تصميم الألواح الشمسية ثنائية الأوجه

تصميم الألواح الشمسية ثنائية الأوجه، مع التقدم العلمي، وإيجاد الحلول لرفع كفاءة الألواح الشمسية، وزيادة الإنتاجية بفضل تقنية الألواح ذو الوجهين، لا بد من معرفة طبيعة تصميم الألواح الشمسية ذات الوجهين.

الألواح الشمسية الأحادية وثنائية الأوجه

الألواح أحادية الأوجه المعروفة للجميع، صممت لتحصل على كمية الإشعاع الشمسي بواسطة الوجه الأمامي فقط من أجل إنتاج الطاقة الكهربائية على شكل تيار مستمر DC.

وبعد أن أجرى العديد من البحوث حول كيفية رفع الكفاءة، وزيادة الإنتاجية مع مساحة أقل، توصلوا إلى فكرة الاستفادة من الوجه الخلفي للوح الذي كان لا يستفاد منه على الإطلاق.

وكانت النتيجة جيدة، وساهمت في زيادة الإنتاجية ورفع نسبة الكفاءة بنفس القدرة، والحجم مع الألواح الأحادية، يذكر أن نسبة الزيادة في الإنتاجية للوجه الخلفي تصل إلى 20% فوق إنتاجية الوجه الأمامي.

تصميم الألواح الشمسية ثنائية الأوجه

طبقة الحماية للوجه الخلفي

على عكس الألواح الأحادية، فإن الوجه الخلفي للألواح الثنائية تم تصميمها باستبدال طبقة الحماية الخلفية بمادة أخرى بدلا من (BackSheet) بحيث تسمح بمرور الضوء خلالها.

وقد تم استخدام الزجاج للوجه الخلفي، بالتالي فإن اللوح أصبح مكون من الزجاج على الوجهين (Double Glass)، أو استخدام طبقة حماية خارجية شفافة (Transparent Backsheet).

وشهدت الألواح الثنائية (Bifacial) انتشارا واسعا خلال السنوات الأخيرة، وقد تم اعتمادها في بعض تصاميم الأنظمة الشمسية.

وقد تأتي الألواح ذات الوجهين دون إطار الألمنيوم، وذلك لتقليل التكلفة، ولكنها تحتاج إلى عناية خاصة، والحرص الشديد عند التعامل معها عند نقلها، وعند تركيبها على الهياكل المعدنية.

علبة التوصيلات Junction Box

معظم الألواح ذات الوجه الواحد وخصوصا الألواح ذات الخلايا الكاملة، بها علبة توصيلات واحدة وكبيرة الحجم وعادة ما توضع بالجزء العلوي للوح الشمسي.

لكن الأمر يختلف كلياً عند الألواح ذات انصاف الخلايا، وبالتحديد الألواح ذات الوجهين، حيث تقسم علبة التوصيلات إلى ثلاث أجزاء صغيرة، وغالبا ما تكون هذه الألواح بالوجه الخلفي وفي المنتصف بحيث لا تحجب الأشعة المنعكسة.

الشكل الخارجي للألواح ذات الوجهين

يمكن بكل سهولة تمييز الألواح الثنائية عن الألواح الأحادية بالنظر، هناك فرق واضح جداً بين النوعين من حيث الشكل الخارجي، حيث تجد أن الجزء الخلفي للألواح الثنائية على شكل شفاف بحيث ترى الخلايا من الوجه الخلفي. بينما الألواح الأحادية (ذات الوجه الواحد)، ستجد أن الوجه الخلفي مغطية بمادة (Bacsheet).

معامل Bifaciaility Factor

هو المعامل الذي يمثل قدرة الوجه الخلفي مقارنة بقدرة الوجه الأمامي للألواح ذا الوجهين عند الظروف المعيارية (STC).

فمثلاً، لوح شمسي ثنائي الأوجه قدرته 550 واط للوجه الأمامي، بينما قدرة الوجه الخلفي عند زيادة الإنتاجية بنسبة 20% تساوي 660 واط، فإن معامل الـ Bifaciaility لهذا اللوح 83%.

معامل الـ Bifaciaility= قدرة الوجه الأمامي ÷ قدرة الوجه الخلفي

معامل (Bifacial Gain)

هو المعامل الذي يمثل نسبة الطاقة الإضافية المنتجة من الوجه الخلفي بالنسبة إلى الطاقة المنتجة من الوجه الأمامي.

الطاقة الكهربائية الإضافية= الطاقة المنتجة من الوجه الخلفي (kWh) ÷ الطاقة المنتجة من الوجه الأمامي (kWh)

نأمل أن يكون قد نال استحسانك ما تم عرضه بموضوع تصميم الألواح الشمسية ثنائية الأوجه، إن راودك أي استفسار اترك لنا تعليق.

اقرأ أيضاً: العوامل المؤثرة على إنتاجية اللوح الشمسي

المصدر:

• شركات مختصة بالألواح الشمسية
• canadiansolar