توصيل الألواح الشمسية مع البطارية والحمل بنظام (12V DC)، لكي توصل نظام شمسي مكون من إجزاء بسيطة كاللوح الشمسي، وبطارية، وحمل يعمل على التيار المستمر بجهد 12V؛ لا بد من وجود منظم شحن شمسي لكي ينظم جهد الألواح، وشحن البطارية أو البطاريات بجهد وتيار مناسبين، وكذلك تشغيل احمال تيار مستمر (DC) بجهد 12V وليس أي جهد آخر.
في هذا المقال سنعرض لكم كيفية توصيل الألواح الشمسية مع البطارية والحمل بنظام (12V DC).
بناء النظام الشمسي بجهد 12VDC
بداية يوجد ثلاث أصناف من فولتية أنظمة الطاقة الشمسية، وهما: (نظام 12VDC، نظام 24VDC، نظام 48VDC)، ولكل نوع يستخدم حسب حجم النظام الذي تحتاج إليه بناءً على إجمالي قدرة الأجهزة الكهربائية.
بمعنى إذا كنت تريد نظام حتى 1 كيلو واط، فإن نظام 12VDC مناسب، ولكن إذا كنت تريد حجم النظام 2 كيلو واط فإن أنسب فولتية له 24 فولت، وأعلى من ذلك تحتاج إلى نظام بجهد 48VDC.
وفي موضوعنا نكتفي بنظام صغير بجهد 12VDC، لكي نسهل عملية الشرح وتوصيل المعلومة للجميع بأبسط ما يمكن.
اقرأ أيضاً
- الفرق بين الألواح الشمسية الزرقاء والسوداء
- تحجيم عدد الألواح لانفرتر (Axpert VM 1KW-MPPT)
- مواصفات انفرتر (Axpert King 3KW-5KW)
مكونات نظام 12VDC
يحتاج نظام الطاقة الشمسية الصغير الذي يعمل فقط على التيار المستمر إلى ثلاثة مكونات أساسية كالآتي:
- الألواح الشمسية: نحتاج إليه لتوليد طاقة كهربائية على شكل تيار مستمر (DC).
- بطارية كهربائية 12VDC: مهمتها تخزين طاقة التيار المستمر لاستخدامها في الليل أو أثناء الغيوم.
- منظم شحن 12VDC: وظيفته تنظيم جهد خرج الألواح الشمسية، وشحن البطارية بجهد مناسب، وتشغيل أحمال تيار مستمر 12VDC، وكذلك حماية كافة مكونات النظام الشمسي من أي عطل قد يحدث.
ملحوظات حول توصيل الألواح الشمسية مع بطارية وحمل (12VDC)
هناك عدة ملاحظات لا بد من مراعاتها عند تصميم وتوصيل الألواح الشمسية مع بطارية وحمل في نظام 12VDC، وهما كالآتي:
- يجب أن لا يزيد إجمالي قدرة الأحمال الكهربائية عن أقصى تيار حمل لمنظم الشحن، بمعنى أن الشركة الصانعة لمنظم الشحن تضع لك قيمتين مهمتين عليك مراعاتهما وهما: أقصى تيار شحن، وأقصى تيار حمل.
- إذا كان منظم الشحن بمواصفات: (12VDC/20A) أي باستطاعة 240W، هذا لا يعني أنه يمكن تركيب أحمال باستطاعة 240W، بل يجب مراعاة أن هناك بطارية تحتاج إلى تيار شحن بمقدار 10A على الأقل، ولا يجوز تحميل كامل استطاعة منظم الشحن، بل يجب التحميل بنسبة 70% إلى 80% فقط من كامل طاقة المنظم.
- تأكد من أنك قمت بتوصيل بطارية واحدة بجهد 12VDC، أو بطاريتين متصلتين على التوازي مع منظم الشحن، وأن قمت بتوصيل بطاريتين على التوالي تحصل على جهد كلي 24VDC، وهذا يسبب في عطل منظم الشحن.
- تجنب توصيل جهاز كهربائي مصمم للعمل على التيار المتردد AC مع طرفي منظم الشحن المخصص لأحمال التيار المستمر.
ملحوظة مهمة: أي نظام شمسي off grid، يجب تقسيم قدرته إلى قسمين، قسم من الطاقة المتولدة مخصصة لشحن البطارية أو عدة بطاريات، والطاقة المتبقية تخصص لتشغيل أحمال تيار مستمر من منظم الشحن.
بمعنى إذا كان لدينا نظام شمسي 12V، بإجمالي قدرة 300W، يجب تخصيص 150W من القدرة لشحن بطارية 12V، والجزء الآخر 150W يخصص لتشغيل أحمال تيار مستمر DC. وما نستنتجه هو أن النظام الشمسي لا يمكنه تشغيل أحمال كهربائية بقدرة 300W طالما لم تشحن كامل سعة البطارية.
كيفية توصيل الألواح الشمسية مع بطارية وحمل
- ربط طرفي اللوح أو الألواح الشمسية (الموجب والسالب) بالمنفذ الخاص بهما في منظم الشحن مع مراعاة القطبية.
- توصيل طرفي البطارية (الموجب والسالب) في المكان الخاص بالبطاريات مع مراعاة القطبية.
- وصل طرفي أحمال التيار المستمر (الموجب والسالب) مع النقاط الخاص بهما في منظم الشحن.
حيث يعمل منظم الشحن على تشغيل أحمال التيار المستمر مباشرة أثناء النهار ومع عملية شحن البطارية، كما يعمل على تغذية الأحمال من البطارية في حالة عدم توفر الألواح الشمسية.
ويتم شحن البطاريات من الألواح الشمسية خلال فترة زمنية تعتمد على سعة البطارية، ومقدار الطاقة المتولدة من اللوح المعتمد على أشعة الشمس.
المصادر والمراجع
- electricaltechnology
- بعض الكتب التعليمية
