تحجيم منظم شحن نوع MPPT، تحدد قدرة منظم الشحن المناسب بوحدة الأمبير، ويوجد أيضاً قيمة جهد دخل المنظم القصوى الذي لا يجب تجاهلها عند الحسابات التي سنستعرضها لكم. تابعوا معنا للتعرف على كيفية تحجيم منظم شحن نوع MPPT.
خطوات تحجيم منظم شحن نوع MPPT
كما تعودنا دائماً عند تصميم نظام الطاقة الشمسية لا يجب تجاوز تيار وجهد منظم الشحن القصوى، لذلك عند اختيار منظم الشحن المناسب يجب الاعتماد على خطوتين رئيسيتين وهما:
- حساب أقصى جهد للمنظم.
- تحديد أقصى تيار للمنظم.
اقرأ أيضاً
- الفرق بين منظم الشحن والانفرتر (العاكس)
- ربط انفرترات الطاقة الشمسية على التوازي
- الفرق بين منظم الشحن PWM و MPPT
حساب أقصى جهد لمنظم الشحن MPPT
يجب الحرص دائماً على عدم تجاوز إجمالي جهد الألواح الشمسية المتصلة بالنظام الحد الأقصى لجهد دخل منظم الشحن MPPT، وأن تجاوزت القيمة قد تتلف الدوائر الإلكترونية داخل المنظم ولن يعمل مجدداً.
لذلك قبل أن تختار منظم الشحن، يجب أن تكون على دراية تامة بمدى ارتفاع جهد الألواح مع تغيير درجة الحرارة بالزيادة أو النقصان، وهناك ثلاث أمور يجب تعرفها:
- ما هو جهد الدائرة المفتوحة لإجمالي الألواح المتصلة بالنظام؟
- كم عدد الألواح المتصلة على شكل تسلسلي؟
- ما هي أقصى أو أدنى درجة حرارة ممكن أن يتعرض له الألواح الشمسية؟
جهد الألواح الشمسية
قد تضع كل شركة مصنعة للألواح الشمسية بيانات في غاية الأهمية والتي تساعدنا في تحجيم منظم شحن نوع MPPT، ومن أهم البيانات جهد اللوح عند العمل (Vmp) وجهد الدارة المفتوحة (Voc) عندما لا يكون اللوح متصل بأي حمل.
كل القيم التي تضعها الشركة المصنعة من جهود وتيارات، يتم اختبارها في ظل الظروف القياسية، ويشار إلى هذه الشروط بالاختصار STC عند درجة حرارة 25 درجة مئوية.
عدد الألواح المتصلة على التسلسل
عند توصيل الألواح معاً على التسلسل، فإن إجمالي الجهد الكلي يساوي مجموع عدد الألواح المتصلة على التوالي
يمكنك رؤية ثلاث ألواح شمسية متصلة على التسلسل بحيث يصبح مجموع إجمالي الجهود 36 فولت عند جهد العمل (Vmp)، بينما جهد الدارة المفتوحة (Voc) يساوي 66.9 فولت.
عند إضافة ثلاث ألواح على التوازي مع ثلاث ألواح أخرى تصبح التوصيلة مصفوفتين متصلة على التوازي، ما ينتج عنها مضاعفة إنتاجية الطاقة بزيادة التيار مع ثبات الجهد كما هو Vmp = 36V ، Voc = 66.9V.
تأثير زيادة ونقصان الحرارة على الألواح
إن درجة الحرارة لها دور رئيسي في زيادة وانخفاض إنتاجية الألواح، حيث نلاحظ أن القيم التي تضعها الشركة على بطاقة البيانات الموجودة خلف اللوح عند درجة حرارة 25 درجة مئوية.
لكن على أرض الواقع تتغير درجة الحرارة بالزيادة مؤدية إلى انخفاض إنتاجية الألواح، أو بالنقصان مؤدية إلى زيادة إنتاجية الألواح من حيث رفع وخفض جهد وتيار الألواح.
يمكنك تحديد إنتاجية الألواح عند درجة حرارة محددة بالرجوع إلى الداتا شيت الخاص بنوع اللوح الشمسي.
حساب أقصى تيار لمنظم الشحن MPPT
لكي تعرف مقدار أقصى تيار منظم شحن مناسب لنظام الطاقة الشمسية، عليك استخدام قانون القدرة الكهربائية وتكتب بالصيغة التالية:
الواط = الفولت × الأمبير
الأمبير = الواط ÷ الفولت
حيث أن كل لوح شمسي يتنج طاقة كهربائية بقيمة فولت وأمبير محددين.
جهد شحن البطاريات
يتم التعامل مع جهد شحن البطاريات مثل جهد الألواح، ويوجد ثلاث نظم: 12V و 24V و 48V. ولكن جهد شحن البطارية يزيد عن الجهد الأسمى للبطارية.
بمعنى إذا كان جهد البطارية 12 فولت، فإن جهد الشحن يكون 14.4 فولت.
| جهد البطارية الأسمى | جهد الشحن |
|---|---|
| 12 فولت | 14.4 فولت |
| 24 فولت | 28.8 فولت |
| 48 فولت | 57.6 فولت |
مثال على تحجيم منظم شحن نوع MPPT
نظام طاقة شمسية يعمل على 24 فولت متصل به ألواح شمسية بقدرة 600 واط وجهد شحن البطاريات 28.8 فولت، احسب تيار منظم الشحن المناسب للنظام؟
تيار المنظم = إجمالي قدرة الألواح × معامل أمان (1.25) ÷ جهد الشحن
= 600 × 1.25 ÷ 28.8
تيار منظم الشحن = 26 أمبير
جهد المنظم يجب أن يكون أكبر من مجموع إجمالي جهد الألواح الشمسية (جهد الدارة المفتوحة Voc). وهنا في مثالنا تم توصيل كل ثلاث ألواح على التوالي.
إجمالي جهد الألواح الشمسية = جهد اللوح الشمسي (Voc) × عدد الألواح المتصل على التوالي
= 22.3 × 3 × 1.20 = 80 فولت
إذاً أقرب منظم شحن نوع MPPT متوفر في السوق بمواصفات (30 أمبير – 100V).
المصادر والمراجع
