كيف تختار منظم الشحن المناسب

كيف تختار منظم الشحن المناسب، هناك الكثير ممن يحتاجون إلى طريقة مختصرة تسهل عليهم كيفية اختيار منظم الشحن المناسب من خلال خطوات بسيطة جداً دون التعقيد في الأمر.

نقدم لكل مبتدئ في مجال الطاقة الشمسية مقال نوعي مبسط وسهل يهدف إلى توضيح أنواع منظمات الشحن الشمسي بشكل مختصر، ثم سندخل في حسابات اختيار منظم الشحن المناسب.

أنواع منظمات الشحن الشمسي

يوجد ثلاثة أنواع من منظمات الشحن، ولكن أشهر نوعين يتم استخدامهما في الأنظمة الشمسية هما:

النوع الأول: منظم شحن شمسي يعمل حسب مبدأ (PWM)

هذا النوع يستخدم في بعض الأحيان في الأنظمة الشمسية الصغيرة، حيث يعمل على فرق جهد موحد، أي أن فرق جهد الألواح الشمسية والبطاريات يجب أن يكون متماثلاً، فلا يجوز ربط لوح شمسي ذات جهد خرج 24V على بطارية بجهد 12V. وفي هذا الشواحن يكون التيار الداخل إلى الشاحن والخارج منه بالقيمة نفسها.

النوع الثاني: منظم شحن شمسي يعمل حسب مبدأ (MPPT)

يعتمد عمل هذا النوع على تثبيت فرق جهد الألواح الشمسية عند مستوى مختلف بحيث يتناسب قيمة الجهد الكلي مع جهد البطارية أو البطاريات إذا تم توصيل أكثر من بطارية على التوالي.

إذ نستطيع وصل ألواح شمسية بفرق جهد (24V) على بنك بطاريات فرق جهده 12V أو 24V، وما يحدث داخل المنظم هو أنه يخفض الجهد إلى قيمة تناسب عملية شحن البطاريات بجهد مناسب، وبالتزامن مع الانخفاض في الجهد يرفع قيمة التيار حتى يثبت استطاعة الخرج الكلي للألواح كما هو دون أي خسائر في الطاقة المنتجة.

إذ يمكن لهذا المنظم التفاعل مع عدد أكبر من الألواح الشمسية، على العكس مع منظم الشحن الشمسي نوع PWM الذي يلزمنا على اختيار لوح شمسي معين وعدد محدد من الألواح الشمسية، بالإضافة إلى أنه لا يمكنك توصيل أكثر من لوح شمسي على التوالي في نظام 12V أو لوحين في نظام 24V.

اقرأ أيضاً

• تحجيم عدد الألواح لانفرتر (Axpert King 3KW)
• الفرق بين الألواح الشمسية الزرقاء والسوداء
• شحن بطاريات الطاقة الشمسية

كيف تختار منظم شحن PWM

مثال تطبيقي:

إذا تم تركيب لوحين شمسين بإجمالي قدرة 300W على أساس كل لوح شمسي 150W (موديل: DSP-150M)، ويراد توصيلهما على التوازي علماً بأن بيانات اللوح الشمسي كالآتي:

Vmp = 18V

Imp = 8.33A

Isc = 8.58A

Voc = 22.5V

الحل:

ما يهمنا من بيانات اللوح الشمسي (Isc,Voc) فلا يصح ضرب قيمة جهد اللوح عند العمل Vmp، مع قيمة تيار القصر Isc، فهذا خطأ كبير، لذلك يجب الفصل والتمييز بين جهد وتيار اللوح عند الحمل وعند اللاحمل.

وبما أن توصيل اللوحين سوف يتم على التوازي، فهذا يعني أن التيار سيتضاعف مع بقاء الجهد كما هو.

الخطوة الأولى: ضرب قيمة تيار اللوح عند القصر في عدد الألواح المتصلة على التوازي كالآتي:

تيار اللوحين = تيار القصر (Isc) × عدد الألواح المتصلة على التوازي

= 8.58 × 2

= 17.16 أمبير

الخطوة الثانية: ضرب قيمة تيار اللوحين عند القصر في معامل أمان 1.25 كالآتي:

تيار منظم الشحن المطلوب = تيار الألواح الشمسية الكلية × 1.25

= 17.16 × 1.25

= 21.45 أمبير

يمكنك اختيار منظم شحن شمسي نوع PWM يتحمل تيار 20A على الأقل أو 30A.

كيف تختار منظم شحن MPPT

مثال تطبيقي:

نظام شمسي مركب عليه 6 ألواح شمسية بإجمالي قدرة 1500W، أي أن كل لوح شمسي قدرته 250W، وكل ثلاثة ألواح متصلين على التوالي (سترينج)، وتم توصيل كل سترينج مع سترينج توازي، علماً بأن النظام الشمسي يعمل على جهد 24V.

الحل:

تيار منظم الشحن الشمسي المناسب = إجمالي قدرة الألواح الشمسية ÷ جهد النظام الشمسي (جهد عمل المنظم)

= 1500 ÷ 24

= 62.5 أمبير

يمكن شراء منظم شحن موديل MPPT 150-60A كما هو موضح في الصورة الموجودة بالأسفل.

إذاً يجب أن يكون منظم الشحن قادر على تحمل إجمالي استطاعة الألواح الشمسية وهي 1500W، ويمكنه تحمل تيار خرج قدره 60A على الأقل، ومناسب للعمل على جهد 24V.

بهذا قد نكون وصلنا إلى نهاية مقال كيف تختار منظم الشحن المناسب الموضح بالشرح المبسط وبالأمثلة الحسابية.

المصادر والمراجع

• بعض الكتب التعليمية
• electricaltechnology