Fotovoltaik sistemler, üretilen elektrik enerjisini, fotovoltaik sistemden gelen doğru akımı şebekenin karakteristiğine uyarlamak için invertörler kullanarak elektrik şebekesine besler. Bu tür sistemlerin temel yapısı gösterilmektedir.

Şebeke bağlantısı açısından, fotovoltaik sistemlerin aşağıdaki kavramları mevcuttur.

− Fotovoltaik modülün genellikle evlerin çatılarına kurulu olduğu merkezi olmayan sistemler için, yalnızca birkaç kW’lık nispeten küçük fotovoltaik jeneratörler, fotovoltaik jeneratör kapasitesine uyarlanmış bir invertör aracılığıyla şebekeye bağlanır.

En yaygın olarak alçak gerilim şebekesine beslenirler. Fotovoltaik jeneratör enerji tedariki ile ilgili hanenin mevcut enerji talebi arasındaki fark şebeke tarafından dengelenir.

− “Yarı merkezi” sistemler, küçük ölçekli sistemler ile büyük ölçekli fotovoltaik enerji santrallerinin çok nadir bir karışımıdır. Böyle bir sistem konfigürasyonunda fotovoltaik modüller ayrıca mevcut destek yapılarına (örn. çatılar) monte edilebilir.

Yine de, merkezi olmayan sistemlerden farklı olarak, bireysel güneş jeneratörleri, doğru akım (DC) tarafında, yaklaşık 100 kW ile birkaç MW arasında değişen bir elektrik kapasitesine sahip daha büyük ünitelerle birleştirilir. Sistemler daha sonra daha büyük invertörlerle ilgili elektrik şebekesine bağlanır.

Bu tür sistemlerin gerçekleştirilebilmesi için katedilecek mesafe ile buna bağlı nakliye kayıpları arasında teknik-ekonomik bir optimum, diğer yandan daha yüksek kurulu güçlerle ilişkili daha düşük evirici kayıpları bulunması gerekir.

Elektrik enerjisi orta gerilim elektrik şebekesine beslendiğinden ek olarak bir transformatöre ihtiyaç duyulur. Ancak, yarı merkezi sistemler henüz geniş çapta uygulamaya konmamıştır.

− Birkaç 100 kW veya birkaç MW’lık merkezi sistemler tipik olarak zemine veya fuar çatıları gibi çok büyük çatılara monte edilir. Güneş enerjisi modülleri sabit olarak monte edilebilir veya tek eksenli veya iki eksenli izleme sistemleriyle mevcut güneş yüksekliğine kadar izlenebilir.

Fotovoltaik tarafından üretilen enerji, bir veya birkaç invertör ve bir transformatör vasıtasıyla alçak veya orta gerilim şebekesine beslenir. Bu tür fotovoltaik tesisler, şu anda yaklaşık 100 kW ile 5 MW’a kadar elektrik kapasiteleri gösteriyor. Ancak teknik açıdan daha da yüksek kapasitelere sorunsuz bir şekilde ulaşılabilir.

Enerji Dönüşüm Zinciri

Şebekeye bağlı fotovoltaik enerji üretimi, gösterilen birkaç enerji dönüşüm seviyesinde yayılan güneş enerjisinden sağlanan şebekeye uyumlu alternatif akımın (AC) sağlanmasını amaçlar.

Diyagramda gösterildiği gibi, güneş radyasyon enerjisi (yani, dağınık ve doğrudan radyasyon) ve dolayısıyla fotonların enerji içeriği, önce yarı iletken malzemenin elektrotlarının potansiyel enerjisine dönüştürülür; artık kristal kafes içinde serbestçe hareket edebiliyorlar.

Rekombinasyon hemen gerçekleşmezse ve bu nedenle kristal kafese ısı şeklinde hiçbir enerji salınmazsa, fotovoltaik hücreler bu enerjiyi doğru akım (DC) olarak sağlar.

Bu doğru akım daha sonra şebekeye bağlı fotovoltaik jeneratörler içinde, enerjinin elektrik şebekesine beslenmesine izin vermek için güneş enerjisinin özelliklerini ilgili spesifikasyonlara göre uyarlayan sonradan bağlı bir invertör vasıtasıyla alternatif akıma (AC) dönüştürülür. Küçük tesisler doğrudan alçak gerilim şebekesini beslerken, daha büyük sistemler orta gerilim şebekesini besler.

Enerji formülü
Enerji Nedir
Enerji formülü fizik
İnsan enerjisi
Elektrik enerjisi Nedir
YENİLENEBİLİR enerji
Enerji türleri
YENİLENEBİLİR enerji kaynakları

Kayıplar

Açıklanan kayıp mekanizmaları nedeniyle güneş ışınımı enerjisinin sadece küçük bir kısmı bağlantı noktasında elektrik şebekesine beslenebilir. Bir fotovoltaik tesisin genel enerji akışı boyunca en önemli kayıpları ve ayrıca bu kayıpların ilgili büyüklüğünü gösterir. Belirtilen kayıplar, pratik kullanımda daha yüksek veya daha düşük olabilen ortalama rakamlardır; modül yüzeyine güneş radyasyonunu ifade ederler.

Diyagrama göre, güneş radyasyonu enerjisinin doğrudan elektrik akımına dönüştürülmesi sırasında gerçek fotovoltaik hücrede meydana gelen kayıplar açık ara en büyük payı oluşturmaktadır. Gösterilen örnek için, güneş pilinin yaklaşık verimliliği, güneş radyasyonuna istinaden %16’dır; ancak, bu yalnızca yıllık ortalama %13 ila 14 arasında yaklaşık bir verimliliğe karşılık gelir.

Hücre dışında meydana gelen kayıplar, esas olarak doğru akım (DC) kablolaması, evirici ve gerekli alternatif akım (AC) kablolaması içindeki Ohmik kayıplardan oluşur. Yayılan güneş enerjisi ile ilgili olarak bu kayıplar düşüktür ve çoğu durumda büyüklük sırasına göre yüzde birkaç mertebesindedir.

Varsayılan standart test koşulları (STC) altında, %11 ile %14 arasında sistem verimliliği sağlarlar. Silikon güneş pillerinin yıllık ortalama genel sistem verimlilikleri bu nedenle %10 ila %12 arasındadır. Modern fotovoltaik tesislerin yıllık bazda bile önemli ölçüde daha iyi genel verimlilik gösterebileceği belirtilmelidir.

Karakteristik Güç Eğrisi

Yayılan güneş enerjisi, açıklanan dönüşüm zinciri ile elektrik enerjisine dönüştürülür. Belirli bir süre içinde hücre malzemesine yayılan güneş enerjisi ile fotovoltaik hücre veya evirici tarafından etkin bir şekilde sağlanan elektrik enerjisi arasında tanımlanmış bir korelasyon vardır.

Ancak artan güneş radyasyonunun bir sonucu olarak artan modül sıcaklığı nedeniyle spesifik çıkış gücü veya hücre verimliliği yaklaşık %0,5/K azalır.

İki farklı hücre tipi ve inverter tasarımı için karşılık gelen karakteristik güç eğrilerini gösterir. Bu tür karakteristik eğriler, güneş radyasyonunun (kWh/m2) ve sağlanan alternatif akım (AC) güç üretiminin (kWh/m2) zamanında toplanmasıyla oluşturulur. Karşılık gelen DC ve AC güç üretimi ile birlikte ilgili günlük güneş radyasyonu toplamlarını gösterir.

Yüksek radyasyon ve yüksek ortam sıcaklığı arasındaki tipik korelasyon göz önüne alındığında, şema, ortalama olarak yüksek güneş radyasyonu (öncelikle yaz aylarında) olan dönemlerdeki verimliliklerin, düşük radyasyonlu dönemlerde (özellikle kış aylarında) elde edilen verimlerin neden açıkça altında olduğunu ortaya koymaktadır. .

Hafifçe değişen karakteristik performans bunu açıkça ortaya koyar. Bununla birlikte, ışınımla logaritmik olarak artan açık devre gerilimi nedeniyle, artan ışınımla düşük ışınımdan başlayarak verimlerin önemli ölçüde arttığı da gözlenmelidir. Düşük radyasyon toplamları bölümünde de bu gerçeği açıkça göstermektedir.

Çok kristalli hücrelere göre, modül yüzeyinde ortaya çıkan güneş radyasyonu, doğru akımda (DC) bir artış oluşturur. Yine de, iki katına çıkan ışınım, tartışılan hücre sıcaklığı artışından dolayı doğru akım miktarını tam olarak ikiye katlamaz.

Aynı zamanda gösterilen monokristal hücreler için koşullar benzerdir; ancak ikinci durumda, daha yüksek hücre verimliliği nedeniyle alana özgü güç üretimi daha yüksektir.

Belirli bir radyasyon için ilgili alana özgü alternatif akım (AC) güç üretiminin, karşılık gelen doğru akım (DC) üretimi ile karşılaştırıldığında biraz daha düşük olduğunu ortaya çıkarır. Bunun nedeni inverterdeki kayıplardır.

The post Enerji Dönüşüm Zinciri – Enerji Mühendisliği Ödevleri – Enerji Mühendisliği Ödev Hazırlatma – Enerji Mühendisliği Alanında Tez Yazdırma – Enerji Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).

Otonom güç kaynağı sistemleri şu şekilde ayrılır:

− Pil depolamalı fotovoltaik sistemler ve
− Pil depolamalı ve ek güç jeneratörlü fotovoltaik sistemler (hibrit sistemler olarak adlandırılır).

Saf fotovoltaik sistemler, güneş radyasyonu nedeniyle yalnızca fotovoltaik tesisin sağladığı kadar enerji sağlayabilir. Yararlı enerji miktarları bu nedenle değişen mevsimler ve değişen hava koşulları nedeniyle dalgalanmalara tabidir. Hibrit sistemler, aksine, daha eşit bir enerji kaynağı sağlar.

Örneğin ev veya küçük tüketici beslemesi için uygulanan fotovoltaik sistemler, genellikle bir doğru akım barası ile birbirine bağlanan bir güneş jeneratörü, bir şarj kontrolörü ve bir enerji deposundan oluşur.

Çoğu durumda, bu tür sistemler doğrudan doğru akım tüketicilerini besler. Tipik olarak kamp ve eğlence için olduğu kadar motorlu araç kullanımı için de uygulanırlar; ayrıca, gelişmekte olan ve gelişmekte olan ülkelerin kırsal alanlarında temel güç kaynağı için güneş ev sistemleri uygulanmaktadır. Ancak, standart alternatif akım tüketicilerini beslemek için bir invertör ile sağlanan sistemler de vardır.

Hibrit sistemler, mevsim ve hava koşullarından bağımsız olarak büyük enerji miktarlarının güvenilir bir şekilde sağlanması gerektiğinde uygulanır. Bu özellikle Orta Avrupa gibi yaz ve kış ayları arasında yüksek radyasyon farkları olan enlemler için geçerlidir.

Bu amaçla zaman ve enerji açısından birbirini tamamlayan farklı güç jeneratörleri akuple edilir. En yaygın olarak uygulanan ek güç jeneratörü, bir jeneratör (Dizel jeneratör olarak adlandırılır) ile donatılmış bir Dizel motordur. Bu tür Dizel jeneratörler, yetersiz güneş radyasyonu veya aşırı güç talebi nedeniyle pilin şarj durumu çok düşük olduğunda açılır.

Dizel jeneratör, fosil enerji kaynağına dayalı olarak çalıştırılır. Bunun avantajı Dizel yakıtın kolaylıkla depolanabilmesidir. İlgili sistem konseptine göre aküler ya yeniden şarj edilebilir ya da Dizel jeneratörden doğrudan tüketicilere doğru akım sağlanabilir.

Bir motor jeneratörü (Dizel motorların yanı sıra (biyo-)gaz veya biyoyakıtla çalışan motorlar da kullanılabilir) ve fotovoltaik jeneratörün yanı sıra bir rüzgar enerjisi dönüştürücü içeren bir blok diyagram örneğini gösterir. Rüzgar enerjisi dönüştürücüleri ve güneş enerjisi sistemleri, mevsimsel ve hava durumuna bağlı dalgalanmalar açısından birçok yerde birbirini tamamlamaktadır.

Örneğin, Orta Avrupa’da rüzgar kaynakları sonbahar ve kış aylarında güneş radyasyonunu tamamlar. Ayrıca, uzun süreli kötü hava koşullarında, genellikle artan rüzgar kaynakları mevcuttur. Sadece talebin yüksek olduğu zamanlarda devreye giren motor jeneratörler, sistemin çalışması açısından ek esneklik sunar, daha sorunsuz çalışma ve dolayısıyla akünün daha uzun ömürlü olmasını sağlar.

Doğru akım (DC) jeneratörleri, bu tür güç kaynağı sistemlerinin DC barasına bağlanabilir veya invertörler aracılığıyla doğrudan alternatif akım AC barasına bağlanabilir. Örneğin hibrit sistemler için motor veya rüzgar jeneratörlerinin yanı sıra mini hidroelektrik santralleri ve hatta yakıt pilleri de uygulanabilir.

Enerji Çeşitleri
Enerji Nedir
YENİLENEBİLİR enerji kaynakları
iş, enerji ve güç
Mikroskobik enerji Nedir
Enerji Nedir fizik
Enerji formülü
Elektrik enerjisi

Dizel jeneratör işletimi yalnızca orta düzeyde verimlilik sağlarken (yıllık bazda ölçülen %15’in hemen hemen üzerinde) ve yüksek bakım gereksinimlerine sahipken, yakıt pilleri, özellikle kısmi yükte çalıştırıldıklarında düşük gürültü emisyonları, sıfır emisyonlu yerel, daha yüksek verimliliklerle karakterize edilir. ve neredeyse tüm nominal güçlerin mevcudiyeti; ancak yine de yüksek maliyetleri ve çok kısa ömürleri en büyük dezavantajlarıdır.

Gösterilen sistem tasarımları için tek yönlü veya çift yönlü bir invertör uygulanabilir. Önceki tasarımda motor jeneratörü, barayı bir invertör aracılığıyla besler; bununla pil yüklenir.

Gösterilen sistem düzenine göre yel değirmeni, yalnızca AC tüketicileri tarafından doğrudan kullanılan kadar güç sağlayabilir. Bunun yerine çift yönlü bir invertör kullanılırsa, yalnızca bir alternatif akım barası ile sağlanan tüm sistemler oluşturulabilir.

Bu koşullar altında motor jeneratörüne bağlı invertöre artık ihtiyaç yoktur. Ek olarak, pili yeniden şarj etmek için fazla güç kullanılabilir. Çift yönlü invertörlerin entegrasyonu, sadece bir alternatif akım barası olan ve doğru akım barası olmayan sistemlerin tasarımına da izin verir.

Bu tür sistemler için ayrıca aküler ve fotovoltaik jeneratörler, ayrı bir invertör (fotovoltaik sistem için tek yönlü, pil için çift yönlü) aracılığıyla doğrudan alternatif akım barasına bağlanır.

Doğru akım tarafındaki voltaj, esas olarak bağlı tüketicilerin elektrik gücü ve jeneratörlerden gelen güç kaynağı tarafından belirlenir. Ortaya çıkan akımlar sırasıyla kablolama ve özellikle gerekli doğru akım anahtarları ve sigortaları açısından gereksinimleri belirler.

Özellikle yüksek amper için, son bileşenler oldukça sofistike ve pahalıdır. Örneğin, doğru akım tarafında 100 A alternatif akım amperi ile beslenen sistemler için makul bir üst sınırı temsil eder.

Örnekler

Aşağıda, şu anda kullanımda olan otonom, şebekeden bağımsız fotovoltaik güç kaynağı sistemlerinin bazı tipik uygulaması tartışılmaktadır.

− Ev numarası aydınlatması. Birçok bilgi geceleri de okunaklı olmalıdır. Örneğin, acil kurtarma hizmetleri, polis ve acil yardım kuruluşları uzun süredir ışıklı sokak adları ve ev numarası panelleri talep ediyor. Bu amaçla fotovoltaik güçle sağlanan ev numarası aydınlatması geliştirilmiştir.

Gün boyunca üretilen enerji, bir NiCd veya kurşun-asit akümülatörde depolanır. Böyle bir sistem, dış kablo döşemek zorunda kalmadan ev numarasının binanın hemen hemen her noktasına eklenmesine olanak tanır. Ev numarası aydınlatması alacakaranlıkta otomatik olarak açılır ve ertesi sabah tekrar kapanır.

Akümülatörün tüm sıralı kontrolü ve yük durumu izlemesi elektronik olarak gerçekleştirilir, böylece sistem neredeyse bakım gerektirmez.

Aydınlatılan yüzey, toplam iç yansımaya dayalı ışık toplama kapasitesi ile gün boyunca mükemmel okunabilirlik sağlayan bir floresan toplayıcıdan oluşur. Işık yalnızca arka tarafa yazdırılan alanlarda yayılır (yani yalnızca sayılar aydınlatılır).

Işık yayan bir diyot, ışık kaynağı olarak hizmet eder. Bu tür aydınlatma sistemleri aynı zamanda geniş yüzeyli bilgi panoları için, sokak isim levhalarını aydınlatmak için ve aynı zamanda reklam amaçları için de uygundur.

The post Sistem Kavramları – Enerji Mühendisliği Ödevleri – Enerji Mühendisliği Ödev Hazırlatma – Enerji Mühendisliği Alanında Tez Yazdırma – Enerji Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).