تامین انرژی الکتریکی پاک با چمدان خورشیدی

تامین انرژی الکتریکی پاک با پنل های خورشیدی

تامین انرژی الکتریکی پاک

در سال های اخیر استفاده از انرژی های پاک و تجدید پذیر برای تامین انرژی های مورد نیاز بشر با پیشرفت های صورت گرفته در حوزه تکنولوژی توسعه چشمگیری داشته است. در بین اقسام مختلف انرژی های تجدید پذیر، انرژی خورشیدی به دلیل سهولت در دسترسی و کاربردهای فراوان در اولویت بالایی قرار دارد. خورشید به عنوان یک منبع عظیم انرژی در کره زمین با عمری بیش از شش هزار میلیون سال در هر ثانیه ۲/۴ میلیون تن از جرم خود را به انرژی تبدیل می نماید و انرژی صادره از آن به صورت های مختلف در جهت تامین انرژی مورد نیاز مورد استفاده قرار می گیرد.

انرژی تابشی خورشید در آموزش های دروس دانشگاهی برق و مکانیک این طور تعریف می گردند که سیستم های برق خورشیدی یا فتوولتائیک به طور مستقیم و بی نیاز از فرآیندهای واسطه به انرژی الکتریکی تبدیل می گردد. از این رو سهولت در دسترسی به انرژی الکتریکی بدست آمده از برق خورشیدی به مراتب کاربرد این نوع از انرژی تجدید پذیر را از سایر انواع انرژی های پاک بالاتر قرار می دهد.

سیستم فتوولتائیک، یک الگوریتمی از سیستم الکتریکی است که از پنل های خورشیدی، باتری، مبدل های الکتریکی، دستگاه کنترل کننده و سایر تجهیزات ارتباطی تشکیل شده است. پنل های خورشیدی از تعداد بسیار زیادی سلول خورشیدی تشکیل شده اند که به آنها سلول های فتوولتائیک یا PV گفته می شود. این سلول ها با جذب نور خورشید، الکتریسیته تولید می کنند. الکتریسیته تولیدی به صورت جریان ثابت (DC) است که با استفاده از مبدل های مدار به برق جریان متناوب (AC) تبدیل می گردد. البته بسته به کاربرد های مورد نیاز نوع، برق مصرفی می تواند متفاوت باشد.

به طور کلی انرژی الکتریکی تولید شده توسط خورشید و سیستم های فتوولتائیک در حوزه های مختلفی همچون روشنایی، سرمایش، گرمایش، تهویه، معماری، کشاورزی و باغبانی، حمل و نقل، تولید سوخت و غیره مورد استفاده قرار می گیرند. سیستم های خورشیدی به ما اجازه استقلال از انرژی های فسیلی را می دهند. فرآیند طراحی سیستم های خورشیدی، فرآیند ساده ای است که با ابزارهای در دست به راحتی پیاده سازی و اجرا می شود. در حقیقت نحوه استفاده از انرژی خورشیدی در کاربردهای مختلف را میتوان با استفاده از سیستم های کامپیوتری و به کمک نرم افزارهای مختلفی مدل سازی و مشاهده نمود.

از جمله پرکاربردترین مصارف سیستم های برق خورشیدی می توان به استفاده در صنعت فضانوردی، روشنایی، سیستم های تغذیه کننده مسکونی و قابل حمل و نقل اشاره نمود. در صنعت فضانوردی از برق خورشیدی برای تامین انرژی مورد نیاز ماهواره ها و در حوزه روشنایی از برق خورشیدی جهت تامین نور و روشنایی مکان ها و مناطقی که به سیستم های انتقال برق سراسری دسترسی ندارند، استفاده می گردد. همچنین در بسیاری از مراکز شهری و روستایی انرژی مورد نیاز کلیه وسایل برقی را می توان با استفاده از پنل های فتوولتائیک و سیستم های ذخیره کننده انرژی خورشیدی (باتری ها) تامین نمود.

نوع جدیدی از سیستم های تغذیه کننده انرژی خورشیدی، سیستم های تغذیه کننده پرتابل و قابل حمل و نقل هستند که سهولت در نصب و راه اندازی از جمله مزایای بسیار کاربردی آنهاست. همچنین از دیگر ویژگی های کاربردی آنها می توان به استفاده از این نوع برق خورشیدی در موارد اضطراری، حوادث غیر مترقبه و تامین برق مورد نیاز چادر های عشایری و منازل جنگلی اشاره نمود.

 چمدان برقی مجهز به پنل های خورشیدی

شرکتRenogy  یکی از اولین تولیدکننده های تجهیزات برق خورشیدی، دستگاهی را در ابعاد یک چمدان کوچک طراحی نموده است که مجهز به سلول های خورشیدی، باتری داخلی و تعدادی پورت خروجی برای شارژ کردن و استفاده وسایل برقی مختلف است. نام این تجهیز Phoenix Briefcase یا چمدان ققنوس است که در آن آرایه ای از سلول های خورشیدی تعبیه شده و در دیواره کناری آن انواع پورت ها برای شارژ کردن و استفاده وسایل مختلف برقی در نظر گرفته شده است. با استفاده از این چمدان برقی که با تکنولوژی فتوولتائیک طراحی و ساخته شده است می توان انرژی الکتریکی مورد نیاز را بدون آلودگی و حتی کوچکترین صدای ژنراتور تولید نمود. این چمدان برقی دوام بسیار بالایی دارد و برای نگهداری آن عملیات خاصی صورت نگرفته است. در صورتی که کاربر نیاز به شارژ سریع و بدون نور خورشید داشته باشد میتواند از دو نوع پریز ۱۲۰ ولتی برق متناوب شهری و همچنین برق ۱۲ ولت مستقیم برای شارژ کردن باتری و سایر تجهیزات استفاده نماید. باتری داخلی این چمدان ۱۶۰۰۰ میلی آمپر ساعت است که در حقیقت می توان باتری ۱۹۶۰ میلی آمپر ساعتی گوشی آیفون ۷ را چندین بار به طور کامل شارژ کرد.

به گفته مدیر عامل شرکت Renogy این چمدان خورشیدی با تمرکز بر استفاده و حمل و نقل آسان طراحی شده است تا انرژیِ پاک خورشید بیش از پیش مورد استفاده مردم قرار گیرد. قیمت حدودی این چمدان خورشیدی ۴۵۰ دلار تعیین شده است.

همچنین نمونه داخلی چمدان خورشیدی توسط شرکت های متعددی و در ظرفیت های مختلف طراحی و ساخته شده است. آموزش های بدست آمده از دروس دانشگاهی و استفاده از نرم افزارهای مختلف این مورد را ممکن گردانیده است. یکی از نمونه های بسیار زیبا و مناسب این نوع چمدان که توسط شرکت پارس سولار تولید شده مولد برق خورشیدی مدل BP-84160 چمدانی است.  طول این چمدان خورشیدی ۴۳ سانتی متر و عرض آن ۲۵ سانتی متر است و ارتفاعی حدود ۴۵ سانتی متر دارد. این تجهیز خورشیدی دارای ۴ عدد لامپ ۹ واتی، شارژر تلفن همراه، پریز جریان مستقیم و خروجی برق ۲۲۰ ولتی است. انرژی الکتریکی این چمدان خورشیدی توسط یک پنل ۱۶۰ واتی، دو عدد باتری ۴۲ آمپر ساعتی و یک اینورتر ۱۰۰۰ واتی تولید و تامین می گردد.

در پایان ذکر این نکته حائز اهمیت است که انرژی خورشید تنها در یک ساعت می تواند نیاز به کل انرژی جهان را به مدت یکسال فراهم نماید. از این سو جای هیچ تردیدی باقی نیست که خورشید از منابع بسیار قدرتمند طبیعی است که استفاده از آن به خوبی می تواند بخش عظیمی از نیاز های روزمره بشر را تامین نماید. در این بین کاربرد پنل های خورشیدی در استفاده بخش کوچکی از این منبع عظیم انرژی نقش بسزایی دارد و بسیار به کمک انسان ها آمده است. تنها نقطه ضعف و عیب پنل های خورشیدی و تجهیزات ساخته شده توسط آن همچون چمدان های سیار خورشیدی قیمت بسیار زیاد آنهاست که دلیل اصلی آن هم هزینه تولید و ساخت گزاف و زیاد سلول های خورشیدی است. اما شکی نیست که امروزه با کاهش منابع سوخت های فسیلی همچون نفت و گاز استفاده از این نوع انرژی پاک و تجدید پذیر به خوبی می تواند در سلامت محیط زیست کره زمین، جلوگیری از مصرف بی رویه منابع سوخت رو به پایان نفتی و فسیلی و کاهش هزینه های اقتصادی مثمر ثمر واقع گردد.

همچنین استفاده از منابع انرژی پاک و تجدید پذیر و به طور خاص انرژی خورشیدی، امروزه به عنوان یک فرهنگ بین تمامی جوامع و انسان ها گسترش یافته و در حقیقت این منبع عظیم و پاک خدادادی می تواند به عنوان یکی از منابع اصلی تامین انرژی در خانواده ها تبدیل گردد.