Eksploatacja silników prądu stałego z ogniw fotowoltaicznych wiąże się z pewnymi wymaganiami, aby silniki działały sprawnie. Silniki prądu stałego wymagają stabilnego zasilania, co można osiągnąć jedynie poprzez zainstalowanie niektórych podsystemów w całym systemie silnika. Zastosowanie silników zasilanych energią słoneczną zmniejsza emisję gazów cieplarnianych, co prowadzi do zjawiska globalnego ocieplenia, szczególnie gdy aplikacja jest stosowana w przemysłowym środowisku produkcyjnym.
Fotowoltaika
Powszechnie nazywane panele słoneczne, ogniwa fotowoltaiczne stanowią serce każdego systemu zasilania energią słoneczną. Nowoczesne ogniwa fotowoltaiczne są najczęściej wykonane z monokrystalicznego krzemu. Reakcja chemiczna zachodzi, gdy krzem zostaje wprowadzony do światła słonecznego, wytwarzając energię elektryczną w miarę wzbudzania elektronów. Wytworzona energia elektryczna zależy w dużej mierze od wydajności ogniw i dostępności bezpośredniego światła słonecznego. Efektywność konwersji światła słonecznego w wysokości 33 procent jest dostępna od 2010 roku.
Śledzenie mocy
Urządzenia śledzące energię służą do kondycjonowania mocy wyjściowej wytwarzanej przez układ paneli słonecznych. Brak zainstalowanego modułu śledzącego moc w układzie silnika prądu stałego może spowodować słabą wydajność, szczególnie gdy na bezpośrednie działanie promieni słonecznych mają wpływ zachmurzenie i zacienione obszary. Śledzenie mocy zmaksymalizuje przepływ energii elektrycznej, gdy bezpośrednio dostarcza moc do silników, a także reguluje ilość energii elektrycznej dostarczanej do systemów akumulatorowych, aby zapobiec ich uszkodzeniu.
Baterie
Systemy podtrzymania bateryjnego są instalowane jako część silnika prądu stałego z dwóch podstawowych powodów. Akumulatory zapewniają stabilną moc silników prądu stałego. Silniki pracują najskuteczniej, gdy nie ma przerwy w dostarczaniu mocy. Przerywane fluktuacje mocy spowodowane bezpośrednim oddziaływaniem światła słonecznego są zanegowane przez źródło zasilania akumulatorowego. Baterie są również potrzebne do przechowywania energii w pochmurne dni lub w nocy. Powszechnie stosowane baterie słoneczne są wykonane z ołowiu kwasowego, litowo-jonowego i niklowo-kadmowego.
Sterownik silnika
Sterowniki silników są wymagane do regulowania ilości energii dostarczanej do silnika, albo bezpośrednio z paneli słonecznych, albo z pakietów akumulatorów. Sterowniki silnikowe sterują prędkością lub obrotami silnika, a także kierunkiem działania. Sterowniki będą również kondycjonować moc, zanim dotrze ona do silnika, aby zmaksymalizować wydajność. Aplikacja mocy może być sterowana ręcznie, tak jak w przypadku samochodów zasilanych energią słoneczną; Programowalne sterowniki logiczne są wykorzystywane do zastosowań przemysłowych; proste przełączniki włączania / wyłączania są używane do podstawowych operacji.
Rozważania
Używanie paneli słonecznych do pracy silnika prądu stałego jest przyjazne dla środowiska, które zmniejsza emisję gazów cieplarnianych. Wielkości i zapotrzebowanie mocy używanych silników będzie decydować, ile paneli jest potrzebnych. Jednakże, jeśli chodzi o wykorzystywanie energii słonecznej do pracy silnika, zalecana jest większa moc niż jest to potrzebne, zwłaszcza jeśli nie jest zainstalowany system rezerwowy baterii. Niewystarczająca moc dostępna dla silników spowoduje słabe, przerywane fluktuacje w działaniu silnika.
