کاهش منابع تولید انرژی‌های تجدید ناپذیر، خطرات بسیار زیادی را برای ادامه زندگی انسان‌ها در بر دارد. بنابراین دانشمندان در صدد آن هستند تا با کمک پیشرفت‌های قابل توجهی که در زمینه علم و تکنولوژی به دست آورده‌اند، منابع جدید انرژی را با نام انرژی‌های تجدیدپذیر جایگزین آنها کنند. در همین راستا تاکنون منابع انرژی مختلفی کشف شده‌اند که یکی از متداول‌ترین آنها، انرژی خورشیدی و ساخت باتری خورشیدی به وسیله آن است.
در واقع این محصولات که قادر هستند به کمک نور خورشید، انرژی الکتریکی تولید کنند به یک منبع تمام نشدنی انرژی وابسته هستند. بنابراین کاربردهای زیادی دارند و می‌توان از آنها برای تولید بسیاری از لوازم برقی استفاده کرد. برای شناخت بیشتر کاربردهای باطری خورشیدی و مزایای استفاده از آن در ادامه این مطلب با ما همراه باشید.
باتری خورشیدی
باتریهای خورشیدی قطعات الکترونیکی هستند که به طور مستقیم به کمک سلول‌های خورشیدی فتوولئاتیک درصدی از نور خورشید را به الکتریسیته تبدیل می‌کنند. در واقع این باطری‌ها را می‌توان به سیستم خورشیدی وصل کرده و برق اضافی تولید شده توسط پنل‌های خورشیدی را در آن ذخیره کرد.
به این ترتیب امکان تامین برق در شب‌ها و روزهای ابری که انرژی خورشید وجود ندارد نیز مهیا خواهد شد. بنابراین هدف استفاده از باتری خورشیدی، به وجود آوردن شرایطی است که بتوان از انرژی خورشیدی به شکل بهینه‌ای استفاده کرد.
انواع باتری خورشیدی
با توجه به اهمیت جایگزینی انرژی خورشید با انرژی‌های تجدید ناپذیر، امروز انواع مختلفی از باتریهای خورشیدی تولید شده‌اند که هر کدام از آنها ویژگی‌ها و مشخصات مخصوص به خود را دارند. با انواع این باتری‌ها در ادامه مطلب آشنا خواهید شد.
بازی‌های خورشیدی لید اسید یا سرب اسید
این باتری‌ها با اتصال تعداد زیادی از پنل‌های خورشیدی به وسیله کانکتور باتری و کابل باتری، انرژی مناسبی را برای کاربردهای خارج از شبکه فراهم می‌کنند. علاوه بر آن عمر کوتاهی دارند و به دو دسته باتریهای سرب اسیدی تر و سرب اسیدی خشک تقسیم می‌شوند.
باتریهای خورشیدی لیتیومی
نمونه دیگر از باتری خورشیدی، باتریهای لیتیومی هستند. این باطری‌ها وزن سبکی داشته و از عمر بیشتری نسبت به باتریهای لید اسیدی برخوردار هستند.
باتری خورشیدی سالت واتر
این نوع باتری خورشیدی از جدیدترین محصولات تولید شده در زمینه تولید باتریهای خورشیدی محسوب می‌شوند. باید بدانید که در ساختار آنها به جای استفاده از فلزات سنگین از الکترولیت‌های آب نمک استفاده می‌شود.
اجزای تشکیل دهنده سیستم‌های خورشیدی
سیستم‌های تولید انرژی تجدیدپذیر که از انرژی سلول‌های خورشیدی و باتری خورشیدی برای جمع‌آوری نور خورشید و تبدیل آن به انرژی الکتریکی استفاده می‌کنند، دارای اجزای مختلف زیر هستند:
- اینورترهای باتری خورشیدی
- قفسه‌بندی و نصب
- قطع کننده‌ها
- کابل باتری
- سیم‌کشی داخلی باتری خورشیدی
- کنترل شارژ باتری
- پنل کانکتور باتری به همره کابل باطری
مزایای استفاده از باتری خورشیدی
باتریهای که ذخیره کننده انرژی خورشیدی هستند، بهره‌وری و پایداری انرژی خورشید را بهبود بخشیده و هیچ وابستگی‌ای به انرژی‌های سنتی ندارند. همچنین آنها از موادی با کیفیت و با بالاترین فناوری‌های روز دنیا ساخته می‌شوند. بنابراین از دوام و پایداری خوبی برخوردار هستند.
حفاظت از محیط زیست به جهت عدم وابستگی به سوخت‌های فسیلی از دیگر مزایای آنها محسوب می‌گردد. در واقع زیرساخت‌های انرژی انعطاف‌پذیر و پایداری که توسط نیروی خورشید تولید می‌شوند، باعث رفع نیازهای نسل‌های آینده بدون ایجاد خطرات زیست محیطی می‌گردد.
امکان استفاده در شرایط بد آب‌و‌هوایی، در زمان وقوع بلایای طبیعی، خرابی زیرساخت‌ها و عدم دسترس به شبکه، قابلیت دسترسی به انرژی الکتریکی در مناطق دور از شبکه، تطبیق پذیری بالا، دوام و عمر زیاد، کاربردهای متنوع، هزینه نگهداری و تعمیرات پایین از دیگر مزیت‌های آنها شناخته می‌شوند. باید بدانید استفاده گسترده از باتری خورشیدی باعث تثبیت این تکنولوژی، کاهش تقاضا و افزایش اطمینان به سیستم تولید نیروی برق توسط انرژی خورشید می‌شود.
کاربردهای باتری خورشیدی
باتری خورشیدی که از سری کردن و موازی کردن سلول‌های آفتابی در کنار هم توسط کانکتور باتری و کابل باطری ساخته می‌شوند، کاربردهای متعددی دارد. به عنوان اصلی‌ترین کاربردهای سیستم‌های فتوولئاتیک می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
روشنایی خورشیدی
برای تولید روشنایی به کمک باتری خورشیدی باید از لامپ‌هایی که ولتاژ ۱۲ و ۲۴ ولت دارند و با جریان CD کار می‌کنند استفاده کرد. این لامپ‌ها توان مصرفی پایینی دارند، در شبکه‌های خورشیدی به کار می‌برند و برای روشنایی و نورپردازی آشپزخانه، سقف‌های کاذب با ولتاژ‌های پایین عملکرد مناسبی از خود نشان می‌دهند.
علاوه بر آن، امروزه محصولات بسیار زیادی برای استفاده از برق خورشیدی و تولید روشنایی در انبارها و کانال‌ها تولید شده‌اند که با کیت‌های مخصوصی برای این منظور کار می‌کنند. البته برای استفاده از این سیستم‌های روشنایی حتماً باید شرایط کار با آنها مهیا باشد.
ساخت لوازم برقی
در حال حاضر به کمک باطری‌های خورشیدی می‌توان لوازم برقی متعددی را مانند موارد زیر تولید نمود.
- یخچال‌های تغذیه CD: امروزه یخچال‌هایی را تولید کرده‌اند که با ولتاژ ۱۲ یا ۲۴ ولت و جریان CD کار می‌کنند. بنابراین برق مورد نیاز این محصولات را می‌توان به کمک باطری‌های خورشیدی که توسط کانکتور باتری و کابل باتری به هم متصل شده‌اند تامین نمود. یخچال‌های جذبی که بیشتر در کاروان‌ها استفاده می‌شوند، یخچال‌های قابل حمل در اتومبیل‌‌ها و یخچال‌های تراکمی که در مصارف خانگی استفاده می‌شوند نمونه‌ای از این محصولات هستند.
- تلویزیون‌ها، پخش کننده‌های DVD و کنسول‌های بازی: در حال حاضر تلویزیون‌های صفحه تخت یا دستگاه پخش‌کننده دی‌وی‌دی به وجود آمدند که با ولتاژ ۱۲ یا ۲۴ ولت و جریان CD کار می‌کنند. در این نوع تلویزیون‌ها می‌توان از باتریهای خورشیدی استفاده کرد. البته بهتر است برای این منظور یک رگولاتور قدرت ۱۲ ولتی در مسیر اتصال باتری خورشیدی و ورودی تلویزیون قرار بگیرد تا ولتاژ خروجی را تثبیت کرده و مانع آسیب رسیدن به دستگاه شود.
- لباسشویی یا ظرفشویی: لباسشویی و ظرفشویی از دیگر وسایل برقی هستند که با ولتاژ‌های پایین و جریان CD کار می‌کنند. بنابراین می‌توان آنها را به منبع تغذیه باتری خورشیدی به کمک کابل باتری متصل کرد.
مولدهای خورشیدی پرتابل
باطری‌های خورشیدی پرتابل که طراحی بسیار ساده و متداولی دارند، از جمله مولدهای برق خورشیدی قابل حمل هستند. معمولا از این مولد‌ها که از چندین سلول خورشیدی که به کمک کانکتور باتری و کابل باتری به هم متصل شده‌اند برای تولید برق در کمپ‌های تفریحی، اردوها یا تعمیر لوازم برقی استفاده می‌کنند.
سیستم‌های آبیاری
در کشاورزی و باغبانی، باطری‌های خورشیدی برای تغذیه سیستم‌های آبیاری خودکار استفاده می‌شوند. برای استفاده از آنها باید کنترل شارژ باتری و کابل باطری نیز به همراه آنها عرضه گردند.
ساختمان‌های هوشمند
باطری‌های خورشیدی را می‌توان در ساختمان‌های هوشمند به عنوان منبع تغذیه پشتیبان برای راه‌اندازی سامانه‌های امنیتی، روشنایی‌ها، سیستم‌های تهویه مطبوع و سایر تجهیزات استفاده کرد. این محصولات معمولا به همراه تجهیزاتی مثل کابل باطری و کنترل شارژ باتری عرضه می‌شوند.
محصولات الکترونیکی قابل حمل
باطری‌های خورشیدی معمولاً در دستگاه‌ها و محصولات الکترونیک قابل حمل مانند فلش‌لایت، تلفن همراه، ساعت هوشمند و غیره استفاده می‌شوند.
سایر موارد استفاده از باطری‌های خورشیدی
علاوه بر نمونه‌هایی که گفته شد، باطری‌های خورشیدی کاربردهای دیگری مانند موارد زیر دارند:
- قایق‌های خورشیدی
- دوچرخه‌های خورشیدی
- ماشین‌های خورشیدی
- استفاده در صنایع پزشکی
- تولیدات صنایع نظام
- سیستم‌های ارتباطی مخابرات به همراه کنترل شارژ باتری
- مصارف فضانوردی
- تامین انرژی برای ماهواره‌ها
- سیستم‌های تقویت کننده انرژی به کمک کنترل شارژ باتری و کابل باطری
- استفاده از باتری خورشیدی در دستگاه‌هایی که با برق CD کار می‌کنند.
جمع‌بندی
انرژی خورشید یک منبع بسیار مهم برای تولید انرژی‌های تجدید پذیر است که می‌توان به کمک آن انرژی گرمایی و الکتریکی مورد نیاز برای به کار انداختن بسیاری از لوازم پر مصرف را تامین نمود. در حال حاضر برای تولید انرژی الکتریکی به کمک نور خورشید، از باتری خورشیدی استفاده می‌کنند که با توجه به لزوم توجه به جایگزینی انرژی‌های تجدید پذیر، استفاده از آنها گسترش بسیاری پیدا کرده و انواع مختلفی از آنها برای مصارف گوناگون تولید شده‌اند.
