یکی از ضروری ترین قطعات در ساختار هر پنل خورشیدی، دیود بای پس است. دیود بای پس به طور معمول در Junction Box یا همان جعبه سیاه رنگ پشت پنل خورشیدی قرار می گیرد و از سلول های پنل خورشیدی در مقابل خطرات حاصل از سایه، حفاظت می کند. قبل از توضیح کاربرد دیود بای پس در پنل خورشیدی، لازم است ابتدا با سه نکته زیر بیشتر آشنا شویم:
- قطعه الکترونیکی دیود و کاربرد آن
- نحوه اتصال سلول های داخل پتل خورشیدی
- خطرات ناشی از سایه در پنل خورشیدی
در ادامه قصد داریم به طور کلی 3 مورد بالا رو براتون شرح بدیم و در نهایت با کاربرد دیود بای پس در پنل خورشیدی آشنا شویم پس در ادامه با سولارنیرو همراه باشید.
دیود و کاربرد آن
اگر بخوایم به صورت خیلی ساده توضیح بدیم، دیود یک قطعه الکترونیکی کاربردی هست که دارای 2 پایه هست و جریان الکتریکی رو فقط در یک جهت هدایت و در جهت مخالف مسدود می کند. البته باید به این نکته نیز توجه داشت که برای هدایت باید ولتاژ دو سر دیود از یک مقدار مشخصی افزایش یابد. دیود ها دارای تنوع بسیاری هستند و هر کدام برای کاربرد مشخصی مورد استفاده قرار می گیرد.
به عنوان مثال دیود یکسوساز برای برای تبدیل برق شهر به برق یکسوشده همانند باتری مورد استفاده قرار می گیرد و دیود LED به قطعه ای گفته می شود که اگر در جهت مشخص و با ولتاژ مشخص انرژی الکتریکی به آن اعمال شود، از خود نور ساطع می کند.
دیود های مورد استفاده در ساختار پنل خورشیدی به طور معمول از نوع دیود شاتکی هستند. دیود های شاتکی سریع و دارای افت ولتاژ کمتری هستند. تا اینجا توضیح در مورد دیود کافی بوده و در ادامه نحوه قرار گرفتن آن در ساختار پنل خورشیدی شرح داده می شود.
اتصال سلول ها در ساختار پنل خورشیدی
هر پنل خورشیدی از تعداد مشخصی سلول خورشیدی تشکیل شده است. هر سلول دارای توان و ولتاژ مشخص است. به منظور دستیابی به ولتاژ و توان بالاتر در یک پنل خورشیدی، سلول ها با یکدیگر سری می شوند. برای مثال در یک پنل خورشدی ۶۰ سلولی تعداد ۶۰ عدد سلول با یکدیگر موازی شده اند که ولتاژ خروجی در نقطه حداکثر توان به عددی در حدود ۲۸ تا ۳۱ ولت می رسد. همچنین پنل ۷۲ سلولی را در نظر بگیرید که به دلیل افزایش تعداد سلول ها دارای ولتاژی در حدود ۳۴ تا ۳۸ ولت است.
خطرات ناشی از سایه بر روی سطح پنل خورشیدی
مهم ترین خطر ناشی از به وجود آمدن سایه بر روی سطح پنل خورشیدی، نقطعه داغ یا همان هات اسپات Hot Spot است. تمامی سلول های خورشیدی در یک پنل خورشیدی در حال تولید توان هستند و یک جریان ثابت از داخل آن عبور می کند. تمامی این سلول ها دارای یک پلاریته (جهت ولتاژ و جریان) مشخص است. در صورت به وجود آمدن سایه بر روی یکی از سلول های پنل خورشیدی، آن سلول دیگر توان تولید نخواهد کرد و در اصل مصرف کننده توان می شود. در این حالت با عبور جریان از این سلول، مقداری توان در آن تلف می شود و در نتیجه دمای سلول شروع به افزایش می کند. با افزایش دما، سلول تا مرز آتش گرفتن می رود و در برخی موارد آتشسوزی نیز اتفاق می افتد. در بعضی موارد نیز موجب قطع شدن مسیر می شود و پنل دیگر خروجی نمی دهد.
کاربرد دیود بای پس در پنل خورشیدی
همانطور که اشاره شد، در صورت سایه شدن بخشی از پنل خورشیدی، بعضی از سلول ها غیر فعال شده و به عنوان مصرف کننده در مدار ظاهر می شوند که این امر موجب به وجود آمدن هات اسپات می شود. به منظور جلوگیری از به وجود آمدن هات اسپات و آسیب رسیدن به سلول های پنل خورشیدی در مقابل سایه از دیود بای پس استفاده می شود. دیود بای پس، طوری در مدار قرار می گیرد تا با غیر فعال شدن یک سلول از یک ردیف سلول خورشیدی، کل ردیف را از مدار خارج و مسیر جریان الکتریکی را تغییر دهد.
همانطور که در شکل زیر مشاهده می کنید، دیود بای پس یه مجموعه از سلول خورشیدی را از مدار خارج کرده و توان پنل خورشیدی بیش از ۳۰ درصد کاهش پیدا کرده است. با این کار دیگر خطر عبور جریان از سلول سایه شده دور می شود و در مقابل مقداری توان پنل خورشیدی کاهش می یابد.
در پنل خورشیدی ۶۰ سلولی و ۷۲ سلولی معمولی از ۳ عدد دیود بای پس استفاده می شود که با به وجود آمدن سایه بر روی یک ردیف از سلول ها، سلول های همان ردیف و ردیف مجاور نیز غیر فعال می شود. پس در نتیجه هر پنل خورشیدی ۶۰ یا ۷۲ سلولی دارای ۶ ردیف است که هر دو ردیف توسط یک دیود بای پس حفاظت می شوند.
16 نظر برای این نوشته ثبت شده است
سلام ایا ۱۰ استرینگ ۱۴ تایی را میشه بدون دیود موازی کرد صرفا فقط با فیوز فست
درود بر شما برای موازی کردن استرینگ ها، فقط نیاز به فیوز سیلندری از نوع gPV است و نیازی به استفاده از دیود نیست
سلام ، در سلول خورشیدی به جز دیود بای پس آیا دیود دیگری هم وجود دارد؟ و اگر هست کاربرد آن چیست؟یک مدل از پنل خورشیدی را دیدم که یک دیود به غیر از بای پس داشت. برند پنل TSG یا TSM بود
درود بر شما در پنل های قدیمی و در برخی برند های خاص از دیود Blocking هم استفاده می شد تا جلوی برگشت جریان از شارژکنترلر و اینورتر به استرینگ رو بگیره اما در پنل خورشیدی مدرن امروزی استفاده نمی شه
سلام سوالی داشتم چند وقت پیش که طوفان شد باد شش تا پنل منرو از روی پشت بام به پایین پرت کرد و طلق روی هرشش پنل ترک برداشت یک پنل هم شکست و سوراخ شد حالا من با ولت متر ولتاژ پنلها رو گرفتم همشون۱۲ ولت برق میدهند به غیر از اون که سوراخ شده ۱۱ ولت میده ولی کارایی پنلها کاملا به صورت مشهود افت کرده خواستم دوتا پنل اضافه کنم که قدرت قبل از حادثه رو دریافت کنم ایا به نظر شما این فکر درست هست یا کار دیگری باید بکنم ممنون میشمراهنمایی کنید
درود بر شما غیر از پنلی که سوراخ شده، پنل های دیگه می تونن به شما خروجی بدن. برای اطمینان تست اتصال کوتاه پنل ها رو بگیرید و پنل هایی که تست درست دارن رو می تونید مجدد استفاده کنید تا زمانی که از کار بیفتن. چون بارون به مرور به سطح زیر پنل نفوذ می کنه و ساختار داخلی رو از بین می بره
مرسی و ممنون از راهنمایی شما شاد و پیروز باشید مفید بود
درود بر شما خوشحالیم که مطالب براتون کاربردی بوده. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نیروگاه برق خورشیدی می تونید مجله سولارنیرو رو دنبال کنید.
سلام اولن خودم برقکار هستم و مدرکم دیپلم برق است و تو فکر ایجاد برق روی پنل خورشیدی هستم و سوال دارم جهت نصب دیودهای سلول خورشیدی رمی عایق است میشه راهنمای بفرمایید و در این رابطه نیاز به دریافت اطلاعات دارم
درود بر شما
دیود های پنل خورشیدی داخل ساختار پنل خورشیدی قرارداده شده توسط سازنده و لازم نیست در نیروگاه خورشیدی از این دیود ها به صورت جدا استفاده بشه. اگر دیود پنل شما سوخته، می تونید Junction Box پشت پنل خورشیدی رو باز کنید، تست کنید و دیود معیوب رو مطابق پارت نامبر اون تعویض کنید.
خب آخرش مشخصات دیودهای بای پس رو با انواع جریان رو معرفی نکردین
درود بر شما
دیود های بای پس رو فقط به صورت کلی معرفی کردیم و خود سازنده اینو داخل خود پنل خورشیدی قرار می ده و لازم نیست شما تهیه کنید
در صورت عمل کردن دیود بای پس دوسر پنل که سایه افتاده است را تقریبا اتصال کوتاه می نماید آیا اتصال کوتاه شدن دو سر پنل باعث آتش سوزی وهات اسپات شدیدتر نمی شود
درود بر شما
نه مشکلی نداره. برای سرگرمی شما می تونید پنل خورشیدی زیر آفتاب رو اتصال کوتاه کنید و از آرکی که می زنه هم لذت ببرید. کاملا امن هست
درود اگه بخواهیم چند سلول خورشیدی را موازی کنیم، لازم هست که از دیود بایپس استفاده کرد یا نه؟
درود بر شما
نیازی نیست