تحجيم مقطع الكابل بين الألواح ومنظم الشحن

تحجيم مقطع الكابل بين الألواح ومنظم الشحن، تعد كابلات الطاقة الشمسية إحدى أهم مكونات المنظومة التي يجب أخذها بعين الاعتبار أثناء التصميم.

في نفس الصدد يجب تحجيم مساحة مقطع الكابلات التي يتم ربطهما داخل المنظومة بحسب قدرة كل عنصر من عناصر النظام الشمسي.

وقد خصصنا هذا المقال الملم بمعلومات حسابية مهمة مفيدة إلى كل معني بمجال الطاقة الشمسية للتعرف على كيفية حساب أو تحجيم مساحة مقطع الكابل بين الألواح الشمسية ومنظم الشحن الشمسي خطوة بخطوة.

الهدف من تحجيم مساحة مقطع الكابلات

هناك الكثير ممن يواجهون مشاكل ناتج عن إهمال وضع مساحة مقطع الكابل المناسب لتحمل قيمة التيار المقدر مروره بالدائرة الكهربائية.

ولأن الأنظمة الشمسية المنفصلة عن الشبكة تعمل على فرق جهد منخفض وتيارات عالية؛ فإننا بحاجة إلى حساب مساحة مقاطع كابلات قادرة على تحمل هذه التيار الكهربائية العالية، مع الأخذ بعين الاعتبار بأن قيمة الهبوط في الجهد ما بين الألواح الشمسية ومنظم الشحن يجب أن لا يتجاوز 3%، وهذه نقطة في غاية الأهمية.

اقرأ أيضاً

• حساب عدد الألواح للانفرتر (Axpert MAX 3.6KW)
• الفرق بين الألواح الشمسية الزرقاء والسوداء
• هل ينتج اللوح الشمسي نفس القدرة

قانون حساب مقطع كابلات التيار المستمر

لا يمكن استخدام هذا القانون في التيار المتردد AC أو في كهرباء 3 فاز، فكل نظام كهرباء له قوانينه الخاص به، وهنا في هذا الموضوع نستخدم قانون خاص في أنظمة الطاقة الشمسية، وبالتحديد في تحديد مساحة مقطع الكابلات ما بين الألواح الشمسية ومنظم الشحن، والصيغة الرياضية للقانون يكتب كالآتي:

مساحة مقطع الكابل (مم2) = (1.4 × 2 × L × I × P) ÷ (هبوط الجهد % × V)

خطوات تحديد مقطع الكابل بين الألواح والمنظم

أولاً: تحديد إجمالي جهد الألواح الشمسية الكلية

ثانياً: تحديد مجموع التيار الكلي للألواح الشمسية.

ثالثاً: تحديد المسافة بالمتر ما بين مصفوفة الألواح الشمسية ومنظم الشحن.

رابعاً: حساب مساحة مقطع الكابل مع مراعاة نسبة الهبوط في الجهد المسموح به، والمقاومة النوعية للموصل.

ملاحظة مهمة: تذكر أن الجهد يزيد في حالة التوصيل التوالي ويبقى ثابت في حالة توصيل التوازي، بينما التيار العكس يبقى ثابت في حالة التوالي ويزيد في حالة التوازي.

تحجيم مقطع الكابلات بين الألواح ومنظم الشحن

مثال:

لدينا توصيل مركب (توالي وتوازي) لمجموعة ألواح شمسية بإجمالي 1800W، علماً أن مواصفات اللوح الشمسي الواحد:

أوجد مساحة مقطع الكابل الموجود ما بين الألواح الشمسية ومنظم الشحن الشمسي، إذا علمت أن:

• المسافة بينهما 20 متر.
• نسبة هبوط الجهد المسموح به 2%.

الحل:

أولاً: نوجد إجمالي جهد الألواح في السترينج الواحد كالآتي:

إجمالي جهد الألواح التوالي = عدد الألواح المتصلة على التوالي × جهد اللوح الواحد عند العمل (Vmp)

= 3 × 32.7

= 96.9 فولت

ثانياً: نوجد إجمالي تيار الألواح الشمسية الكلي كالآتي:

تيار الألواح الشمسية الكلي = عدد السترينجات المتصلة على التوازي × تيار القصر للوح الشمسي (Isc)

= 2 × 9.65 = 19.3 أمبير

ثالثاً: نوجد مساحة مقطع الكابلات (الموجب والسالب) بتطبيق القانون الآتي:

مساحة مقطع الكابل (مم2) = (1.4 × 2 × L × I × P) ÷ (هبوط الجهد % × V)

= (1.4 × 2 × 20 × 19.3 × 0.01724) ÷ (0.02 × 96.9)

= 18.63 ÷ 1.93

= 9.6 ملم2

أقرب مقطع كابل متوفر في السوق بمقاس 10 ملم2.

المصادر والمراجع

• بعض الكتب التعليمية
• electricaltechnology