சூரிய தகடு அமைப்பு வடிவமைப்பு புரிதல்: ஒரு விரிவான வழிகாட்டி

உலகளாவிய எரிசக்தி நிலப்பரப்பில் சூரிய ஆற்றல் வேகமாக ஆதிக்கம் செலுத்தும் சக்தியாக மாறி வருகிறது. தொழில்நுட்பம் முன்னேறி, செலவுகள் குறையும்போது, ​​மேலும் பல தனிநபர்கள், வணிகங்கள் மற்றும் சமூகங்கள் சூரிய ஆற்றலை தூய்மையான, நம்பகமான மற்றும் நிலையான ஆற்றல் மூலமாக நாடி வருகின்றனர். சூரிய தகடு அமைப்பு வடிவமைப்பின் நுணுக்கங்களைப் புரிந்துகொள்வது, செயல்திறனை அதிகப்படுத்துவதற்கும், நீண்ட ஆயுளை உறுதி செய்வதற்கும், முதலீட்டின் மீதான வருவாயை மேம்படுத்துவதற்கும் முக்கியமானது. இந்த வழிகாட்டி, சூரிய தகடு அமைப்பு வடிவமைப்பில் ஈடுபட்டுள்ள முக்கிய கூறுகள், பரிசீலனைகள் மற்றும் சிறந்த நடைமுறைகள் பற்றிய விரிவான கண்ணோட்டத்தை வழங்குகிறது.

1. சூரிய தகடு அமைப்பின் முக்கிய கூறுகள்

ஒரு சூரிய தகடு அமைப்பு, சூரிய ஒளியை பயன்படுத்தக்கூடிய மின்சாரமாக மாற்ற ஒன்றிணைந்து செயல்படும் பல அத்தியாவசிய கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது. இந்த கூறுகளில் அடங்கும்:

1.1. சூரிய தகடுகள் (ஒளிமின்னழுத்த தொகுதிகள்)

சூரிய தகடுகள், ஒளிமின்னழுத்த (PV) தொகுதிகள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன, இவை அமைப்பின் இதயம். இவை குறைக்கடத்திப் பொருட்களால், பொதுவாக சிலிக்கான், செய்யப்பட்ட பல சூரிய செல்களால் ஆனவை. இந்த செல்கள் ஒளிமின்னழுத்த விளைவு மூலம் சூரிய ஒளியை நேரடியாக மின்சாரமாக மாற்றுகின்றன. பல்வேறு வகையான சூரிய தகடுகள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றும் அதன் சொந்த பண்புகள் மற்றும் செயல்திறன் நிலைகளைக் கொண்டுள்ளன:

• ஒற்றை படிக (Monocrystalline): ஒற்றை சிலிக்கான் படிகத்திலிருந்து தயாரிக்கப்படும் ஒற்றை படிக தகடுகள், அவற்றின் அதிக செயல்திறன் மற்றும் நேர்த்தியான, சீரான தோற்றத்திற்காக அறியப்படுகின்றன. அவை பொதுவாக அதிக விலை கொண்டவை ஆனால் ஒரு சதுர மீட்டருக்கு ஆற்றல் வெளியீட்டின் அடிப்படையில் சிறந்த செயல்திறனை வழங்குகின்றன.
• பல படிக (Polycrystalline): பல படிக தகடுகள் பல சிலிக்கான் படிகங்களிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன. அவை ஒற்றை படிக தகடுகளை விட மலிவானவை ஆனால் சற்று குறைவான செயல்திறன் கொண்டவை. அவை சிறப்பியல்பு கொண்ட கறை படிந்த நீல நிறத்தைக் கொண்டுள்ளன.
• மெல்லிய படலம் (Thin-Film): மெல்லிய படல தகடுகள், ஒளிமின்னழுத்தப் பொருளின் மெல்லிய அடுக்குகளை ஒரு அடி மூலக்கூறில் படிய வைப்பதன் மூலம் தயாரிக்கப்படுகின்றன. அவை பொதுவாக படிக தகடுகளை விட குறைவான செயல்திறன் கொண்டவை ஆனால் மிகவும் flexible மற்றும் குறைந்த செலவில் தயாரிக்கப்படலாம்.

உதாரணம்: ஜெர்மனியில், அங்கு கூரை இடம் குறைவாக இருக்கலாம், குடியிருப்பு நிறுவல்களில் அதிக செயல்திறன் கொண்ட ஒற்றை படிக தகடுகள் பெரும்பாலும் விரும்பப்படுகின்றன.

1.2. சூரிய இன்வெர்ட்டர்

சூரிய இன்வெர்ட்டர் என்பது சூரிய தகடுகளால் உருவாக்கப்பட்ட நேர் மின்னோட்ட (DC) மின்சாரத்தை மாறுதிசை மின்னோட்ட (AC) மின்சாரமாக மாற்றும் ஒரு முக்கியமான கூறு ஆகும், இது வீடுகள் மற்றும் வணிகங்களில் பயன்படுத்தப்படும் மின்சாரத்தின் நிலையான வடிவமாகும். பல வகையான சூரிய இன்வெர்ட்டர்கள் உள்ளன:

• சர இன்வெர்ட்டர்கள் (String Inverters): சர இன்வெர்ட்டர்கள் பல சூரிய தகடுகளை ஒரு தொடரில் இணைக்கின்றன, இது ஒரு "சர" என்று அழைக்கப்படுகிறது. தகடுகள் அனைத்தும் ஒரே திசையை எதிர்கொண்டு, ஒரே மாதிரியான நிழல் நிலைமைகளைக் கொண்டிருக்கும் அமைப்புகளுக்கு இது ஒரு செலவு குறைந்த தீர்வாகும்.
• மைக்ரோஇன்வெர்ட்டர்கள் (Microinverters): மைக்ரோஇன்வெர்ட்டர்கள் என்பது ஒவ்வொரு தனிப்பட்ட சூரிய தகடுடனும் இணைக்கப்படும் சிறிய இன்வெர்ட்டர்கள் ஆகும். இது ஒவ்வொரு தகடும் தனித்தனியாக செயல்பட அனுமதிக்கிறது, ஒட்டுமொத்த அமைப்பு செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் தகடு-நிலை கண்காணிப்பை அனுமதிக்கிறது. நிழல் அல்லது சிக்கலான கூரை அமைப்புகள் உள்ள சூழ்நிலைகளில் அவை குறிப்பாக பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
• ஹைப்ரிட் இன்வெர்ட்டர்கள் (Hybrid Inverters): ஹைப்ரிட் இன்வெர்ட்டர்கள் சூரிய இன்வெர்ட்டர் மற்றும் பேட்டரி இன்வெர்ட்டரின் செயல்பாடுகளை ஒருங்கிணைக்கின்றன. இவை பேட்டரி சேமிப்பகத்தை உள்ளடக்கிய அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, சூரிய சக்தி, பேட்டரி சக்தி மற்றும் கிரிட் சக்திக்கு இடையில் தடையற்ற மாற்றத்தை அனுமதிக்கிறது.

உதாரணம்: ஆஸ்திரேலியாவில், அங்கு கூரை சூரிய சக்தி பொதுவாக உள்ளது, மரங்கள் அல்லது அருகிலுள்ள கட்டிடங்களிலிருந்து பகுதியளவு நிழல் உள்ள பகுதிகளில் ஆற்றல் உற்பத்தியை அதிகரிக்க மைக்ரோஇன்வெர்ட்டர்கள் பிரபலமடைந்து வருகின்றன.

1.3. சூரிய மின்கலம் (விருப்பத்தேர்வு)

ஒரு சூரிய மின்கலம், சூரிய தகடுகளால் உருவாக்கப்பட்ட உபரி மின்சாரத்தை பின்னர் பயன்படுத்துவதற்காக சேமிக்கிறது. இது ஆஃப்-கிரட் அமைப்புகளுக்கு அல்லது ஆன்-கிரட் அமைப்புகளில் சுய-நுகர்வை அதிகப்படுத்துவதற்கு குறிப்பாக பயனுள்ளதாக இருக்கும். லித்தியம்-அயன் மின்கலங்கள் அவற்றின் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி மற்றும் நீண்ட ஆயுள் காரணமாக மிகவும் பொதுவான வகை சூரிய மின்கலம் ஆகும். ஈய-அமிலம் மற்றும் ஃப்ளோ மின்கலங்கள் போன்ற பிற மின்கல தொழில்நுட்பங்களும் உள்ளன.

உதாரணம்: மாலத்தீவுகள் போன்ற தீவு நாடுகளில், கிரிட் அணுகல் குறைவாக இருக்கும் இடங்களில், சூரிய மின்கலங்கள் இரவும் பகலும் நம்பகமான மின்சார ஆதாரத்தை வழங்குவதற்கு இன்றியமையாதவை.

1.4. சூரிய சார்ஜ் கட்டுப்படுத்தி (மின்கல அமைப்புகளுக்கு)

ஒரு சூரிய சார்ஜ் கட்டுப்படுத்தி, சூரிய தகடுகளிலிருந்து மின்கலத்திற்கு பாயும் மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டத்தை ஒழுங்குபடுத்துகிறது, அதிகப்படியான சார்ஜிங்கைத் தடுக்கிறது மற்றும் மின்கலத்தின் ஆயுளை நீட்டிக்கிறது. இரண்டு முக்கிய வகையான சார்ஜ் கட்டுப்படுத்திகள் உள்ளன:

• துடிப்பு அகல மாடுலேஷன் (PWM): PWM சார்ஜ் கட்டுப்படுத்திகள் மலிவானவை ஆனால் MPPT கட்டுப்படுத்திகளை விட குறைவான செயல்திறன் கொண்டவை.
• அதிகபட்ச சக்தி புள்ளி கண்காணிப்பு (MPPT): MPPT சார்ஜ் கட்டுப்படுத்திகள் சூரிய தகடுகளிலிருந்து மின்கலத்திற்கு ஆற்றல் பரிமாற்றத்தை மேம்படுத்துகின்றன, இதன் விளைவாக அதிக செயல்திறன் மற்றும் வேகமான சார்ஜிங் ஏற்படுகிறது.

1.5. பொருத்துதல் அமைப்பு

பொருத்துதல் அமைப்பு சூரிய தகடுகளை கூரை அல்லது நிலத்தில் பாதுகாக்கிறது. காற்று, பனி மற்றும் பிற சுற்றுச்சூழல் காரணிகளை தாங்கும் அளவுக்கு இது வலுவாக இருக்க வேண்டும். பல்வேறு வடிவமைப்புகளில் பொருத்துதல் அமைப்புகள் வருகின்றன:

• கூரை பொருத்துதல்கள் (Roof Mounts): கூரை பொருத்துதல்கள் மிகவும் பொதுவான வகை பொருத்துதல் அமைப்பு ஆகும். அவை பொதுவாக அலுமினியம் அல்லது துருப்பிடிக்காத ஸ்டீலால் ஆனவை மற்றும் திருகுகள் அல்லது கிளிப்புகள் மூலம் கூரையில் இணைக்கப்படுகின்றன.
• தரை பொருத்துதல்கள் (Ground Mounts): கூரை இடம் போதுமானதாக இல்லாதபோது அல்லது கூரை சூரிய தகடுகளுக்கு ஏற்றதாக இல்லாதபோது தரை பொருத்துதல்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை பொதுவாக ஸ்டீலால் ஆனவை மற்றும் கான்கிரீட் அடித்தளங்களுடன் தரையில் நங்கூரமிடப்படுகின்றன.
• துருவ பொருத்துதல்கள் (Pole Mounts): துருவ பொருத்துதல்கள் சூரிய தகடுகளை தரையில் இருந்து உயர்த்தப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இது சிறந்த சூரிய ஒளியை அளிக்கிறது மற்றும் நிழலைக் குறைக்கிறது.

உதாரணம்: சுவிஸ் ஆல்ப்ஸ் போன்ற மலைப்பாங்கான பகுதிகளில், கனமான பனி சுமைகள் மற்றும் வலுவான காற்றுகளைத் தாங்குவதற்கு வலுவான பொருத்துதல் அமைப்புகள் முக்கியமானவை.

1.6. வயரிங் மற்றும் இணைப்பிகள்

சூரிய தகடு அமைப்பின் பல்வேறு கூறுகளை இணைக்க வயரிங் மற்றும் இணைப்பிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பாதுகாப்பான மற்றும் நம்பகமான செயல்பாட்டை உறுதிசெய்ய அவை சரியாக அளவிடப்பட்டு காப்பிடப்பட வேண்டும். பொதுவாக, வெளிப்புற பயன்பாட்டிற்காக மதிப்பிடப்பட்ட UV எதிர்ப்பு கேபிள்கள் பரிந்துரைக்கப்படுகின்றன. MC4 இணைப்பிகள் சூரிய தகடுகளை ஒன்றோடொன்றும் மற்றும் இன்வெர்ட்டருடன் இணைப்பதற்கான தரநிலையாகும்.

1.7. கண்காணிப்பு அமைப்பு (விருப்பத்தேர்வு)

ஒரு கண்காணிப்பு அமைப்பு உங்கள் சூரிய தகடு அமைப்பின் செயல்திறனை நிகழ்நேரத்தில் கண்காணிக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது. இது ஏதேனும் சிக்கல்களைக் கண்டறியவும் ஆற்றல் உற்பத்தியை மேம்படுத்தவும் உதவும். கண்காணிப்பு அமைப்புகள் மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம், சக்தி மற்றும் ஆற்றல் விளைச்சல் போன்ற பல்வேறு அளவுருக்களைக் கண்காணிக்க முடியும். அவை பெரும்பாலும் ஒரு வலை போர்ட்டல் அல்லது மொபைல் பயன்பாடு மூலம் தரவை வழங்குகின்றன.

2. சூரிய தகடு அமைப்பு வகைகள்

சூரிய தகடு அமைப்புகளை மூன்று முக்கிய வகைகளாக பரவலாக வகைப்படுத்தலாம்:

2.1. ஆன்-கிரட் (கிரிட்-டைட்) அமைப்புகள்

ஆன்-கிரட் அமைப்புகள் பொது மின்சார கிரிட்டுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. நெட் மீட்டரிங் எனப்படும் ஒரு செயல்முறை மூலம் உபரி மின்சாரத்தை கிரிட்டுக்கு விற்க அவை உங்களை அனுமதிக்கின்றன. அவற்றின் எளிமை மற்றும் செலவு-செயல்திறன் காரணமாக ஆன்-கிரட் அமைப்புகள் மிகவும் பொதுவான வகை சூரிய தகடு அமைப்பு ஆகும். இருப்பினும், பேட்டரி காப்பு அமைப்பு சேர்க்கப்படாவிட்டால், அவை கிரிட் தடங்கல்களின் போது மின்சாரம் வழங்குவதில்லை.

உதாரணம்: கலிபோர்னியா, அமெரிக்காவில் உள்ள பல வீடுகள், அவற்றின் மின்சார பில்களைக் குறைக்க மற்றும் தூய்மையான ஆற்றல் எதிர்காலத்திற்கு பங்களிக்க ஆன்-கிரட் சூரிய அமைப்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. நெட் மீட்டரிங் கொள்கைகள், வீட்டு உரிமையாளர்கள் கிரிட்டுக்கு அனுப்பப்படும் உபரி சூரிய ஆற்றலுக்கு கடன் பெற அனுமதிக்கின்றன.

2.2. ஆஃப்-கிரட் (தனித்தியங்கும்) அமைப்புகள்

ஆஃப்-கிரட் அமைப்புகள் பொது மின்சார கிரிட்டுடன் இணைக்கப்படவில்லை. அவை மின்சாரம் வழங்க சூரிய தகடுகள் மற்றும் மின்கலங்களை மட்டுமே நம்பியுள்ளன. கிரிட் அணுகல் கிடைக்காத அல்லது நம்பகத்தன்மையற்ற தொலைதூர பகுதிகளில் ஆஃப்-கிரட் அமைப்புகள் பொதுவாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன. நம்பகமான மின்சாரம் வழங்குவதை உறுதிசெய்ய அவை கவனமான திட்டமிடல் மற்றும் அளவிடுதல் தேவை.

உதாரணம்: அமேசான் மழைக்காடுகளில் உள்ள தொலைதூர கிராமங்கள் பெரும்பாலும் அவற்றின் மின் தேவைகளுக்கு ஆஃப்-கிரட் சூரிய அமைப்புகளை நம்பியிருக்கின்றன. இந்த அமைப்புகள் விளக்கு, குளிர்பதனம் மற்றும் தகவல் தொடர்பு தொழில்நுட்பங்களுக்கான அணுகலை வழங்குகின்றன, அவை இல்லையெனில் கிடைக்காது.

2.3. ஹைப்ரிட் அமைப்புகள்

ஹைப்ரிட் அமைப்புகள் ஆன்-கிரட் மற்றும் ஆஃப்-கிரட் அமைப்புகளின் அம்சங்களை ஒருங்கிணைக்கின்றன. அவை கிரிட்டுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன, ஆனால் பேட்டரி சேமிப்பகத்தையும் உள்ளடக்கியுள்ளன. இது கிரிட்டை உங்கள் சார்புநிலையைக் குறைக்க சூரிய சக்தியைப் பயன்படுத்த உங்களை அனுமதிக்கிறது, மேலும் கிரிட் தடங்கல்களின் போது காப்பு மின்சாரம் வழங்குவதையும் கொண்டுள்ளது. ஹைப்ரிட் அமைப்புகள் இரண்டு உலகின் சிறந்ததை வழங்குகின்றன, ஆனால் ஆன்-கிரட் அமைப்புகளை விட விலை உயர்ந்தவை.

உதாரணம்: இந்தியாவில் உள்ள சில பகுதிகள் போன்ற மின் துண்டிப்புகள் ஏற்படும் அபாயமுள்ள பகுதிகளில், ஹைப்ரிட் சூரிய அமைப்புகள் பெருகிய முறையில் பிரபலமடைந்து வருகின்றன, அன்றாட பயன்பாட்டிற்கான கிரிட் இணைப்பையும் அவசர காலங்களுக்கான பேட்டரி காப்பையும் வழங்குகின்றன.

3. சூரிய தகடு அமைப்பு அளவிடுதல்

ஒரு சூரிய தகடு அமைப்பைச் சரியாக அளவிடுவது உங்கள் ஆற்றல் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்வதற்கும் உங்கள் முதலீட்டின் மீதான வருவாயை அதிகப்படுத்துவதற்கும் முக்கியமானது. அளவிடுதல் செயல்முறையானது பல காரணிகளை உள்ளடக்கியது:

3.1. ஆற்றல் நுகர்வு

முதல் படி உங்கள் சராசரி தினசரி அல்லது மாதாந்திர ஆற்றல் நுகர்வை தீர்மானிப்பதாகும். உங்கள் மின்சார கட்டணங்களை மதிப்பாய்வு செய்வதன் மூலமோ அல்லது ஆற்றல் கண்காணிப்பு அமைப்பைப் பயன்படுத்துவதன் மூலமோ இதைச் செய்யலாம். உங்கள் ஆற்றல் நுகர்வை அறிவது, உங்கள் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யத் தேவையான சூரிய தகடு அமைப்பின் அளவைத் தீர்மானிப்பதற்கு அவசியம்.

3.2. சூரிய கதிர்வீச்சு

சூரிய கதிர்வீச்சு என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட இடத்திற்கு வரும் சூரிய ஒளியின் அளவைக் குறிக்கிறது. இது இடம், ஆண்டின் நேரம் மற்றும் வானிலை நிலைமைகளைப் பொறுத்து மாறுபடும். சூரிய கதிர்வீச்சு தரவு பொதுவாக கிலோவாட்-மணிக்கு ஒரு சதுர மீட்டருக்கு ஒரு நாளைக்கு (kWh/m²/day) வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. உங்கள் இருப்பிடத்திற்கான சூரிய கதிர்வீச்சு தரவை ஆன்லைன் ஆதாரங்களில் இருந்து அல்லது சூரிய நிறுவியுடன் கலந்தாலோசிப்பதன் மூலம் நீங்கள் காணலாம். வெவ்வேறு பிராந்தியங்கள் கணிசமாக வேறுபட்ட கதிர்வீச்சு அளவுகளைக் கொண்டுள்ளன; உதாரணமாக, சகாரா பாலைவனம் வடக்கு ஐரோப்பாவை விட அதிக சூரிய கதிர்வீச்சைப் பெறுகிறது.

3.3. அமைப்பு செயல்திறன்

அமைப்பு செயல்திறன் என்பது இன்வெர்ட்டர் செயல்திறன், வயரிங் இழப்புகள் மற்றும் நிழல் போன்ற காரணிகளால் ஏற்படும் இழப்புகளைக் கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டு, சூரிய தகடு அமைப்பின் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனைக் குறிக்கிறது. ஒரு வழக்கமான அமைப்பு செயல்திறன் சுமார் 75-85% ஆகும். குறைந்த தரமான கூறுகள் மற்றும் மோசமான நிறுவல் அமைப்பு செயல்திறனைக் கணிசமாகக் குறைக்கலாம்.

3.4. தகடு வெளியீடு

ஒவ்வொரு சூரிய தகடுக்கும் ஒரு மதிப்பிடப்பட்ட சக்தி வெளியீடு உள்ளது, இது பொதுவாக வாட்ஸில் (W) வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. இது நிலையான சோதனை நிலைமைகளின் (STC) கீழ் தகடு உருவாக்கக்கூடிய சக்தியைக் குறிக்கிறது. இருப்பினும், ஒரு தகட்டின் உண்மையான சக்தி வெளியீடு சூரிய ஒளி, வெப்பநிலை மற்றும் பிற காரணிகளின் அளவைப் பொறுத்து மாறுபடும். அதிக வாட்டேஜ் தகடுகள் தேவையான தகடுகளின் மொத்த எண்ணிக்கையைக் குறைக்கின்றன மற்றும் நிறுவலை எளிதாக்குகின்றன.

3.5. மின்கல அளவிடுதல் (ஆஃப்-கிரட் மற்றும் ஹைப்ரிட் அமைப்புகளுக்கு)

ஆஃப்-கிரட் மற்றும் ஹைப்ரிட் அமைப்புகளுக்கு, நம்பகமான மின்சாரம் வழங்குவதை உறுதிசெய்ய மின்கல அளவிடுதல் முக்கியமானது. குறைந்த சூரிய ஒளி அல்லது கிரிட் தடங்கல்கள் உள்ள காலங்களில் உங்கள் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய போதுமான ஆற்றலைச் சேமிக்க மின்கல திறன் போதுமானதாக இருக்க வேண்டும். மின்கல அளவிடுதல் உங்கள் ஆற்றல் நுகர்வு, சூரிய ஒளியின் அளவு மற்றும் விரும்பிய சுயாட்சி (சூரிய ஒளி இல்லாமல் செயல்படக்கூடிய நாட்களின் எண்ணிக்கை) போன்ற காரணிகளைப் பொறுத்தது. மின்கலத்தின் வெளியேற்ற ஆழத்தையும் (DoD) கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

3.6. அளவிடுதல் கணக்கீடு

தேவைப்படும் சூரிய தகடு அமைப்பின் அளவை மதிப்பிடுவதற்கு பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தலாம்:

அமைப்பு அளவு (kW) = (தினசரி ஆற்றல் நுகர்வு (kWh) / (சூரிய கதிர்வீச்சு (kWh/m²/day) * அமைப்பு செயல்திறன்))

உதாரணம்: ஒரு நாளைக்கு 10 kWh மின்சாரத்தை நுகர்கிறீர்கள், உங்கள் இருப்பிடத்தில் சூரிய கதிர்வீச்சு 5 kWh/m²/day, மற்றும் உங்கள் அமைப்பு செயல்திறன் 80% என்று வைத்துக்கொள்வோம். அப்படியானால், தேவையான அமைப்பு அளவு: (10 kWh / (5 kWh/m²/day * 0.8)) = 2.5 kW.

4. சூரிய தகடு அமைப்பு செயல்திறனை பாதிக்கும் காரணிகள்

பல காரணிகள் ஒரு சூரிய தகடு அமைப்பின் செயல்திறனை பாதிக்கலாம்:

4.1. நிழல்

நிழல் என்பது சூரிய தகடு செயல்திறனை பாதிக்கும் மிக முக்கியமான காரணிகளில் ஒன்றாகும். ஒரு சிறிய நிழல்கூட ஒரு சூரிய தகட்டின் சக்தி வெளியீட்டைக் கணிசமாகக் குறைக்கலாம். நிழல் மரங்கள், கட்டிடங்கள் அல்லது பிற பொருட்களால் ஏற்படலாம். சூரிய தகடு அமைப்பை வடிவமைக்கும்போதும் நிறுவும்போதும் நிழலைக் முடிந்தவரை குறைக்க முக்கியமானது. மைக்ரோஇன்வெர்ட்டர்கள் அல்லது பவர் ஆப்டிமைசர்களைப் பயன்படுத்துவது, ஒவ்வொரு தகடும் தனித்தனியாக செயல்பட அனுமதிப்பதன் மூலம் நிழலின் விளைவுகளைக் குறைக்க முடியும்.

4.2. வெப்பநிலை

அதிக வெப்பநிலையில் சூரிய தகடுகள் குறைவான செயல்திறன் கொண்டவை. தகட்டின் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது, ​​அதன் மின்னழுத்தம் குறைகிறது, இதன் விளைவாக சக்தி வெளியீடு குறைகிறது. இது வெப்பநிலை குணகம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. சூரிய தகடு அமைப்பை வடிவமைக்கும்போது, ​​குறிப்பாக வெப்பமான காலநிலையில் வெப்பநிலை குணகத்தைக் கருத்தில் கொள்வது முக்கியம். முறையான காற்றோட்டம் தகடுகளின் வெப்பநிலையைக் குறைக்க உதவும் மற்றும் அவற்றின் செயல்திறனை மேம்படுத்தும்.

4.3. தகடு கோணம் மற்றும் திசை

சூரிய தகடுகளின் கோணம் மற்றும் திசை அவை பெறும் சூரிய ஒளியின் அளவைப் பாதிக்கின்றன. உகந்த கோணம் மற்றும் திசை உங்கள் இருப்பிடத்தைப் பொறுத்தது. வடக்கு அரைக்கோளத்தில், சூரிய தகடுகள் பொதுவாக தெற்கு நோக்கி இருக்க வேண்டும். தெற்கு அரைக்கோளத்தில், அவை பொதுவாக வடக்கு நோக்கி இருக்க வேண்டும். உகந்த கோணம் பொதுவாக உங்கள் இருப்பிடத்தின் அட்சரேகைக்கு சமமாக இருக்கும். கண்காணிப்பு அமைப்புகள் நாள் முழுவதும் சூரிய ஒளியை அதிகப்படுத்துவதற்கு தகடுகளின் கோணத்தை தானாக சரிசெய்ய முடியும்.

4.4. அழுக்கு மற்றும் குப்பைகள்

சூரிய தகடுகளின் மேற்பரப்பில் அழுக்கு மற்றும் குப்பைகள் சேரலாம், இது அவற்றின் செயல்திறனைக் குறைக்கிறது. வழக்கமான சுத்தம் செய்வது செயல்திறனை மேம்படுத்த உதவும். சுத்திகரிப்பின் அதிர்வெண் காலநிலை மற்றும் அந்தப் பகுதியில் உள்ள அழுக்கு மற்றும் குப்பைகளின் அளவைப் பொறுத்தது. தூசி நிறைந்த அல்லது மாசுபட்ட பகுதிகளில், அடிக்கடி சுத்தம் செய்வது அவசியமாக இருக்கலாம். சில பகுதிகளில் மழை இயற்கையாகவே தகடுகளை சுத்தம் செய்ய உதவும்.

4.5. வானிலை நிலைமைகள்

மேகங்கள், மழை மற்றும் பனி போன்ற வானிலை நிலைமைகள் சூரிய தகடுகளை அடையும் சூரிய ஒளியின் அளவைப் பாதிக்கலாம். இது அமைப்பின் சக்தி வெளியீட்டைக் குறைக்கலாம். இருப்பினும், சூரிய தகடுகள் மேகமூட்டமான நாட்களிலும் சிறிது மின்சாரம் உருவாக்க முடியும். பனி சக்தி வெளியீட்டைக் குறைக்கலாம், ஆனால் அது சில சந்தர்ப்பங்களில் அவற்றின் வெளியீட்டை அதிகரிப்பதன் மூலம் தகடுகளின் மீது சூரிய ஒளியைப் பிரதிபலிக்கவும் முடியும்.

5. நிறுவல் பரிசீலனைகள்

ஒரு சூரிய தகடு அமைப்பின் பாதுகாப்பு, நம்பகத்தன்மை மற்றும் செயல்திறனை உறுதிசெய்ய முறையான நிறுவல் முக்கியமானது.

5.1. கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாடு

சூரிய தகடுகள் மற்றும் பொருத்துதல் அமைப்பின் எடையைத் தாங்கும் அளவுக்கு கூரை அல்லது தரை அமைப்பு வலுவாக இருக்க வேண்டும். சூரிய தகடு அமைப்பை நிறுவும் முன் கட்டமைப்பின் ஒருமைப்பாட்டை ஒரு கட்டமைப்பு பொறியாளர் மதிப்பிடுவது முக்கியம். பழைய கூரைகளுக்கு சூரிய தகடுகளை நிறுவும் முன் வலுவூட்டல் தேவைப்படலாம். பூகம்பங்களுக்கு ஆளாகக்கூடிய பகுதிகளில், பூகம்ப-எதிர்ப்பு பொருத்துதல் அமைப்புகள் அவசியம்.

5.2. மின் பாதுகாப்பு

சூரிய தகடு நிறுவலின் போது மின் பாதுகாப்பு மிக முக்கியமானது. அனைத்து மின் வேலைகளும் ஒரு தகுதிவாய்ந்த எலக்ட்ரீஷியனால் செய்யப்பட வேண்டும். மின்சார அதிர்ச்சியைத் தடுக்க அமைப்பு சரியாக தரைமட்டமாக்கப்பட வேண்டும். அமைப்பை சேதத்திலிருந்து பாதுகாக்க உருகிகள் மற்றும் சர்க்யூட் பிரேக்கர்கள் போன்ற அதிக மின்னோட்ட பாதுகாப்பு சாதனங்கள் நிறுவப்பட வேண்டும். அனைத்து மின் கூறுகளின் சரியான லேபிளிங் பாதுகாப்பு மற்றும் பராமரிப்புக்கு அவசியம்.

5.3. அனுமதி மற்றும் ஆய்வுகள்

பெரும்பாலான அதிகார வரம்புகளுக்கு சூரிய தகடு நிறுவல்களுக்கு அனுமதி தேவைப்படுகிறது. நிறுவல் தொடங்குவதற்கு முன் தேவையான அனுமதிகளைப் பெறுவது முக்கியம். நிறுவல் முடிந்ததும், அது அனைத்து பாதுகாப்பு மற்றும் கட்டிட குறியீடுகளுக்கு இணங்குகிறதா என்பதை உறுதிசெய்ய ஒரு தகுதிவாய்ந்த ஆய்வாளரால் ஆய்வு செய்யப்பட வேண்டும். அனுமதி தேவைகள் இருப்பிடத்தைப் பொறுத்து மாறுபடும்.

5.4. தொழில்முறை நிறுவல் Vs. DIY

ஒரு சூரிய தகடு அமைப்பை நீங்களே நிறுவுவது சாத்தியம் என்றாலும், பொதுவாக ஒரு தொழில்முறை நிறுவியைப் பணியமர்த்துவது பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. தொழில்முறை நிறுவியர்கள் அமைப்பு பாதுகாப்பாகவும் சரியாகவும் நிறுவப்படுவதை உறுதிசெய்ய அனுபவமும் நிபுணத்துவமும் கொண்டுள்ளனர். அவர்கள் அனுமதி மற்றும் ஆய்வு செயல்முறையையும் கையாள முடியும். DIY நிறுவல்களால் பணத்தைச் சேமிக்க முடியும், ஆனால் அவை அதிக ஆபத்தானதாகவும் நேரத்தை எடுத்துக்கொள்வதாகவும் இருக்கலாம். மேலும், முறையற்ற நிறுவல் உத்தரவாதங்களை செல்லாததாக்கலாம்.

6. உலகளாவிய சிறந்த நடைமுறைகள்

சூரிய ஆற்றல் உலகம் முழுவதும் அதிகளவில் பரவலாகி வருவதால், சூரிய தகடு அமைப்புகளின் நிலைத்தன்மை மற்றும் செயல்திறனை உறுதிசெய்ய உலகளாவிய சிறந்த நடைமுறைகளை ஏற்றுக்கொள்வது அவசியம்.

6.1. தரப்படுத்தல்

கூறுகள் மற்றும் நிறுவல் நடைமுறைகளின் தரப்படுத்தல் சூரிய தகடு அமைப்புகளின் தரத்தையும் நம்பகத்தன்மையையும் மேம்படுத்தலாம். சர்வதேச மின் தொழில்நுட்ப ஆணையம் (IEC) போன்ற சர்வதேச அமைப்புகள் சூரிய தகடு அமைப்புகளுக்கான தரங்களை உருவாக்குகின்றன. இந்த தரங்களை ஏற்றுக்கொள்வது சூரிய தகடு அமைப்புகள் பாதுகாப்பாகவும் திறமையாகவும் இருப்பதை உறுதிசெய்ய உதவும். தரப்படுத்தப்பட்ட இணைப்பிகள் மற்றும் பொருத்துதல் அமைப்புகள் நிறுவல் மற்றும் பராமரிப்பை எளிதாக்கலாம்.

6.2. தரக் கட்டுப்பாடு

தயாரிப்பு முதல் நிறுவல் மற்றும் பராமரிப்பு வரை, சூரிய தகடு அமைப்பு வாழ்க்கைச் சுழற்சி முழுவதும் தரக் கட்டுப்பாடு முக்கியமானது. உற்பத்தியாளர்கள் தங்கள் தயாரிப்புகள் தேவையான தரங்களை பூர்த்தி செய்வதை உறுதிசெய்ய கடுமையான தரக் கட்டுப்பாட்டு நடைமுறைகளை செயல்படுத்த வேண்டும். நிறுவியர்கள் உயர்தர கூறுகளைப் பயன்படுத்த வேண்டும் மற்றும் நிறுவல் சிறந்த நடைமுறைகளைப் பின்பற்ற வேண்டும். வழக்கமான பராமரிப்பு மற்றும் ஆய்வுகள் சிக்கல்கள் தீவிரமடைவதற்கு முன்பு கண்டறியவும் சரிசெய்யவும் உதவும். மூன்றாம் தரப்பு சான்றிதழ் திட்டங்கள் தரம் மற்றும் செயல்திறனின் சுயாதீன சரிபார்ப்பை வழங்க முடியும்.

6.3. மறுசுழற்சி மற்றும் இறுதி-வாழ்க்கை மேலாண்மை

சூரிய தகடுகளுக்கு ஒரு குறிப்பிட்ட ஆயுட்காலம் உள்ளது, பொதுவாக சுமார் 25-30 ஆண்டுகள். அவற்றின் ஆயுட்காலத்தின் முடிவில் சூரிய தகடுகளை மறுசுழற்சி செய்ய அல்லது அப்புறப்படுத்த ஒரு திட்டம் இருப்பது முக்கியம். சூரிய தகடுகளில் சிலிக்கான், அலுமினியம் மற்றும் தாமிரம் போன்ற மதிப்புமிக்க பொருட்கள் உள்ளன, அவற்றை மீட்டெடுத்து மீண்டும் பயன்படுத்த முடியும். முறையான மறுசுழற்சி சூரிய தகடு அமைப்புகளின் சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்தைக் குறைக்க முடியும். சில நாடுகள் சூரிய தகடுகள் முறையாக மறுசுழற்சி செய்யப்படுவதை உறுதிசெய்ய விதிமுறைகளை அமல்படுத்தியுள்ளன.

6.4. சமூக ஈடுபாடு மற்றும் கல்வி

சூரிய ஆற்றலின் பயன்பாட்டை ஊக்குவிக்க சமூக ஈடுபாடு மற்றும் கல்வி அவசியம். சூரிய ஆற்றலின் நன்மைகள் குறித்து பொதுமக்களுக்கு கல்வி கற்பது தேவையை அதிகரிக்க உதவும். உள்ளூர் சமூகங்களுடன் ஈடுபடுவது ஏதேனும் கவலைகளைத் தீர்க்கவும் சூரிய திட்டங்களுக்கு ஆதரவை உருவாக்கவும் உதவும். சமூகத்தால் சொந்தமான சூரிய திட்டங்கள் உள்ளூர் குடியிருப்பாளர்களுக்கு அதிகாரம் அளிக்கலாம் மற்றும் பொருளாதார வாய்ப்புகளை உருவாக்கலாம். நிறுவியர்கள் மற்றும் தொழில்நுட்ப வல்லுநர்களுக்கான கல்வி திட்டங்கள் சூரிய தகடு நிறுவல்களின் தரத்தை மேம்படுத்தலாம்.

6.5. தொடர்ச்சியான கண்டுபிடிப்பு

சூரிய ஆற்றலின் செலவைக் குறைப்பதற்கும் அதன் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கும் தொடர்ச்சியான கண்டுபிடிப்பு அவசியம். ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டு முயற்சிகள் சூரிய தகடுகளின் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதிலும், மின்கலங்களின் செலவைக் குறைப்பதிலும், புதிய நிறுவல் நுட்பங்களை உருவாக்குவதிலும் கவனம் செலுத்த வேண்டும். ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டில் முதலீடு செய்வது தூய்மையான ஆற்றல் எதிர்காலத்திற்கான மாற்றத்தை விரைவுபடுத்த உதவும். பெரோவ்ஸ்கைட் சூரிய செல்கள் மற்றும் பைஃபேசியல் தகடுகள் போன்ற கண்டுபிடிப்புகள் சூரிய ஆற்றல் உற்பத்தியை கணிசமாக அதிகரிக்க அதிக ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன.

7. முடிவு

சூரிய தகடு அமைப்பு வடிவமைப்பைப் புரிந்துகொள்வது சூரிய ஆற்றலின் நன்மைகளை அதிகப்படுத்துவதற்கு முக்கியமானது. முக்கிய கூறுகள், அமைப்பு வகைகள், அளவிடுதல் காரணிகள், நிறுவல் பரிசீலனைகள் மற்றும் உலகளாவிய சிறந்த நடைமுறைகளை கவனமாக கருத்தில் கொள்வதன் மூலம், உங்கள் சூரிய தகடு அமைப்பு திறமையானதாகவும், நம்பகமானதாகவும், நிலையானதாகவும் இருப்பதை உறுதிசெய்ய முடியும். உலகம் ஒரு தூய்மையான ஆற்றல் எதிர்காலத்திற்கு மாறும்போது, ​​சூரிய ஆற்றல் ஒரு முக்கியமான பங்கை வகிக்கும். சூரிய ஆற்றலில் முதலீடு செய்வது சுற்றுச்சூழலுக்கு நல்லது மட்டுமல்லாமல், உங்கள் மின்சார கட்டணங்களில் உங்களுக்கு பணத்தை மிச்சப்படுத்தவும், உங்கள் சொத்தின் மதிப்பை அதிகரிக்கவும் முடியும். நீங்கள் ஒரு வீட்டு உரிமையாளராக இருந்தாலும், வணிக உரிமையாளராக இருந்தாலும், அல்லது சமூகத் தலைவராக இருந்தாலும், சூரிய ஆற்றல் உங்கள் ஆற்றல் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் அதே வேளையில் உங்கள் கார்பன் தடம் குறைப்பதற்கான ஒரு சக்திவாய்ந்த தீர்வை வழங்குகிறது. இந்த கொள்கைகளை ஏற்றுக்கொள்வது, தகவலறிந்த முடிவுகளை எடுக்கவும், எதிர்கால தலைமுறையினருக்கு ஒரு பிரகாசமான, மேலும் நிலையான எதிர்காலத்திற்கு பங்களிக்கவும் உங்களுக்கு அதிகாரம் அளிக்கும்.