المكونات الأساسية لنظام الطاقة الشمسية

المكونات الأساسية لنظام الطاقة الشمسية، مع التقدم السريع في تطوير منظومة الطاقة الشمسية أصبح من الممكن الاعتماد على النظام الشمسي في توفير الطاقة الكهربائية اللازمة لتشغيل أحمال الأجهزة الكهربائية المنزلية.

تعد الطاقة الشمسية الحل الأمثل للحد من التلوث البيئي ولتقليل تكاليف الفواتير الشهرية كما يمكن لبعض أنظمة الطاقة الشمسية بيع الطاقة الفائضة التي تم إنتاجها من الألواح الشمسية إلى شركة الكهرباء باستخدام عدادات خاصة. في هذا المقال سنتعرف بشكل أوسع على المكونات الأساسية لنظام الطاقة الشمسية.

المكونات الأساسية لنظام الطاقة الشمسية

الألواح الشمسية

تعتبر الألواح الشمسية والمعرفة أيضاً باسم الخلايا الشمسية أو الخلايا الكهروضوئية من أحد المكونات الأساسية والمهمة التي لا يمكن الاستغناء عنها بتاتاً عند تركيب نظام شمسي للمنزل. ويوجد عدة أنواع من الألواح الشمسية مثل ألواح البولي وألواح المونو، ولكل نوع له سعره الخاص.

وهناك بعض الشروط والمعايير التي تلزمنا عند تحديد عدد الألواح الشمسية وهي:

• إن تكون المساحة كافية لتركيب الألواح الشمسية.
• إن تكون الأرضية مستوية قدر الإمكان.
• يفضل المناطق التي يتواجد بها أشعة الشمس خلال النهار بمعدل 5 إلى 6 ساعات يومياً على الأقل، وكلما كان المعدل أكبر كان ذلك أفضل.

ويتم اختيار الألواح الشمسية بناءً على بعض المعايير، مثل: الضمان والكفاءة ونوع الخلايا والتكلفة مقارنة مع قدرة اللوح.

اقرأ أيضاً: أفضل طرق توصيل الألواح الشمسية

منظم الشحن

يعد جهاز منظم الشحن (بالإنجليزية: Charge Controller) المكون الثاني بعد الألواح الشمسية، ووظيفته هو تنظيم الجهد التيار القادمين من الألواح الشمسية لتوفير طاقة كهربائية بجهد وتيار خرج متوافقين مع جهد وتيار البطاريات ودخل الانفرتر.

وليس هذا فقط بل يعمل منظم الشحن أيضاً على حماية الألواح الشمسية من التيار الراجع وحماية البطاريات من الشحن والتفريغ الزائد والعديد من الوظائف الأخرى حسب الماركة والمزايا التي تتوفر بجهاز المنظم. ويأتي منظم الشحن بجهد وتيار وبنطاق جهد محدد للسماح بتوصيل الألواح عليه.

يوجد نوعين من منظمات الشحن وهما: منظم شحن نوع PWM، ومنظم شحن نوع MPPT وهو الأكثر استخداماً.

اقرأ أيضاً: منظم الشحن وأنواعه

البطاريات

تستخدم البطاريات في تخزين الطاقة الكهربائية التي يتم إنتاجها من الألواح الشمسية لتشغيل أحمال الأجهزة الكهربائية المنزلية ليلاً أو عند غياب الشمس لفترات طويلة ، ويتم شحن البطاريات عن طريق منظم الشحن بجهد وتيار مناسبين، وتتوفر البطاريات بأنواع مختلفة وأشهرها بطاريات الجل التي تستخدم في منظومة الطاقة الشمسية.

يمكن زيادة القدرة التخزينية للبطاريات بتوصيل عدد معين من البطاريات على التوازي لزيادة السعة الأمبيرية أو على التوالي لزيادة الجهد أو الإثنين معاً لزيادة التيار والجهد، وذلك لتخزين أكبر قدر ممكن من الطاقة المنتجة من الألواح الشمسية داخل البطاريات على شكل طاقة كيميائية.

اقرأ أيضاً: أفضل طرق توصيل البطاريات.

الانفرتر (العاكس)

يسمى أيضاً باليو بي اس (UPS)، هو جهاز يقوم بتحويل طاقة التيار المستمر القادم من الألواح الشمسية بعد تنظيمها إلى تيار متردد حتى نستطيع تشغيل الأجهزة الكهربائية المنزلية التي تعمل بالتيار المتردد.

كما يوجد مع جهاز الانفرتر شاحن يعمل على تحويل التيار المتردد (220V) القادم من شبكة الكهرباء إلى تيار مستمر (12V/24V/48V) لشحن البطارية أو البطاريات بجهد وتيار مناسبين.

المصادر والمراجع

• مواقع إلكترونية متخصصة بمجال الطاقة الشمسية.