
التوصيل بين منظم الشحن والبطاريات، هنالك عوامل مهمة قد تجدها في مواصفات منظم الشحن والبطاريات تحدد لك إجراءات في غاية الأهمية لتحجيم الكابلات المراد توصلهما ما بين منظم الشحن والبطاريات.
استنادا إلى ما سبق نعلم أن الكابل بداخله موصل كهربائي إما نحاسي أو ألمنيوم، ولكن في مشروع الطاقة الشمسية الغالبية يستخدم الموصل النحاسي، لأنه أفضل في التوصيل من الألمنيوم، فمن هذا المنطلق سنتعرف على طريقة التوصيل بين منظم الشحن والبطاريات الكهربائية، واختيار مقطع الكابل المناسب القادر على تحمل كامل تيار الشحن وتيار التحميل.
اقرأ أيضاً
- كيف تختار جهد نظام الطاقة الشمسية
- الفرق بين الألواح الشمسية الزرقاء والسوداء
- تصميم نظام شمسي منفصل عن الشبكة
منظم الشحن الشمسي
إن منظم الشحن له دور مهم في النظام الشمسي، إذ يعمل على تنظيم جهد الألواح الشمسية بما يتوافق مع جهد البطاريات، وجهد دخل الانفرتر، ويأتي المنظم بقدرات مختلفة وبجهد عمل 12V أو 24V أو 48V.
البطاريات الكهربائية
تعد البطاريات الكهربائية من العناصر المهمة في الأنظمة الشمسية المستقلة عن الشبكة، فمن دونها لا يمكن تشغيل أحمال أجهزة كهربائية في الليل أو أثناء وجود الغيوم في النهار.
والغرض من استخدام البطاريات الكهربائية في المنظومة الشمسية، هو توفير الطاقة الكافية من أجل تشغيل الأجهزة الكهربائية في الليل أو في الأيام المستقلة (أي الأيام التي بها غيوم).
تحجيم مقطع الكابلات بين البطاريات والمنظم
لكي تختار الكابلين المناسبين (الكابل الموجب والسالب)، ينبغي عليك حساب مساحة مقطع الكابلات باستخدام قانون واحد للتيار المستمر فقط سنذكره هنا في مقال التوصيل بين منظم الشحن والبطاريات. ولكن في البداية دعنا نتعرف على عدة بنود لا بد من مراعاتها أثناء تصميم الكابلات، وهي:
- تحديد أقصى تيار لمنظم الشحن الشمسي، حيث يمكنك إيجاد القيمة في نشرة البيانات “الداتا شيت” الخاصة بالمنظم.
- معرفة جهد النظام الشمسي الذي يعمل عليه المنظم، وكذلك جهد البطاريات للتأكيد فقط.
- يجب وضع منظم الشحن والبطاريات بحيث يكونان متقاربان من بعضهما لتقليل المسافة على قد المستطاع، مع الحرص على أن لا تزيد المسافة عن 4 متر.
- يجب أن لا يزيد الجهد المفقود في الكابلات عن 2%.
ملحوظة: يمكن حساب مساحة مقطع الكابل في الأنظمة الصغيرة على أساس إجمالي تيار الأحمال الكهربائية المراد تشغليها ليلاً، مع إضافة معامل أمان 1.4 على الأقل.
وفي مثالنا التالي سوف نعتمد حساب مساحة مقطع الكابلات على أساس أقصى تيار لمنظم الشحن، حتى نضمن مدى تحمل الكابلات عند القرار بتوسيع النظام الشمسي، حسب التيار المسموح بالوصول إليه (وهو أقصى تيار لمنظم الشحن).
القانون المستخدم في حساب مساحة مقطع الكابلات بين منظم الشحن الشمسي والبطاريات كالآتي:
مساحة مقطع الكابل = (1.4 × 2 × التيار × المقاومة النوعية (p) × طول الكابل) ÷ (جهد البطاريات × نسبة هبوط الجهد)
حيث أن:
1.4: معامل أمان.
(p) المقاومة النوعية: (للنحاس: 0.01724) / (للألمنيوم: 0.0277)
ملاحظة مهمة: المعادلة أعلاه تستخدم فقط في أنظمة التيار المستمر وليس التيار المتردد.
مثال على تحديد مساحة مقطع الكابلات
منظم شحن شمسي بمواصفات: (80A/ 24VDC)، المسافة بينه وبين البطاريات مترين (2 متر)، نسبة الفقد المسموح للتوصيل 2% كحد أقصى، والموصل المستخدم في التوصيل نحاس مقاومته النوعية (p) 0.01724.
احسب مساحة مقطع الكابلين (الموجب والسالب) المراد توصليهما بين منظم الشحن والبطاريات؟
الحل:
المعطيات:
- أقصى تيار لمنظم الشحن 80A.
- جهد البطاريات والنظام الشمسي 240V.
- المسافة بين البطاريات ومنظم الشحن 2 متر.
- نسبة الفقد المسموح به 2%.
مساحة مقطع الكابل = (1.4 × 2 × التيار × المقاومة النوعية (p) × طول الكابل) ÷ (جهد البطاريات × نسبة هبوط الجهد)
= (1.4 × 2 × 80 × 0.01724 × 2) ÷ (24 × 0.02)
= 7.72 ÷ 0.48
= 16 ملم2
يمكن اختيار مساحة مقطع كابل بمقاس 16 ملم2 على الأقل، أو كابل بمقاس 25 ملم2.

ملاحظة مهمة جداً: تأكد من أن طول الكابلين (الكابل الموجب والكابل السالب) بنفس المسافة، حتى لا يحدث مشاكل ناتج عن زيادة مقاومة كابل عن الآخر.
المصادر والمراجع
- بعض الكتب التعليمية
- electricaltechnology