الطاقة الشمسية

أيهما الأفضل| التوصيل التوالي أم التوازي للألواح الشمسية

أيهما الأفضل| التوصيل التوالي أم التوازي للألواح الشمسية، موضوع مهم قد يطرح عند البعض عن ما هو أفضل توصيل للألواح الشمسية، وما هي الشروط الواجب توافرها واخذها على محمل الجد عند توصيل الألواح الشمسية.

سنشرح بأسلوب مبسط لأن هذا الموضوع يستهدف فئة المبتدئين في مجال الطاقة الشمسية، ولمن يريد أن يعرف لماذا يفضل المهندسين اختيار منظم شحن قادر على استيعاب عدة ألواح متصلة على التوالي.

التوصيل التوالي والتوازي للألواح الشمسية

يعتمد توصيل الألواح الشمسية على مواصفات منظم الشحن الشمسي، فلا يمكن الحكم على أفضلية التوصيل دون النظر ومقارنة جهد وتيار اللوح الشمسي مع مجال جهد العمل وأقصى جهد وتيار يستوعبه المنظم.

والغاية الوحيدة من توصيلنا للألواح الشمسية على التوالي هي رفع قيمة خرج الجهد الكلي مع تثبيت قيمة التيار على نفس قيمة تيار اللوح الواحد فقط مهما كانت عدد ألواح الخلايا الشمسية المتصلة على التوالي.

وللتوصيل التوالي العديد من المزايا المهمة أهمها: تقليل مساحة مقطع الكابل الموصول ما بين الألواح الشمسية ومنظم الشحن، وهذا ما يقلل من تكاليف التوصيل بفارق واضح جداً.

توصيل الألواح على التوالي (Series)
توصيل الألواح على التوالي (Series)

بينما التوصيل التوازي مفيد للأنظمة الصغيرة، والتي لا تحتاج فيها إلى توصيل أكثر من لوحين على التوازي، ونحتاج إليه إذا كان النظام به منظم شحن نوع PWM.

ولكن ما يعيب التوصيل التوازي هو أنه يحتاج لكابل ذو مساحة مقطع كبير، وكلما زادت المسافة بين الألواح والمنظم، علينا زيادة مساحة مقطع الكابل لتجنب هبوط الجهد الذي يؤثر بشكل سلبي على حسابات التصميم.

توصيل الألواح على التوازي (Parallel)
توصيل الألواح على التوازي (Parallel)

ملحوظة مهمة: ينصح المهندسين بتجنب توصيل أكثر من لوحين شمسين على التوازي، وفي حال أردت تركيب أكثر من لوحين عليك إيجاد البدائل بحيث توصلهما على التوالي أو توالي وتوازي معاً (توصيل مركب).


اقرأ أيضاً


مقارنة بين التوصيل التوالي والتوازي

سنوضح لكم بمثال حسابي لتوضيح الفرق بين مساحة مقطع الكابل في حال التوصيل التوالي والتوصيل التوازي.

التوصيل التوالي:

إذا أردنا تركيب وتوصيل لوحين على التوالي، علماً بأن قدرة اللوح الشمسي 450 واط، وجهده عند العمل 41.1 فولت، وتيار العمل 10.96 أمبير، ونسبة الهبوط المسموح به 2%، والمسافة بين المنظم والألواح 20 متر، احسب مساحة مقطع الكابل المناسب؟

الحل:

إجمالي جهد اللوحين (Vmp) = جهد اللوح الواحد × عدد الألواح المتصلة على التوالي

= 41.1 فولت × 2

= 82.2 فولت

بينما التيار يبقى كما هو 10.96 أمبير.

مساحة مقطع الكابل = (1.4 × 2 × المسافة بين المنظم واللوح × تيار الألواح × المقاومة النوعية) ÷ (جهد الألواح × نسبة الهبوط في الجهد).

= (1.4 × 2 × 20 × 10.96 × 0.01724) ÷ (82.2 × 0.02)

= 10 ÷ 1.64

= 6 مم2

التوصيل التوازي:

ولكن إذا تم توصيل اللوحين على التوازي، فإن الجهد سوف يبقى ثابت القيمة مهما زدنا من عدد الألواح المتوازية (41.1 فولت)، ولكن التيار الكلي يمكن حسابه كالتالي:

التيار الكلي = تيار اللوح الواحد × عدد الألواح المتصلة على التوازي

= 10.96 أمبير × 2

= 21.92 أمبير

مساحة مقطع الكابل المطلوب= (1.4 × 2 × 20 × 21.96 × 0.01724) ÷ (41.1 × 0.02)

= 21.2 ÷ 0.822

= 25.77مم2

يجب اختيار كابل بمساحة مقطع 25 مم2 على الأقل.

هل لاحظت الفرق الكبير بين التوصيل التوالي والتوازي؟ إذ أن مساحة مقطع الكابل في حالة التوصيل التوالي يكون 6مم2، بينما في حالة التواصيل التوازي يساوي 25 مم2، وهي فرق واضح جداً من ناحية التكلفة.

للتوسع أكثر عن كيفية تحديد التوصيل الذي يناسب النظام الشمسي، اقرأ موضوع لماذا يفضل توصيل الألواح الشمسية على التوالي وموضوع: أفضل طرق توصيل الألواح الشمسية.

المصادر والمراجع: بعض المواقع الرسمية والكتب التعليمية

فريق التحرير

فريق تحرير موقع فولتيات يضم عدة متخصصين في مجال الكهرباء على قدر من الكفاءة ويحملون شهادات علمية وخبرات عملية في المجال، وجدنا هنا لخدمتكم في أول موقع عربي متخصص في مجال الكهرباء بكافة فروعها وتطبيقاتها.

مقالات ذات صلة

‫2 تعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى