરોધ જે જંકશન પર ઉદ્ભવે છે તે બહુમતી ચાર્જ કેરિયર્સને પસાર થતા અટકાવે છે, એટલે કે. પી-લેયરની બાજુમાંથી ઇલેક્ટ્રોન, પરંતુ નાના વાહકોને વિરુદ્ધ દિશામાં મુક્તપણે પસાર કરે છે. p-n જંકશનની આ મિલકત સૂર્યપ્રકાશ સાથે સૌર કોષોને ઇરેડિયેટ કરતી વખતે ફોટો-ઇએમએફ મેળવવાની શક્યતા નક્કી કરે છે. જ્યારે SC પ્રકાશિત થાય છે, ત્યારે શોષિત ફોટોન બિન-સંતુલન ઇલેક્ટ્રોન-હોલ જોડી બનાવે છે. p-n જંકશનની નજીકના p-સ્તરમાં પેદા થતા ઈલેક્ટ્રોન્સ p-n જંકશનની નજીક આવે છે અને તેમાં રહેલા વિદ્યુત ક્ષેત્ર દ્વારા n-પ્રદેશમાં લઈ જવામાં આવે છે.

એ જ રીતે, એન-લેયરમાં બનાવેલા વધારાના છિદ્રો આંશિક રીતે પી-લેયરમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે. પરિણામે, n-સ્તર વધારાના નકારાત્મક ચાર્જ મેળવે છે, અને p-સ્તર હકારાત્મક ચાર્જ મેળવે છે. સેમિકન્ડક્ટરના p- અને n-સ્તરો વચ્ચે પ્રારંભિક સંપર્ક સંભવિત તફાવત ઘટે છે, અને બાહ્ય સર્કિટમાં વોલ્ટેજ દેખાય છે. વર્તમાન સ્ત્રોતનો નકારાત્મક ધ્રુવ n-સ્તરને અનુલક્ષે છે, અને p-સ્તર હકારાત્મકને અનુરૂપ છે.

મોટાભાગના આધુનિક સૌર કોષોમાં એક જ p-n જંકશન હોય છે. આવા તત્વમાં, ફ્રી ચાર્જ કેરિયર્સ ફક્ત તે જ ફોટોન દ્વારા બનાવવામાં આવે છે જેની ઉર્જા બેન્ડ ગેપ કરતા વધારે અથવા સમાન હોય છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, સિંગલ જંકશન સેલનો ફોટોઈલેક્ટ્રિક પ્રતિભાવ સૌર સ્પેક્ટ્રમના તે ભાગ સુધી મર્યાદિત છે જેની ઉર્જા બેન્ડ ગેપ કરતા વધારે છે અને ઓછી ઉર્જાવાળા ફોટોનનો ઉપયોગ થતો નથી.આ મર્યાદાને વિવિધ બેન્ડ ગેપ સાથે બે કે તેથી વધુ SCની બહુસ્તરીય રચનાઓ દ્વારા દૂર કરી શકાય છે. આવા તત્વોને મલ્ટિ-જંકશન, કાસ્કેડ અથવા ટેન્ડમ કહેવામાં આવે છે. તેઓ સૌર સ્પેક્ટ્રમના ઘણા મોટા ભાગ સાથે કામ કરતા હોવાથી, તેમની પાસે ફોટોવોલ્ટેઇક રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતા વધારે છે. લાક્ષણિક મલ્ટિ-જંકશન સોલાર સેલમાં, સિંગલ ફોટોસેલ્સ એક બીજાની પાછળ ગોઠવાયેલા હોય છે જેથી સૂર્યપ્રકાશ સૌથી મોટા બેન્ડગેપવાળા કોષને પહેલા અથડાવે, જ્યારે સૌથી વધુ ઉર્જા ધરાવતા ફોટોન શોષાય.

બેટરીઓ સૂર્યપ્રકાશથી કામ કરતી નથી, પરંતુ સિદ્ધાંતમાં સૂર્યપ્રકાશથી. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન વર્ષના કોઈપણ સમયે પૃથ્વી પર પહોંચે છે. માત્ર વાદળછાયું વાતાવરણમાં, ઓછી ઉર્જા ઉત્પન્ન થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, અમે સ્વાયત્ત સૌર-સંચાલિત લાઇટ્સ ઇન્સ્ટોલ કરી છે. અલબત્ત, એવા ટૂંકા ગાળા હોય છે જ્યારે બેટરી પાસે સંપૂર્ણ ચાર્જ થવાનો સમય નથી હોતો. પરંતુ સામાન્ય રીતે, શિયાળા દરમિયાન આ વારંવાર થતું નથી.

રસપ્રદ વાત એ છે કે, જો સોલાર પેનલ પર બરફ પડે તો પણ તે સૌર ઉર્જાનું રૂપાંતર કરવાનું ચાલુ રાખે છે. અને એ હકીકતને કારણે કે ફોટોસેલ્સ ગરમ થાય છે, બરફ પોતે પીગળી જાય છે. સિદ્ધાંત કારના કાચને ગરમ કરવા જેવો જ છે.

સૌર બેટરી હિમાચ્છાદિત વાદળ રહિત દિવસ માટે શિયાળાનું યોગ્ય હવામાન. ક્યારેક આવા દિવસોમાં પેઢીના રેકોર્ડ પણ ગોઠવી શકાય છે.

શિયાળામાં, સૌર પેનલની કાર્યક્ષમતા ઘટી જાય છે. મોસ્કો અને મોસ્કો પ્રદેશમાં, તે દર મહિને સરેરાશ 8 ગણી ઓછી વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે. ચાલો કહીએ કે ઉનાળામાં ઘરે રેફ્રિજરેટર, કમ્પ્યુટર અને ઓવરહેડ લાઇટિંગના સંચાલન માટે, 1 kW ઊર્જાની જરૂર પડે છે, પછી શિયાળામાં વિશ્વસનીયતા માટે 2 kW પર સ્ટોક કરવું વધુ સારું છે.

તે જ સમયે, દૂર પૂર્વમાં, સૂર્યપ્રકાશનો સમયગાળો લાંબો છે, કાર્યક્ષમતા માત્ર દોઢથી બે ગણી ઓછી થાય છે. અને, અલબત્ત, વધુ દક્ષિણ, શિયાળા અને ઉનાળા વચ્ચેનો તફાવત ઓછો.

મોડ્યુલોના ઝોકનો કોણ પણ મહત્વપૂર્ણ છે. તમે આખા વર્ષ માટે સાર્વત્રિક કોણ સેટ કરી શકો છો. અને તમે સિઝનના આધારે દર વખતે બદલી શકો છો. આ ઘરના માલિકો દ્વારા કરવામાં આવતું નથી, પરંતુ નિષ્ણાતો દ્વારા કરવામાં આવે છે જેઓ સાઇટ પર જાય છે.

સૌર જોડાણ વિકલ્પો

સોલાર પેનલ અનેક વ્યક્તિગત પેનલોથી બનેલી હોય છે. પાવર, વોલ્ટેજ અને વર્તમાનના સ્વરૂપમાં સિસ્ટમના આઉટપુટ પરિમાણોને વધારવા માટે, તત્વો ભૌતિકશાસ્ત્રના નિયમોને લાગુ કરીને, એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે.

ત્રણ સોલાર પેનલ્સ માઉન્ટિંગ સ્કીમ્સમાંથી એકનો ઉપયોગ કરીને એકબીજા સાથે અનેક પેનલ્સનું જોડાણ કરી શકાય છે:

• સમાંતર;
• સુસંગત;
• મિશ્ર

સમાંતર સર્કિટમાં સમાન નામના ટર્મિનલ્સને એકબીજા સાથે જોડવાનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં તત્વો વાહક અને તેમની શાખાઓના કન્વર્જન્સના બે સામાન્ય ગાંઠો ધરાવે છે.

સમાંતર સર્કિટ સાથે, પ્લીસસ પ્લીસસ સાથે જોડાયેલા હોય છે, અને બાદબાકીથી બાદબાકી, જેના પરિણામે આઉટપુટ વર્તમાન વધે છે, અને આઉટપુટ વોલ્ટેજ 12 વોલ્ટની અંદર રહે છે.

સમાંતર સર્કિટમાં મહત્તમ શક્ય આઉટપુટ વર્તમાનનું મૂલ્ય કનેક્ટેડ તત્વોની સંખ્યાના સીધા પ્રમાણસર છે. અમે ભલામણ કરીએ છીએ તે લેખમાં જથ્થાની ગણતરી માટેના સિદ્ધાંતો આપવામાં આવ્યા છે.

સીરીયલ સર્કિટમાં વિરોધી ધ્રુવોના જોડાણનો સમાવેશ થાય છે: પ્રથમ પેનલનો "વત્તા" બીજાના "માઈનસ" સાથે. બીજી પેનલના બાકીના બિનઉપયોગી "પ્લસ" અને પ્રથમ બેટરીના "માઈનસ" સર્કિટ સાથે આગળ સ્થિત નિયંત્રક સાથે જોડાયેલા છે.

આ પ્રકારનું જોડાણ વિદ્યુત પ્રવાહના પ્રવાહ માટે શરતો બનાવે છે, જેમાં ઊર્જા વાહકને સ્ત્રોતમાંથી ઉપભોક્તા સુધી સ્થાનાંતરિત કરવાનો માત્ર એક જ રસ્તો છે.

સીરીયલ કનેક્શન સાથે, આઉટપુટ વોલ્ટેજ વધે છે અને 24 વોલ્ટ સુધી પહોંચે છે, જે પોર્ટેબલ સાધનો, એલઇડી લેમ્પ્સ અને કેટલાક ઇલેક્ટ્રિકલ રીસીવરોને પાવર આપવા માટે પૂરતું છે.

શ્રેણી-સમાંતર અથવા મિશ્ર સર્કિટનો ઉપયોગ મોટેભાગે થાય છે જ્યારે બેટરીના ઘણા જૂથોને કનેક્ટ કરવાની જરૂર હોય છે. આ સર્કિટ લાગુ કરીને, આઉટપુટ પર વોલ્ટેજ અને વર્તમાન બંને વધારી શકાય છે.

શ્રેણી-સમાંતર કનેક્શન યોજના સાથે, આઉટપુટ વોલ્ટેજ એક ચિહ્ન સુધી પહોંચે છે, જેનાં લક્ષણો મોટા ભાગનાં ઘરગથ્થુ કાર્યોને હલ કરવા માટે સૌથી યોગ્ય છે.

આ વિકલ્પ એ અર્થમાં પણ ફાયદાકારક છે કે સિસ્ટમના માળખાકીય ઘટકોમાંથી એકની નિષ્ફળતાના કિસ્સામાં, અન્ય કનેક્ટિંગ સાંકળો કાર્ય કરવાનું ચાલુ રાખે છે. આ સમગ્ર સિસ્ટમની વિશ્વસનીયતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે.

છબી ગેલેરી

માંથી ફોટો

સૌર કોષોનું જોડાણ

જરૂરિયાતોને આધારે પેનલ્સની સંખ્યા

સૌર ઉપકરણોનું સીરીયલ જોડાણ

લાઇટિંગ ફિક્સર સાથે સીધું જોડાણ

સંયુક્ત સર્કિટને એસેમ્બલ કરવાનો સિદ્ધાંત એ હકીકત પર આધારિત છે કે દરેક જૂથની અંદરના ઉપકરણો સમાંતરમાં જોડાયેલા છે. અને એક સર્કિટમાં તમામ જૂથોનું જોડાણ ક્રમિક રીતે હાથ ધરવામાં આવે છે.

વિવિધ પ્રકારના કનેક્શન્સને જોડીને, જરૂરી પરિમાણો સાથે બેટરીને એસેમ્બલ કરવી મુશ્કેલ રહેશે નહીં. મુખ્ય વસ્તુ એ છે કે કનેક્ટેડ કોષોની સંખ્યા એવી હોવી જોઈએ કે બેટરીને પૂરા પાડવામાં આવેલ ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ, ચાર્જિંગ સર્કિટમાં તેના ડ્રોપને ધ્યાનમાં લેતા, બેટરીના વોલ્ટેજથી વધી જાય અને તે જ સમયે બેટરીનો લોડ વર્તમાન. સમય ચાર્જિંગ વર્તમાનની જરૂરી રકમ પ્રદાન કરે છે.