Արևային կայանների մասին

Ակնարկ

Արևային էլեկտրակայանների թիվն ամբողջ աշխարհում ավելանում է տարեկան 20%-ով։ Իսկ դրանց արտադրողականությունն ու պահանջարկը գործարարների և հանրության կողմից աճում է էլ ավելի արագ: Հասկանալու համար, թե ինչու է արևային կայանը դառնում հանածո վառելիքի լուրջ մրցակից, պետք է սկսել նրանից, թե ինչ համալիր է այն, ինչպես է այն աշխատում և որքանով է շահավետ դրա կիրառումը:

• Ի՞նչ է արևային կայանը
• Ինչպե՞ս է աշխատում արևային կայանը
• Որքա՞ն արժե արևային կայանի տեղադրումը
• Որքա՞ն արժե 5 կՎտ հզորությամբ արևային էլեկտրակայանը
• Որքա՞ն արժե 10 կՎտ հզորությամբ արևային էլեկտրակայանը
• Որքա՞ն էներգիա է արտադրում արևային էլեկտրակայանը

ԻՆՉ Է ԱՐԵՎԱՅԻՆ ԿԱՅԱՆԸ

Արևային կայանը սարքավորումների մասնագիտացված հավաքածու է, որն ընդունակ է կլանել արևի էլեկտրամագնիսական ճառագայթումը և վերածել այն ջերմային կամ էլեկտրական էներգիայի:

Էներգիայի ստացման համար հնուց ի վեր կիրառվել են տարբեր տեխնոլոգիաներ, որոնք տարիների ընթացքում կատարելագործվել են.

Էներգիայի ստացման ամենավաղ հայտնի մեթոդը թույլ էր տալիս էներգիա ստանալ հերմետիկ թափանցիկ աշտարակում տեղի ունեցող ջերմաստիճանների անկման շնորհիվ: Այս մեթոդն օգտագործում էր ֆրանսիական տնտեսություններում դեռևս 19-րդ դարում։
Հաջորդ հայտնի տեխնոլոգիական լուծումը հայելիների համակարգն էր, որը տեղադրվում էր կենտրոնական բարձր աշտարակի շուրջ համակենտրոն շրջանանների ձևով, իսկ աշտարակի վերևում տեղադրվում էր հովացուցիչ հեղուկով բաք: Յուրաքանչյուր հայելու կենտրոնացված ճառագայթները տաքացնում էին բաքը 500-ից մինչև 700°C ջերմաստիճան: Հովացուցիչ նյութը վերածվում էր գերտաքացած գոլորշու, փոխանցվում տուրբինին և գործարկում այն: Ցավոք, այս կարգի կայանքները պահանջում էին հսկայական տարածքներ, և տնային փոքր արևային էլեկտրակայաններն անհնար էր այս կերպ տեղադրել:

Շատ ավելի առաջադեմ և հեռանկարային են ժամանակակից ֆոտովոլտային արևային կայանները:
Նման կայանքների տեսական արդյունավետությունը կարող է հասնել 80%-ի, իսկ դրանց զբացեցրած տարածքը կարող է տատանվել գրքի չափ զբաղեցնող արևային վահանակից մինչև հարյուրավոր քառակուսի մետր զբաղեցնող “արևային ֆերմաների”:

ԻՆՉՊԵՍ Է ԱՇԽԱՏՈՒՄ ԱՐԵՎԱԿԱՆ ԿԱՅԱՆԸ

Արևային կայանի հիմնական տարրերն են.

• Արևային վահանակներ
• Փոխակերպիչ
• Երկկողմանի հաշվիչ
• Օժանդակ պարագաներ

Արևային վահանակներ

Նրանցից յուրաքանչյուրը կիսահաղորդչային բջիջների հավաքածու է, որոնք շարված են ամուր հիմքի վրա: Վահանակի վերին մասը ծածկված է հատկապես ամուր թափանցիկ ապակիով, իսկ էլեկտրական հոսանքը փոխանցվում է հաղորդիչ շերտերով։

Շատ դեպքերում վահանակի ծայրերը պաշտպանված են ալյումինե շրջանակով, սակայն կան նաև վահանակներ, որոնք պատրաստվում են առանց պաշտպանիչ շրջանակի, հաղորդելով վահանակին նաև էսթետիկ տեսք: Խոշոր արևային կայաններում՝ վահանակները կարող են բաժանվել խմբերի, որոնք միացված են երեք եղանակներից մեկով.

• հաջորդական
• զուգահեռ
• խառը

Այս լուծման շնորհիվ հնարավոր է ստանալ ցանկացած ելքային լարում:

2. Բազմաբյուրեղ ​​սիլիցիում Poli. Օգտագործվում է սակավ արև ունեցող վայրերում: Արդյունավետությունը մի փոքր ավելի ցածր է, քան միաբյուրեղներինը (16-20%), բայց դա փոխհատուցվում է արտադրողականության միջին տարեկան աճով`ի հաշիվ անբարենպաստ պայմաններից ՕԳԳ-ի անկման աննշանությամբ:

Ինվերտորներ (փոխակերպիչներ)

Ցանկացած արևային կայանի երկրորդ կարևոր տարրը՝ փոխակերպիչ սարքն է: Կայանում դրա առկայությունն անհրաժեշտ է, քանի որ վահանակները արտադրում են հաստատուն հոսանք, մինչդեռ էլեկտրական ցանցերն օգտագործում են փոփոխական: Սա հենց այն անհամապատասխանությունն է, որը շտկվում է ինվերտորի օգնությամբ:

Կախված նրանից, թե ինչ համակարգով կաշխատի արևային կայանը՝ ցանցային, ոչ ցանցային, թե հիբրիդային:

Ինվերտոր ընտրելիս հաշվի են առնվում հետևյալ կարևոր բնութագրիչները՝

• սարքի ծավալը
• մուտքային լարումը
• առանց գերբեռնման սպառումը
• առավելագույն և նոմինալ հզորությունը

Լիցքավորվող մարտկոցներ

Տան, քոթեջի կամ Ձեր բիզնեսի համար նախատեսված ցանկացած արևային կայան, որը նախատեսվում է շուրջօրյա աշխատանքի համար, ընդգրկում է իր մեջ վերալիցքավորվող մարտկոցները։ Արևոտ եղանակին դրանց մեջ կուտակվում է ավելցուկային էներգիա։ Մարտկոցների բացակայության դեպքում ավելցուկային էներգիան ուղարկվում էլեկտրական ցանց, պակասորդի դեպքում ցանցից այն հետ վերցնելու ակնկալիքով:

Օժանդակ պարագաներ

Արևային կայանի հիմնական տարրերը մեկ ամբողջության մեջ միավորելու համար անհրաժեշտ են նաև օժանդակ պարագաներ, որոնցից են՝

• AC/DC  ապահովիչներ
• Կցորդիչներ
• AC/DC  մալուխներ
• Ամրակցման համակարգեր:

ԻՆՉՊԵՍ Է ԱՇԽԱՏՈՒՄ ԱՐԵՎԱՅԻՆ ԿԱՅԱՆԸ

Արևային կայանի շահագործումը հիմնված է ֆոտոէլեկտրական էֆեկտի սկզբունքի վրա՝

• Ֆոտոնների հոսքը ընկնում է արևային վահանակների մակերեսին.
• Արևի լույսը ներթափանցում է սիլիցիումի շերտի մեջ.
• Բջիջների աշխատանքային շերտում առաջանում է այսպես կոչված p/n հաղորդունակություն, որի արդյունքում ֆոտոնները կիսահաղորդչային ատոմներից դուրս են մղում ազատ էլեկտրոնները.
• Դրանց հոսքը հաստատուն էլեկտրական հոսանք է, որն ուղղորդվում է դեպի ինվերտոր.

Այնտեղից 220 Վ փոփոխական հոսանք է ուղարկվում սպառող սարքերին և մարտկոցներին, որոնք օգտագործվում են տարբեր նպատակներով։Ցանցային արևային կայանը Ցանցային համակարգը էեկտրականէներգիայի կուտակման և սպառման ժամանակակից լուծում է, որն անմիջապես միացված է հիմնական ցանցին։ Ի տարբերություն ցանցից անջատ (off-grid) կայանի, որն անկախ է, ցանցային կայանները միանում են գործող ցանցին՝ տներին և բիզնեսներին և արտադրություններին  էլ․էներգիա մատակարարելու համար։ Փոխակերպիչը միացվում  է  էլեկտրական ցանցին զուգահեռաբար և սնում է սպառողի միացված սարքավորումները, իսկ ավելցուկը փոխանցում է ցանցին: Ցանցը, այսպիսով, ծառայում է որպես «վիրտուալ» էլեկտրաէներգիայի պահուստ: Մինչ օրս այդ համակարգերը աշխարհում ամենատարածվածն են և չեն պահանջում ոչ մի սպասարկում: Ցանցային (on-grid) համակարգերի հիմնական և թերևս միակ թերությունն այն է, որ այդ համակարգերը չեն կարող ծառայել որպես էլեկտրաէներգիայի  մատակարարման աղբյուր, եթե ցանցը խափանված է:

Ոչ ցանցային արևային կայանը

Այս համակարգերը որոշակի առավելություններ ունեն ցանցային (on-grid)  համակարգերի նկատմամբ: Նախ, նրանք կարող են աշխատել էլեկտրական ցանցի բացակայության դեպքում կամ հանդիսանալ էլեկտրաէներգիայի կուտակման աղբյուր` վթարի դեպքում, և, երկրորդ, նրանք կարող են սպառողին ապահովել իր էներգետիկ անկախությունը: Կարևոր է նաև այն հանգամանքը, որ ցանցից անջատ (off-grid) համակարգն օգտագործելով՝ սպառողը սկսում է հասկանալ էլեկտրաէներգիայի իրական արժեքը և ավելի է մոտենում բնությանը և «արևին»: Նման համակարգերի հիմնական թերությունը դրանց համեմատաբար բարձր արժեքն է, մարտկոցների պարբերական փոխարինման  և դրանց պահպանման անհրաժեշտությունը, և ամենակարևոր թերությունը ձմռանը հյուսիսային լայնություններում այս համակարգերի կիրառման  անկարողությունն է: Մի քանի անընդմեջ ամպամած օրերը կհանգեցնեն մարտկոցների ամբողջական լիցքաթափմանը: 

Հիբրիդային արևային կայանները Հիբրիդային համակարգերն առավել առաջադեմ են և ներառում են Ցանցային և Ցանցից Անջատ համակարգերի լավագույնը կողմերը: Հիբրիդային համակարգը միացված է ցանցին, որի փոխակերպիչը գործում է որպես (on-grid) ցանցային փոխակերպիչ և գեներացված էլեկտրաէներգիան կուտակվում է և մարտկոցներում և մատակարարվում դեպի ցանց: Կուտակված էլեկտրաէներգիան նախատեսված է հետագա անջատումների կամ վթարների դեպքում օգտագործելու համար։ Այս բազմաֆունկցիոնալ համակարգը ձեռնտու է տարբեր միջավայրերում’  բնակելի, արդյունաբերական, գյուղատնտեսական և կոմերցիոն տարածքներում։

Ինչ օգուտ կտա և ինչ ծախսեր է նախատեսում արևային կայանը

Արևային էներգիան տալիս է բազմաթիվ առավելություններ՝ հոսանքի վճարի զրոյացում, էներգիայի ավելցուկային արտադրությունից պոտենցիալ եկամուտ, էներգիայի ավանդական աղբյուրներից կախվածության նվազում, շրջակա միջավայրի վրա դրական ազդեցություն և կորպորատիվ սոցիալական պատասխանատվության բարձրացում: Հարմար տանիք կամ հողատարածք ունեցող ընկերությունների մեծ մասը կարող են օգտվել արևային էներգիայից: Այնուամենայնիվ, այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են գտնվելու վայրը, արևի հասանելի լույսը, էներգիայի սպառումը և բյուջեն, դեր են խաղում կայան տեղադրելու իրագործելիությունը որոշելիս: Solaron-ի թիմը կարող է գնահատել տեղանքը՝ պահանջներին համապատասխանությունը որոշելու համար:

 

Ինչպես տեսնում եք արևային կայան տեղադրելով դուք միայն շահում եք, քանի որ վճարում եք ավելի քիչ գումար, քան մինչ այդ վճարում էիք հոսանքի դիմաց, իսկ փոխարենը ստանում եք ավելի շատ հոսանք