کتاب مهندسی سیستم‌های فتوولتائیک

درباره کتاب

این کتاب به عنوان یکی از مراجع کامل و جامع برق خورشیدی، یک راهنمای قدم به قدم برای یادگیری بوده و سعی نموده است به ساده‌ترین شکل ممکن، پیچیده‌ترین مفاهیم را منتقل نماید. این کتاب محصول انتشارات Taylor & Francis Group بوده و جدیدترین ویرایش آن در سال 2024 میلادی منتشر شده است. این کتاب شامل 8 فصل است که ذیلا به طور مختصر بدان‌ها اشاره شده است:

فصل 1: انرژی و تبدیل انرژی

در فصل 1 مفاهیم انرژی و توان به صورت پایه‌ای توضیح داده شده است. در این زمینه، اشکال مختلف انرژی و تبدیل انرژی، به طرزی ساده و قابل درک تشریح شده و علاوه بر این، مثال‌هایی از تبدیل انرژی ارائه و حل شده است. در پایان فصل نیز تمرین‌های اضافی به منظور درک بهتر این موضوع آورده شده است.

فصل 2: خورشید و تابش خورشیدی

موضوع اصلی فصل 2 هندسه خورشیدی و محاسبات تابش خورشیدی است. افرادی که این فصل را به خوبی درک نمایند می‌توانند مقادیر تشعشع خورشیدی را در هر مکان و زمان محاسبه نموده و مطالعات مربوط به سایه‌گذاری را نیز انجام دهند. بنابراین، اولین ضرورت تصمیم گیری در مورد طراحی و سرمایه گذاری در حوزه سیستم‌های فتوولتاییک عملا با مطالعه این فصل امکانپذیر خواهد بود. شایان ذکر است در این فصل، علاوه بر محاسبات خورشیدی، مبانی اندازه‌گیری تابش خورشیدی اندازه گیری و دستگاه‌های اندازه‌گیری معرفی شده‌اند. باز هم در پایان فصل، تمرین‌هایی برای حل گنجانده شده است.

فصل 3: معرفی سیستم‌های فتوولتائیک و تکنولوژی‌های مربوطه

در فصل 3، مبانی سیستم‌های فتوولتائیک، مانند مدل‌های الکتریکی، منحنی جریان-ولتاژ، پارامترهای عملکرد، معادلات فتوولتائیک و روش های حل با کمک مثال‌هایی توضیح داده شده است. علاوه بر این، تجاری در دسترس فنآوری‌های نوظهور در حوزه فتوولتائیک به طور مختصر در این فصل معرفی شده است. در پایان این فصل، همانند سایر فصول تمرین‌هایی برای درک بهتر آورده شده است.

فصل 4: تاثیر شرایط محیطی بر عملکرد سیستم‌های فتوولتائیک

در فصل 4 تاثیر شرایط محیطی بر عملکرد سیستم‌های فتوولتائیک آمده است. اثرات محیطی اصلی در نظر گرفته شده عبارتند از دما، زاویه تابش، جرم هوا، سرعت باد، گرد و غبار، باران، رطوبت، برف، یخ، سایه و زاویه نصب نسبت به افق. راه حل های عددی برای تمامی موارد فوق نیز ارائه شده است. مهمترین نکته‌ای که در فصل 4 باید بر آن تاکید شود این است که محاسبه زاویه نصب بهینه برای پنل‌های خورشیدی به روشی ساده ارائه شده است که هر کسی بتواند آن را محاسبه نماید. این محاسبات در بازه‌های زمانی روزانه، ماهانه، فصلی و سالانه و برای هر نقطه از جهان قابل اعمال است.

فصل 5: طراحی سیستم‌های فتوولتائیک

فصل پنجم مفصل‌ترین و حیاتی‌ترین بخش این کتاب از نظر کاربردهای عملی است. در این فصل روش طراحی سیستم‌های فتوولتائیک به صورت گام به گام با کمک مثال‌های واقعی ارائه شده است. در این زمینه، موضوعات پوشش داده شده به شرح زیر است: (i) تنظیمات آرایه PV، مشخصات، سایزینگ، آرایش‌ها و …؛ (ii) شارژها، مبدل‌ها و اینورترهای مورد استفاده در سیستم PV، مشخصات فنی، سایزینگ و معیارهای انتخاب آنها. (iii) جعبه های ترکیب کننده AC و DC، مشخصات فنی، سایزینگ و انتخاب؛ (IV) عناصر حفاظتی (فیوزها، جداکننده‌ها، سوئیچ‌ها، کنتاکتورها، دستگاه‌های جریان باقی‌مانده و …)، مشخصات فنی، سایزینگ و انتخاب آن‌ها؛ (v) سایزینگ و انتخاب سایر اجزای سیستم (vi) تجزیه و تحلیل اتصال کوتاه. (vii) محاسبات مساحت زمین و اندازه سایت. (viii) طراحی یکپارچه‌سازی شبکه و انتخاب عنصر؛ و (ix) طراحی سیستم های زمین و حفاظت در برابر صاعقه. همه موارد فوق، همراه با مثال‌هایی به صورت کامل در این فصل تشریح شده است.

فصل 6: کاربرد سیستم‌های فتوولتائیک

در فصل 6، کاربردهای ویژه سیستم فتوولتائیک گنجانده شده است. به عبارتی این فصل به کاربردهایی نظیر سیگنالینگ، روشنایی، مخابرات، نظارت، حفاظت کاتدی، پمپاژ آب و … می‌پردازد.

فصل7: دستورالعمل‌های اتصال به شبکه و ملاحظات کیفیت توان

در فصل 7، دستورالعمل‌های مورد نیاز برای یکپارچه سازی سیستم‌های فتوولتائیک با شبکه برق موجود توضیح داده شده و دستورالعمل‌های مختلف کشورها به صورت مقایسه‌ای ارزیابی شده‌اند. در این زمینه، انحرافات ولتاژ، فرکانس، محدودیت‌های تنظیم توان اکتیو/راکتیو، عدم تعادل ولتاژ، فلیکر ولتاژ و حدود هارمونیک سیستم به تفصیل همراه مثال‌هایی تشریح گردیده است.

فصل 8: ملاحظات اقتصادی سیستم‌های فتوولتائیک

در فصل آخر این کتاب، سرمایه‌گذاری‌های لازم برای سیستم فتوولتائیک ارزیابی شده است. در این زمینه ارزش فعلی خالص، هزینه چرخه عمر، نرخ بازگشت سرمایه و … همراه با مثال توضیح داده شده است.

جهت تهیه فایل pdf کتاب کافی است بر روی دکمه “افزودن به سبد خرید” کلیک نمایید.