Хоёр чиглэлд цэнэглэгч нарны системд хэрхэн ажилладаг вэ?

Та нарны туяаг гэр дээрээ хэрхэн энерги болгон хувиргадаг талаар бодож үзсэн үү? Ирээдүйд цахилгаан тээврийн хэрэгслүүд цахилгааны доголдол үед ч гэсэн байшингуудад ч мөн цахилгаан өгч чадна гэдгийг мэдэж байсан уу? Хариулт нь хоёр чиглэлт цэнэглэгч гэх гайхамшигтай технологид байдаг.

Эдгээр төхөөрөмжүүдийг фотогальваник төхөөрөмжүүд болгон ашигладаг бөгөөд энгийн цахилгаан адаптеруудтай харьцуулахад зөвхөн төхөөрөмжүүдэд энерги өгөх л үүрэгтэй биш харин тэднээс энерги хүлээн авдаг. Энэ технологийн тусламжтайгаар нарны энергийг илүү үр дүнтэй удирдаж болно. Цахилгааны хоёр чиглэлт цэнэглэгч нарны системд хэрхэн ажилладаг, өнөө үед яагаад чухал болохыг ойлгоцгооё.

Нарны хоёр чиглэлт цэнэглэгчийн үйл ажиллагааг ойлгох

Хоёр чиглэлд цахилгаан эрчим хүч шилжүүлж чаддаг ухаалаг цахилгаан буцалтгагч нь энерги дамжуулахыг хялбарчилж, өгөгдсөн хоёр чиглэлд тогтвортой цахилгаан болгон хувиргадаг. Илүү сайн ойлгохын тулд олон цахилгаан эх үүсвэртэй системийг төсөөлөөрэй. Энэ тохиолдолд нарны панелиас гарах илүүдэл цахилгааныг баттерейд хадгалж болно. Нарны энергийн үйлдвэрлэл буурах үед энэ төрлийн фото-вольтайк буцалтгагч нь ашиглаж байсан цахилгааныг буцаан өгч, байшингийн ердийн цахилгаан хангамжийг хангана.

Энэ хоёр чиглэлийн чадвар нь энергиийг зөвхөн нэг чиглэлд л шилжүүлдэг конвенционал цэнэглэгчидээс хоёр чиглэлтэй цэнэглэгчийг ялгаж өгдөг. Традицийн нарны системүүд баттерей дүүрэх үед илүүдэл энергийг ихэвчлэн алдагдуулдаг бол харин хоёр чиглэлтэй урсгалын үед нарны энерги бүрэн ашиглагдаж, эсвэл дараа үеийн ашиглалтын тулд хадгалагдах, эсвэл шууд хэрэглэгдэх боломжтой. Үндсэн ойлголт бол энергиийг нэг хэлбэрээс нөгөөд хувиргах, мөн өмнөх нь тодорхойлогдсон критерийн дагуу эсвэл бодит цагт түүнийг тараах зарчим юм.

Нарны системд цэнэглэгч нь нарны самбар, баттерей, байшингийн цахилгааны торын хооронд интерфэйсийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Энергийн орцын, гарцын мэдээллийг шинжилж, хадгалагдаж буй энергийг судалснаар цахилгааны тараалтын талаар зорилтот шийдвэр гаргах зорилгоор стратегийн байдлаар суурилуулдаг. Энэ тодорхойлохуйц энергийн урсгал нь анхдагч энергийн эх үүсвэртэй хамаарлыг суллаж, нарны энергийн торны системийн үйл ажиллагааг сайжруулж, үр ашгийг нэмэгдүүлдэг.

Цахилгаан эрчим хүчний системд хоёр чиглэлтэй цэнэглэгчийн үүрэг

Хоёр чиглэлтэй цэнэглэгчид цахилгаан эрчим хүчний системд олон чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Тэдгээрийн гол үүрэг нь нарны энерги алдагдахгүй байхыг хангаж, нар шинэлж байхгүй үед найдвартай нөөцийн цахилгаан хангамжийг хангах явдал юм.

Гэрээс авах нарны энерги нь зориулалтын төхөөрөмжийг ажиллуулахад ашиглагдаагүй тохиолдолд тодорхой газар очих ёстой. Хоёр чиглэлтэй систем байхгүй тохиолдолд нарны энерги нь торонд буцааж илгээгдэх (энэ арга замд хоригоос үл хамааран) эсвэл зүгээр л алдагдана. Гэсэн хэдий ч хоёр чиглэлтэй цэнэглэгч нэмэлт энергийг ухаалгаар сав баглах зорилгоор аккумуляторыг цэнэглэхэд зориулан чиглүүлж чадна. Үүнийгээр өдөрт цуглуулсан нарны энергийг шөнө гэрээс ашиглах боломжтой болгох бөгөөд ингэснээр энергийн өөртөө хангалттай байдлыг сайжруулна.

Нөгөө чухал үйлдэл бол оргил үеийн ачааллыг шилжүүлэх явдал юм. Хоёр чиглэлт цэнэглэгч нь цахилгааны өртөг хамгийн өндөр байдаг оргил эрэлтийн үед нарны энерги хадгалж, гэр бүлийн гишүүдийг ашиглах боломжийг олгоно. Энэ нь зөвхөн мөнгө хэмнэхэд тусалж байгаа билүү, нийт цахилгааны сүлжээн дээрх ачааллыг багасгадаг. Систем нь цахилгааны сүлжээний оронд баттерейнаас хэзээ чадал авах ёстойг хянах чадвартай тул үр ашгийг хамгийн их байлгаж, зардлыг хамгийн бага байлгана.

Хамгийн чухал нь хоёр чиглэлт цэнэглэгч нь цахилгааны хангалт алдагдсан үед нөөц цахилгааныг нийлүүлдэг. Цахилгааны банк ба баттерейн хадгалалтын системтэйгээр цахилгааны сүлжээ унах үед нарны энергийн систем нь гэр дэхь чухал үйлчилгээг гүйцэтгэх чадвартай болдог. Энэ нь уламжлалт нарны систем эсвэл цахилгааны сүлжээний системүүдийн хүрэх аргагүй тэсвэрт чадал, энерги хангамжийн аюулгүй байдлыг бий болгодог. Цэнэглэгч нь автоматаар сүлжээнээс салж, нарны энерги ба баттерейн хадгалалтыг ашиглан таны гэр дээр микросүлжээ үүсгэдэг.

Хоёр чиглэлт цэнэглэгчид хэрхэн ажилладаг вэ

Хоёр чиглэлд цэнэглэгчийн техник ажиллагаа нь энерги-ийг хоёр чиглэлд удирдах боломжийг олгодог хэд хэдэн нарийн боловсронгуй процесс, технологиудаас бүрдэнэ. Энэхүү технологийн нарны энергийн системд үзүүлэх нөлөөг ойлгохын тулд эдгээр процессыг ойлгох нь маш чухал.

Эхний чухал үйл явц бол хувьсах гүйдлийг (AC) тогтмол гүйдэл (DC) болгон хувиргах, мөн эсрэгээр нь хувиргах үйл явц юм. Ихэнх байшин хаалан хувьсах гүйдэл (AC) дээр ажилладаг бол нарны хавтангууд тогтмол гүйдэл (DC) үүсгэдэг. Хоёр чиглэлд энерги хувиргах систем нь янз бүрийн хэлбэрийн энергийг хоёр чиглэлд, боломжит хамгийн үр дүнтэй аргаар хувиргаж чаддаг. Дараагийн хэсэг бол удирдлагын механизмийг нэгтгэх явдал юм. Хоёр чиглэлт цэнэглэгч нь ганцаардаагүй, тусгаарлагдсан төхөөрөмж биш юм. Харин тэд нь арван олон хувьсагчийг динамик байдлаар хянах илүү нарийн энергийн менежментийн системийн хэсэг болдог. Нэг систем нь нарны энерги үйлдвэрлэл, гэр хорооны цахилгаан хэрэглээ, баттерейн цэнэгийн түвшин, цаг хугацаанд суурилсан цахилгааны үнэ зэрэг гадаад хүчин зүйлсийг хянаж чаддаг. Систем энэ мэдээллийг ашиглан ухаалгаар тооцоо хийж, энергийг хадгалж, дахин ашиглах боломжийг олгодог.

Дараагийн хэсэг нь цахилгаан хүчний электроник ба шилжилт юм. Цахилгааны өндөр ашиглалттай хувиргалтыг хоёр чиглэлд тохируулах боломжийг олгодог цахилгаан хүчний модуль нь цахиур карбид (SiC) юм. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон системүүд мэдрэг, динамик шилжилтийг секундын мянган дотор цахилгааны урсгалын чиглэлийг өөрчлөн тохируулж, ямар нэгэн цахилгаан алдалтгүйгээр гэрт цахилгаан дамжуулна.

Сүүлийн хэсэгт хүчдэлийн зохицуулалт, үр ашгийг дээшлүүлэх асуудалд анхаарч ажиллана. Түлхүүр нь бүх тогтолцооны бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хамгийн тохиромжтой хүчдэлтэйгээр үр ашигтай холбоход идэвхтэй ажиллана. Түлхүүр нь нарны самбарын тусламжтайгаар цуглуулсан нарны энергийг нэмэгдүүлэхийн тулд хамгийн их чадлын цэгийг хянах (MPPT) технологийг ашигладаг бөгөөд цахилгаан баттерейн амьдралыг сунгахын тулд олон шатлалтай цэнэглэлтийг ашигладаг. Энэхүү зохицуулалт нь баттерей болон түлхүүрийн үйлчилгээний хугацааг уртасгадаг.

Асуудалд эерэг хандаж хандах

Гэрээс энергийн нөөцлөхийн зэрэгцээ нарны энерги ашигладаг цахилгаан системд хоёр чиглэлд цэнэглэгчийг янз бүрийн нөхцөл байдалд ашиглах боломжтой.

Цахилгаан тээврийг нэгтгэхийн утга хэмжээ нь сүүлийн үеийн хамгийн сонирхолтой хөгжилд тооцогдоно. Дэлхий дээр нарны энергиар ажилладаг гэрүүдэд хоёр чиглэлд цэнэглэх цахилгаан тээвэр хэрэгсэл өдөрт цэнэглэгдэж, оройн цагаар нарны энергиар ажиллах гэртээ цахилгаанаа өгч чадна. Энэ 'тээвэр хэрэгсэл-сүлжээ' технологи нь тээвэрлэлт ба энергийн нөөцлөлтийн загварыг шинэчилдэг. Цахилгаанаар ажилладаг тээврийн хэрэгсэл одоо эерэг үйлчилгээтэй байдлаар өндөр энергийн эрэлт гарах үед гэр ба цахилгаан сүлжээг дэмждэг цэнэгийн эх үүсвэр болон ажиллах болно, энергийг зөвхөн пассив байдлаар хэрэглэхийн оронд.

Сүлжээгээс хамааралгүй ба нөөцийн цахилгааны системүүд нь өөр нэгэн сонирхолтой ашиглах тохиолдол юм. Цахилгаан сүлжээнд холбогдоогүй завь, амрах машин эсвэл холын байшин зэрэгт нарны энерги хангамжийн системтэй хослуулан хэрэглэдэг хоёр чиглэлийн цэнэглэгчид онцгой өртөг нэмэлттэй байдаг. Эдгээр системүүд нарны самбар, генератор, туйлын шаардлагатай бол салхины турбина болон баттерейг ухаалгаар нэгтгэж чадна. Хоёр чиглэлийн цэнэглэгч нь илүүдэл энергийг барих бөгөөд тухайн энергийг хамгийн чухал шаардлагад зориулан ашиглах системийг боловсруулдаг.

Хоёр чиглэлд цэнэглэгч нь энерги хадгалалтын системийн илүү дэвшиж хөгжсөн тохиргоонуудын хэрэгсэл болно. Жишээ нь, тэд онгоц эсвэл завь дээрх харимхай батерей ба литиум тусламжийн батерейг холбох зэрэг янз бүрийн батерейн системүүдийн энергийн урсгалыг удирдах чадвартай байх ёстой. Эдгээр батерейн төрлүүдийн өөр өөрийн гэсэн ажиллах чадвар, цэнэглэх онцлог шинж чанартай байдаг бөгөөд хоёр чиглэлд цэнэглэгч нь хэрэгцээтэй үед энерги хоёр тийш чиглэлд урсаж байхыг хангаж, үйл явцыг тохирох бүх тохиолдолд сайжруулах чадвартай.

Энэ технологи нь торыг тогтвортой болгох өргөн хүрээтэй ажиллагааг хийх боломжийг олгодог. CSIRO зэрэг байгууллагуудын төслүүд хоёр чиглэлтэй цэнэглэгчид нарны энергиийн эх үүсвэрийн тасралттай байдлыг шийдвэрлэхэд хэрхэн тусалж болохыг харуулж байна. Энэ нь солирдох энерги их хувийг эзлэсэн системийг удирдах цахилгааны торны үйлчилгээ үзүүлэгчдэд тусалдаг. Хэд хэдэн хоёр чиглэлтэй нарны энергийн систем торонд холбогдсон тохиолдолд тэд нэгэн зэрэг ажиллан дисперсийн хадгалалтын систем шиг ажиллаж, оройн үед солирдох энергийн илүүдлийг шингээж, эрчим хүчний эрэлт оройтох үед гаргалт хийдэг.

Хоёр чиглэлтэй цэнэглэгчид нарны энергийг алдагдуулах хэмжээг бууруулдаг бөгөөд энергийн инфраструктурын хувьд олон цэгт цэнэглэх, гаргалт хийх чадвар нь саатлын эсрэг тэсвэрт чанарыг сайжруулдаг. Эдгээр нь ганц өрхөөс эхлээд бүхэлдээ тор хүртэлх түвшинд практик ач холбогдолтой. Энэ технологи хөгжиж байгаа тутам фоторецепторын системийг ашиглах илүү олон шинэ арга замууд урьдчилан тавигдах болно.