تفاوت فتوولتائیک و حرارتی خورشیدی

خورشید تامین کننده نهایی انرژی است. توسعه این بازار انرژی تجدید پذیر به میزان زیادی بر اساس این واقعیت است. اکثر فناوری های سبز در حال حاضر انرژی خورشیدی را به طور مستقیم یا غیر مستقیم برداشت می کنند. در میان انرژی های غیر مستقیم انرژی خورشیدی، باد، انرژی زمین گرمایی کم (که در سیستم پمپ های گرمایشی منبع زمین استفاده می شود)، جزر و مد و موج یا عمدتا به کار گرفته می شود و (بادی) به خوبی تاسیس شده (درجه حرارت زمین گرمایی) و یا در حال توسعه (جزر و مد و موج).

منبع مستقیم انرژی خورشیدی شامل اشعه های خورشیدی است که در جو زمین قرار دارند. آنها می توانند با دو تکنولوژی متفاوت جمع آوری شوند: فتوولتائیک خورشیدی (همچنین به نام خورشیدی PV) و سیستم های حرارتی خورشیدی. اگر شما علاقه مند به انرژی خورشیدی بهستید، ما به شما یک سرویس رایگان، آسان برای استفاده و شخصی سازی ارائه می دهیم که به شما امکان می دهد نقل قول های مختلف از تامین کنندگان انرژی خورشیدی دریافت کنید.

فن آوری

تفاوت اصلی بین PV خورشیدی و حرارتی خورشیدی می تواند در اصول کاری آنها یافت شود. PV خورشیدی بر اساس اثر فتوولتائیک است که توسط یک فوتون (واحد پایه نور) تأثیری بر سطح ساخته شده از یک ماده خاص تولید الکترون را تولید می کند. از سوی دیگر، حرارتی خورشیدی از یک نور خورشید برای گرم کردن مایع استفاده می کند (بسته به کاربرد خاص، می تواند آب یا مایع دیگر باشد).

اثر فتوولتائیک تنها در تعداد کمتری از مواد تولید می شود که نیمه رساناها نامیده می شود (از قبیل سیلیکن مونوکریستال، تریروئید پلی کریستال و آمورف و کادمیوم)، که پس از اعمال شیمیایی خاص، باعث ایجاد جریان الکتریکی در هنگام نور می شود. این نیمه هادی ها به لایه های نازک شکل داده می شوند که عنصر اصلی سلول های خورشیدی، عنصر اصلی سیستم PV خورشیدی، که جریان مستقیم تولید می کنند، مطابقت دارد.

سلول های خورشیدی به ساختارهای بزرگتر به نام پانل های خورشیدی، که در آن مقادیر مورد نظر جریان و ولتاژ می تواند به دست آید، یکپارچه شده است. برای سیستم های متصل به شبکه (که بخش بزرگی از بازار را تشکیل می دهند)، استفاده از اینورتر لازم است (برای تبدیل DC تولید شده توسط سلول ها به AC، مورد استفاده در شبکه).

اصل کار سیستم های حرارتی خورشیدی به مراتب پیچیده تر است، اما برای تولید انرژی مصرفی به عنوان اثر فتوولتائیک مفید است. این شامل گرم شدن مستقیم آب (یا سایر مایعات) توسط نور خورشید است. این تبدیل انرژی در دستگاه های مختلف بسته به محدوده ی دمایی که در آن حرارت مایع کار می شود، اتفاق می افتد.

گردآورندگان کم و متوسط می توانند پانل های صفحه تخت یا لوله های تخلیه شده باشند. گردآورنده های درجه حرارت از سیستم های خورشیدی متمرکز شامل چاه های پارابولی، بازتابنده های فرلن، استریلینگ ظرف و برج های خورشیدی استفاده می کنند.
با توجه به استفاده از این فن آوری، اولین گام این است که سیستم های خورشیدی کوچک و خانگی را از نیروگاه ها در هر دو PV و حرارتی جدا سازیم. استفاده داخلی از آنها در زیر بحث شده است.

در مورد نیروگاه ها، سیستم های PV و سیستم های حرارتی به عنوان هدف خود تولید برق است. در حالی که سیستم های PV این انرژی را به طور مستقیم از انرژی خورشیدی تولید می کنند، سیستم های حرارتی یک مایع (آب، روغن، سالت، هوا و غیره) را حرارت می دهد که موتور بخار، توربین گاز یا مشابه آن را اجرا می کند. این برق به شبکه منتقل می شود، به عنوان AC و با مقدار مورد نیاز ولتاژ.

در مورد نیروگاه های فتوولتائیک، ظرفیت بزرگترین آنها بیش از ۵۰۰ مگاوات است، در حالی که از بزرگترین نیروگاه های حرارتی کمتر از ۴۰۰ مگاوات است. هر دو نوع رشد سریع در بسیاری از نقاط جهان را تجربه می کنند؛ بسیاری از آنها در حال ساخت و برنامه ریزی هستند.

تاسیسات PV مسکونی به طور مستقیم از انرژی خورشیدی برق DC تولید می کنند. دو نوع سیستم های PV مسکونی وجود دارد: شبکه متصل و “خاموش شبکه” یا “مستقل”. اولین آنها امکان تغذیه شبکه (که توسط انگیزه های اقتصادی تشویق می شود) را از طریق یک مبدل فراهم می کند. آنهایی که به طور کامل به مصرف خود (نورپردازی، گرمایش، گرمایش آب و غیره) اختصاص داده شده اند و نیاز به استفاده از بانک های باتری برای جدا کردن مصرف از نسل ها دارند.

سیستم های حرارتی سیستم های حرارتی خانگی “استفاده از آب گرم است. آنها معمولا با سیستم های حرارت مرکزی (گاز یا سوخت) کار می کنند که شروع به کار می کنند زمانی که درجه حرارت در مخزن آب پایین تر از مقدار معینی قرار می گیرد. بنابراین، این سیستم ها می توانند آب گرم در تمام طول سال حتی در هوای سرد فراهم آورند. به همین ترتیب، سیستم های ترمودینامیکی می توانند آب را با استفاده از کمپرسور ساخته شده در آب گرم کنند، اگر از آب استفاده کنید؛ به این ترتیب، شما می توانید یک سیستم مستقل فسیلی ایجاد کنید. سیستم های حرارتی خورشیدی نیز می توانند برای اهداف حرارتی فضایی استفاده شوند (این نسبت در کشورهای سوئد نسبتا رایج است).