أسس توصيل الألواح الشمسية

أسس توصيل الألواح الشمسية، هل صحيح بأن نقول هذا النظام يجب توصيله على التوالي أو التوازي دون الاطلاع على بيانات اللوح الشمسي ومنظم الشحن وعمل مقارنة بينهما واختيار أفضل توصيله.

بالطبع لا يمكن الحكم بشكل فوري على طريقة التوصيل دون الاطلاع على المواصفات الكهربائية لمنظم الشحن ومقارنته مع بيانات اللوح الشمسي، بل هناك أسس علمية وعملية علينا إتباعها لاختيار التوصيل المناسب لألواح بما يتوافق مع مواصفات النظام الشمسي.

ما هي أسس توصيل الألواح الشمسية؟

سؤال مهم وللإجابة عليه إليك النقاط التالية التي تحدد أفضلية توصيل الألواح الشمسية، ومنها:

• تحديد عدد الألواح الشمسية.
• تحديد جهد اللوح الشمسي عند العمل (Vmp).
• تحديد جهد اللوح الشمسي عند جهد الدارة المفتوحة (Voc).
• ضرب قيمة جهد (Vmp) في عدد الألواح، والناتج الذي يخرج لنا يجب أن يكون في منتصف مجال جهد عمل منظم الشحن الشمسي، حيث أن: قيمة المنتصف = (أقل قيمة + أكبر قيمة)÷ 2.
• تحديد تيار اللوح الشمسي عند العمل (Imp).

ولكن السؤال: كيف يتم تحديد عدد الألواح الشمسية؟

تحدد عدد الألواح بناء على قدرة منظم الشحن الشمسي، ويتم اختيار قدرة منظم الشحن الشمسي حسب قدرة الأحمال الكهربائية وإجمالي سعة البطاريات المتوفرة.

إذا الخطوات تتم بالتسلسل وبالتناسق فيما بين المكونات، فلا يصح القول أننا نحتاج إلى 10 ألواح دون معرفة الأحمال المراد تشغيلها في النهار والأحمال الليلية وقدرة اللوح الشمسي.

مثال على أسس توصيل الألواح الشمسية

بداية علينا تحديد إجمالي استطاعة الألواح الشمسية وعددها، ومع فرض أن قدرة منظم الشحن المطلوب هو 4000 واط، ونريد تركيب ألواح شمسية بقدرة 250 واط، السؤال هل يمكن تركيب هذه الألواح ذلك؟ لمعرفة الإجابة علينا التحقق من أمرين وهما:

الأمر الأول: حساب عدد الألواح الشمسية:

عدد الألواح الشمسية = استطاعة منظم الشحن ÷ قدرة اللوح الشمسي

= 4000 واط ÷ 250 واط

= 16 ألواح

الأمر الثاني: حساب إجمالي جهد الألواح المتصلة على التوالي:

بما أن عدد الألواح رقم زوجي، وجهد اللوح الشمسي (Vmp=30.3V)، ومجال جهد عمل المنظم (120V~450VDC) ، في تلك الحالة يجب أن نحصل على قيمة منتصف المجال كالتالي:

قيمة جهد منتصف المجال = (أقل قيمة+أكبر قيمة) ÷ 2

= (120 + 450) ÷ 2

= 285 فولت

عدد الألواح التي يجب توصيلهما على التوالي = جهد منتصف المجال ÷ جهد اللوح عند العمل (Vmp)

= 285 ÷ 30.3 = 9.4

إذا نحتاج على الأقل إلى توصيل 9 ألواح على التوالي حتى نحصل على ناتج قريب من قيمة المنتصف

إجمالي جهد الألواح المتصلة على التوالي= عدد الألواح المتصلة على التوالي × جهد اللوح الواحد

= 9 × 30.3 = 272 فولت (وهي قيمة قريبة من قيمة المنتصف 285 فولت)

إذا يجب تقسيم عدد الألواح الـ 18 لوح شمسي إلى سترينجين: كل سترينج به 9 ألواح متصلة على التوالي، وتوصل السترينجين معاً على التوازي للحصول على استطاعة 4500 واط.

التحقق من توصيل الألواح الشمسية

برأيك هل هناك سوء في تصميم وحساب عدد الألواح على الرغم من أن الجهود وطريقة التوصيل صحيحة، هل لاحظتم ذلك؟

تحدثنا في الخطوة الأولى أن عدد الألواح التي نحتاج إليها 16 ألواح حتى نحصل على استطاعة 4000 واط، ولكن في الخطوة الثانية ارتفع عدد الألواح إلى 18 لوح بحاصل 4500 واط، وهي قيمة أعلى من استطاعة منظم الشحن بمقدار فرق 500 واط فقط.

ولكن برأيك هل ذلك ممكن؟ وهل هناك ضرر على المنظم أم لا؟ في طبيعة الحال لا يمكن لـ 16 لوح شمسي أن ينتجوا طاقة بمقدار 4000 واط بالضبط بل أقل من ذلك، لوجود العوامل الجوية المحيطة وكفاءة النظام، وغيرها من الأمور الأخرى التي تخفض من إنتاجية الألواح.

ويفضل اختيار ألواح شمسية بحيث لا تتجاوز استطاعتها عن 4200 واط كحد أقصى لعدة عوامل منها: أولاً: أن الزيادة البسيطة بمقدار 200 واط سوف تعوض الفقد الناتج من الألواح الشمسية، والعامل الثاني: هو أنه لا داعي لدفع تكاليف أولية إضافية من أجل تركيب لوحين إضافيين بقدرة 500 واط لا حاجة لوجودهما بالنظام.

ملحوظة مهمة: يمكنك باسخدام الخطوات التي تم شرحها في المقال أن تحسب على قدرات مختلفة من الألواح بالاعتماد على بيانات منظم الشحن وملاحظة التغييرات التي قد تحصل.

واترك لنا في التعليق ما أنسب قدرة لوح شمسي؟ وما العدد المطلوب؟ وأفضل توصيلة للألواح الشمسية؟ لانفرتر موديل: Axpert Max 3.6KW.

اقرأ أيضاً:

• حساب عدد ألواح انفرترات الطاقة الشمسية
• مواصفات انفرتر شمسي موديل (Axpert VM IV 3.6KW)
• حساب عدد الألواح لانفرتر Axpert MKS IV 3600-48

المصادر: فولترونيك باور