الفرق بين المنظم الشمسي MPPT وPWM، هناك نوعين من منظمات الشحن الشمسية؛ لأنهما يستخدمان في عملية تنظيم شحن البطاريات الكهربائية من الألواح.
فما هو الفرق بين منظم MPPT ومنظم PWM؟ تابعوا معنا المقالة لنتعرف على أبرز الفروق بين النوعين من حيث آلية العمل والكفاءة والاستخدام والتكلفة وعلاقتهما بتوصيل الألواح الشمسية.
منظم الشاحن الشمسي
جهاز تحكم في شحن البطاريات الكهربائية، وهو وسيلة تنظيم الجهد والتيار بين ألواح الطاقة الشمسية والبطاريات الكهربائية.
مع وجود النوعين (منظم MPPT وPWM) إلا أن وظيفته يقتصر في تنظيم عملية شحن البطارية والتأكد من اكتمال شحن البطارية وحمايتها من الشحن الزائد.
وتصنف منظمات الشحن وفقاً لأقصى جهد (فولت) وأقصى تيار (أمبير) شحن، وبناءً على ذلك يتم تحديد عدد الألواح الشمسية وطريقة التوصيل (توالي- توازي- توصيل مركب توالي وتوازي معاً).
الفرق بين المنظم الشمسي MPPT وPWM
هناك بعض الاختلافات الجوهرية بين النوعين سنتعرف عليهما:
منظم الشحن PWM
يعمل على تقليل جهد الألواح الشمسية ليتوافق مع مستوى جهد البطارية، وهو أقل كفاءة وأرخص ثمناً من نوع MPPT، ما يجعله مناسب للأنظمة الصغيرة.
كما هو ملاحظ في الصورة أعلاه، أن المنظم PWM يعمل على تقليص جهد اللوح الشمسي إلى مستوى جهد البطارية مما يقلل من كفاءة النظام.
ويتطلب هذا النوع توافق تام بين جهد البطاريات وجهد الألواح الشمسية عند التوصيل من أجل تحقيق أفضل أداء ممكن، لهذا السبب يفضل توصيل الألواح الشمسية على التوازي إلا في حال كان جهد اللوح صغير جداً.
منظم الشحن MPPT
هو نوع مطور عن نوع PWM، ويعتمد في عمله على استخلاص أقصى قدرة ممكنة من الألواح الشمسية من حيث الجهد والتيار.
ويعطي المنظم MPPT كفاءة عالية قد تصل إلى 98% وهي نسبة مثالية تحسن من أداء المنظومة الشمسية وتزيد من كمية الطاقة المستخرجة من ألواح الطاقة الشمسية.
ويناسب منظم MPPT في تطبيقات الأنظمة المتوسطة والكبيرة، ويستقبل جهود الألواح الشمسية العالية، كما يسمح بمرونة عالية في تركيب وتوصيل عدة ألواح شمسية على التوالي بحيث نحصل على جهد كلي أعلى من جهد البطاريات الكهربائية.
بالرغم من الميزات المتوفرة بهذا النوع إلا أن هناك بعض العيوب أبرزها تكلفته المرتفعة مقارنة بنوع PWM.
لاحظ الصورة أعلاه أن المنظم الشمسي MPPT يحول جهد اللوح الزائد إلى تيار إضافي لزيادة مقدار وكفاءة شحن البطاريات
الفرق بين المنظم الشمسي MPPT وPWM
| الفرق | منظم MPPT | منظم PWM |
|---|---|---|
| مبدأ العمل | يعمل بتعقب نقطة الطاقة القصوى في استخراج أقصى قدرة من الألواح | يخفض فولت اللوح ليتناسب مع فولت البطارية |
| الكفاءة | عالية تتراوح بين 96% حتى 98% | منخفضة نتيجة وجود فقد بالنظام |
| التطبيقات | يناسب الأنظمة المتوسطة والكبيرة | يناسب الأنظمة الصغيرة |
| السعر | مرتفعة التكلفة | منخفضة التكلفة |
| مرونة الجهد | يمكن رفع الجهد وفق مجال جهد العمل | يشترط توافق بين جهد اللوح وجهد البطارية |
| توصيل ألواح الطاقة | مرونة عالية في توصيل ألواح ذات قدرات كبيرة ورفع الجهد | محدود بفولت البطارية أو النظام |
| الظروف القاسية | أداء عالي | يتأثر بالظروف المناخية |
| تحويل جهد وتيار اللوح الشمسي | يمكنه تحويل فولت اللوح الزائد إلى تيار إضافي | لا يدعم التحويل مما يزيد من الفقد في النظام |
سؤال وجواب:
متى احتاج إلى منظم طاقة شمسية PWM؟
نحتاج إليه إذا كان النظام صغير في حدود لوح إلى لوحين شمسيين ذات قدرات صغيرة، ويجب أن يكون جهد (فولت) الألواح الشمسية أكبر بفارق بسيط من جهد البطاريات.
على سبيل المثال: إذا كان جهد النظام 12 فولت يجب تركيب لوح شمسي بجهد (فولت) 18 فولت على الأقل أو 22 فولت.
ويمكن القول أن منظم الطاقة الشمسية PWM يناسب كل من يحتاج إلى نظام صغير ويمتلك ميزانية محدودة.
اقرأ أيضاً:
- تشغيل غاطس 2 حصان بالطاقة الشمسية
- تحديد زاوية ميل الألواح الشمسية
- أسباب عدم توصيل بطاريات مختلفة المواصفات
المصدر: clean energy reviews
