یکی از سیستم های نوین ساختمانی که باعث می شود از انرژی های تجدید پذیر برای تولید انرژی ساختمان بهره گیری کرد سیستم فتوولتائیک می باشد. به پديده اي كه در اثر آن انرژي تابشي بطور مستقيم به انرژي الكتريكي تبديل شود، پديده فتوولتائيك گويند. فروشگاه معماری نوین پروژه تخصصی ترین وب سایت معماری برای شما پاورپوینتی کامل تحت عنوان پاورپوینت معرفی سیستم فتوولتائیک را در 70 اسلاید (قابل ویرایش) آماده و ارائه کرده است. در این پاورپوینت به معرفی این سیستم، نحوه کارکرد، میزان صرفه جویی در ساختمان و … پرداخته ایم.
فهرست مطالب:
- مقدمه
- انرژی خورشیدی
- تاریخچه فتوولتاییک
- سلول خورشیدی فریتس Fritts
- بازده یک سـلول خورشیدی به چه معنی است
- فتوولتاییک
- تعريف سيستم فتوولتائيك
- سيستم هاي فتوولتائيك از سه بخش عمده تشكيل شده است
- مکانیزم یک صفحه خورشیدی
- وظایف بخش های اصلی سلول خورشیدی
- پنل هاي خورشيد
- تصویری از پنل خورشيدی
- بخش واسطه سلول خورشیدی
- مصرف کننده یا بار الکتریکی
- انواع كاربرد سيستم هاي فتوولتائيك
- سيستم هاي مستقل
- سيستم هاي متصل به شبكه سراسري
- سيستم هاي هيبريد
- تصاویری از سيستم هاي فتوولتائيك
- کاربردهای نیروگاهی انرژی خورشید
- نیروگاه‌های حرارتی خورشید از نوع سهموی خطی
- نیروگاه‌های حرارتی از نوع بشقابی
- دودکش‌های خورشیدی
- کاربردهای غیر نیروگاهی
- گرمایش و سرمایش ساختمان و تهویه مطبوع خورشیدی
- ساخت کوره خورشیدی
- مزايا وسيستم هاي فتوولتائيك
- معايب سيستم هاي فتوولتائيك
- چند نمونه از كاربردهاي سيستم هاي فتوولتائيك
- فناوری‌های مختلف سلول‌های خورشیدی
سيستم هاي فتوولتائيك
سلول خورشیدی فریتس ( Fritts) چگونه بود؟
سلول خورشیدی فریتس از برخی جهات شبیه به سلول خورشیدی سیلیکونی امروزی بود. این سلول از یک ویفر نازک سلنیوم تشکیل شده بـود که با یک توری از سیم های خیلی نازک طلا و یک ورق حفاظتی از شیشه پوشانده شده بود. اما سلول سـاخت او خـیلی کم بازده بود. بازده یک سـلول خورشیدی عبارت از درصدی از انرژی خورشیدی تابیده به سطح آن می‌باشد که به انرژی الکتریکی تبدیل شده باشد. کمتر از ٪۱ انرژی خورشیدی تابیده شده به سطح این سلول ابتدایی (سلول خورشیدی سلنیومی فریتس) به الکتریسیته تبدیل می‌شد. با وجود این، سلول‌های سلنیومی سرانجام در نورسنج‌های عکاسی به طور وسیعی بکار گرفته شد.
مکانیزم یک صفحه خورشیدی
سيستم فتوولتائيك:
به پديده اي كه در اثر آن انرژي تابشي بطور مستقيم به انرژي الكتريكي تبديل شود، پديده فتوولتائيك گويند. به هر سيستم كه از پديده فتوولتائيك (تبديل مستقيم انرژي تابشي به انرژي الكتريكي) استفاده كند، سيستم فتوولتائيك گويند. سيستم هاي فتوولتائيك از سه بخش عمده تشكيل شده است:
- پنل هاي خورشيد
- بخش واسطه
- مصرف كننده
نوعی دیگر از آبگرمکن خورشیدی
پنل هاي خورشيدی:
وظيفه اين بخش تأمين انرژي و منبع تغذيه مورد نياز سيستم الکتريکي مي باشد. در واقع مهمترین قسمت سلول خورشیدی پنل های خورشیدی است. زیرا با استفاده از پنل هاي خورشيدي جهت تأمين انرژي الكتريكي مورد نياز در يك سيستم الكتريكي، باعث می شود که به آن سیستم، سيستم فتوولتائيك گويند.
تصویری از پنل خورشيدی
معرفی سیستم فتوولتائیک (تنظیم شرایط محیطی)
سیستم فتوولتائیک (Photovoltaic یا PV)، که اغلب با نام سیستم برق خورشیدی شناخته می‌شود، یک فناوری پیشرفته و پایدار برای تولید مستقیم الکتریسیته از نور خورشید است. این سیستم‌ها به عنوان یکی از مهمترین ابزارها در حوزه “تنظیم شرایط محیطی” در ساختمان‌ها و شهرها، نقشی کلیدی در کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی، مقابله با تغییرات اقلیمی و حرکت به سوی معماری پایدار و ساختمان‌های با انرژی صفر (Zero-Energy Buildings) ایفا می‌کنند. اساس کار این سیستم بر پدیده‌ای فیزیکی به نام “اثر فتوولتائیک” استوار است که در آن، مواد نیمه‌هادی خاصی (عمدتاً سیلیکون) قادرند انرژی فوتون‌های نور خورشید را جذب کرده و الکترون‌های خود را آزاد کنند، که این جریان الکترون‌ها همان جریان الکتریکی است.
جزء اصلی و قلب یک سیستم فتوولتائیک، پنل خورشیدی یا ماژول PV است. هر پنل از تعداد زیادی سلول خورشیدی تشکیل شده است که در کنار هم به صورت سری و موازی قرار گرفته‌اند تا ولتاژ و جریان مورد نیاز را تولید کنند. هر سلول خورشیدی از دو لایه ماده نیمه‌هادی (معمولاً سیلیکون نوع n و نوع p) ساخته شده است. هنگامی که نور خورشید به سطح سلول می‌تابد، فوتون‌ها به الکترون‌های لایه نیمه‌هادی انرژی می‌دهند و باعث جدا شدن آن‌ها از اتم‌هایشان می‌شوند. میدان الکتریکی داخلی که در محل اتصال دو لایه p و n وجود دارد، این الکترون‌های آزاد شده را به یک جهت هدایت می‌کند و یک جریان الکتریکی مستقیم (DC) ایجاد می‌نماید.
برق DC تولید شده توسط پنل‌ها مستقیماً برای بسیاری از وسایل برقی خانگی و صنعتی قابل استفاده نیست. بنابراین، جزء حیاتی دیگر سیستم، اینورتر (Inverter) است. اینورتر یک دستگاه الکترونیکی است که برق DC تولیدی پنل‌ها را به برق متناوب (AC) با ولتاژ و فرکانس استاندارد (مانند ۲۲۰ ولت و ۵۰ هرتز) تبدیل می‌کند. این برق AC می‌تواند برای تغذیه تمام وسایل برقی معمول در یک ساختمان، از لامپ‌ها و یخچال گرفته تا سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی، مورد استفاده قرار گیرد.
سیستم‌های فتوولتائیک را می‌توان به دو دسته اصلی تقسیم کرد: سیستم‌های متصل به شبکه (On-Grid یا Grid-Tied) و سیستم‌های مستقل از شبکه (Off-Grid). در سیستم‌های متصل به شبکه، که رایج‌ترین نوع برای کاربردهای شهری و مسکونی هستند، سیستم PV به شبکه برق سراسری متصل است. در طول روز که تولید برق خورشیدی زیاد است، ساختمان ابتدا برق مورد نیاز خود را از پنل‌ها تأمین می‌کند و مازاد تولید را به شبکه برق می‌فروشد (یا در کنتور ثبت می‌کند). در شب یا در روزهای ابری که تولید برق خورشیدی کافی نیست، ساختمان برق مورد نیاز خود را از شبکه سراسری خریداری می‌کند. این سیستم نیاز به باتری را حذف کرده و هزینه‌ها را کاهش می‌دهد.
در مقابل، سیستم‌های مستقل از شبکه برای مکان‌هایی که به شبکه برق دسترسی ندارند (مانند ویلاهای دورافتاده، کلبه‌های کوهستانی یا تجهیزات مخابراتی) استفاده می‌شوند. در این سیستم‌ها، وجود باتری برای ذخیره انرژی ضروری است. در طول روز، پنل‌ها علاوه بر تأمین برق مصرفی، باتری‌ها را نیز شارژ می‌کنند. انرژی ذخیره شده در باتری‌ها در طول شب یا در زمان‌هایی که نور خورشید کافی نیست، مورد استفاده قرار می‌گیرد. یک کنترلر شارژ (Charge Controller) نیز بین پنل‌ها و باتری‌ها قرار می‌گیرد تا از شارژ بیش از حد یا تخلیه عمیق باتری‌ها جلوگیری کرده و عمر آن‌ها را افزایش دهد.
ادغام سیستم‌های فتوولتائیک با معماری ساختمان (BIPV – Building-integrated photovoltaics) یکی از رویکردهای نوین در تنظیم شرایط محیطی است. در این روش، پنل‌های خورشیدی دیگر به عنوان یک عنصر اضافی بر روی بام نصب نمی‌شوند، بلکه خود به عنوان بخشی از پوسته ساختمان عمل می‌کنند. به عنوان مثال، از پنل‌های PV می‌توان به جای نمای ساختمان، به عنوان پنجره‌های نیمه‌شفاف، یا به جای پوشش سقف (تایل‌های خورشیدی) استفاده کرد. این رویکرد علاوه بر تولید انرژی پاک، به زیبایی‌شناسی ساختمان نیز کمک کرده و هزینه‌های مصالح常规 را کاهش می‌دهد. در نهایت، سیستم‌های فتوولتائیک با فراهم آوردن امکان تولید انرژی پاک و تجدیدپذیر در محل مصرف، نقش بنیادینی در کاهش ردپای کربن ساختمان‌ها و دستیابی به محیط زیستی سالم‌تر و پایدارتر دارند.
فروشگاه معماری نوین پروژه تخصصی ترین وب سایت معماری آماده ارائه خدمات در حوزه پروژه معماری، پاورپوینت معماری (تمامی دروس معماری)، رساله های معماری، فیلم آموزشی معماری و … می باشد تا دانشجویان رشته معماری را همراهی و راهنمایی کنند.
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.