
حساب مقطع كابل الألواح الشمسية لكل مجموعة 5200 واط، موضوع جديد يضاف ضمن سلسلة تعلم تصميم أنظمة الطاقة الشمسية يشرح فيه كيفية حساب مساحة مقطع الكابل الواصل بين الألواح الشمسية والانفرتر الشمسي لكل مجموعة.
تحدثنا في مقالات السلسلة السابقة عن اختيار الانفرتر الشمسي 11 كيلو واط وفق حساب الطاقة المستهلكة وإجمالي قدرة الألواح الشمسية اللازمة لهذا النظام.
وتبين أن الانفرتر الشمسي يحتوي على وحدتين منظم شمسي، كل وحدة يستوعب قدرة ألواح شمسية حتى 5500 واط، ما يعني ذلك أن الانفرتر به مدخلين للألواح الشمسية بحيث تقسم عدد الألواح إلى مجموعتين، كل مجموعة قدرة 5200 واط بإجمالي 10.4 كليو واط.
ومن هذا المنطلق وجب علينا تصميم أو حساب مقطع الكابل المناسب لكل مجموعة ألواح طاقة شمسية لكي يكون قادر على تحمل التيار الكلي لكل مجموعة على حدة.
عليك أولاً الاطلاع على مقالات سابقة عن سلسلة تعلم تصميم أنظمة الطاقة الشمسية:
- أهم نصائح فرز الأحمال الكهربائية ضمن الطاقة الشمسية
- فرز وحساب الأحمال الكهربائية المنزلية
- حساب عدد بطاريات الطاقة الشمسية لمجموعة 10.65kWh
- حساب عدد الألواح الشمسية لمعدل استهلاك 37.65 كيلوواط ساعة
- توصيل الألواح الشمسية قدرة 10.4 كيلوواط
- اختيار الانفرتر المناسب لتشغيل أحمال قدرة 6986 واط
متطلبات اختيار مقطع الكابل المناسب للألواح الشمسية
- تحديد التيار الكلي لكل مجموعة.
- تحديد إجمالي جهد ألواح الطاقة الشمسية لكل مجموعة.
- تقدير المسافة اللازمة بين الألواح والانفرتر بمقياس المتر.
- أقصى نسبة هبوط للجهد موصى به بين الألواح والانفرتر لا يتجاوز عن 3%.
- استعن في الحساب بمعادلة حساب مساحة مقطع كابلات التيار المستمر DC.
- اختر كابل بمساحة مقطع قادر على تحمل تيار إجمالي كل مجموعة من ألواح الطاقة الشمسية، مراعيا أن يكون مقطع الكابل أكبر من الناتج الذي يظهر لنا في الحساب.
- خذ في الاعتبار أن قيمة المقاومة النوعية لموصل النحاس تساوي 0.01724
حساب الجهد الكلي والتيار الكلي للألواح الشمسية


من ورقة بيانات اللوح الشمسي 650 واط نستخرج التالي:
- تيار اللوح الشمسي (Imp)= 17.16 أمبير
- جهد اللوح الشمسي (Vmp)= 37.9 فولت
حساب التيار الكلي والجهد الكلي لكل مجموعة من الألواح الشمسية كالتالي:
إجمالي جهد المجموعة الأولى للألواح الشمسية= جهد اللوح الشمسي× العدد
=37.9 × 8 = 303 فولت دي سي
التيار الكلي لكل مجموعة= تيار اللوح الشمسي الواحد 17.16 أمبير، لماذا؟ لأن كل مجموعة متصلة على التوالي، بالتالي فإن الجهد يزيد والتيار يبقى ثابت.
حساب مقطع كابل الألواح الشمسية لكل مجموعة 5200 واط
المعطيات:
- الجهد الكلي لمجموع الألواح الشمسية = 303 فولت
- التيار الكلي لمجموع الألواح الشمسية = 17.16 أمبير
- المسافة بين كل مجموعة والانفرتر= 20 متر
- نسبة الهبوط في الجهد المسموح به= 3%
- المقاومة النوعية للنحاس= 0.01724
ثم نطبق القانون:
مساحة مقطع الكابل = (1.4 × 2 × التيار الكلي × المقاومة النوعية (p) × طول الكابل) ÷ (الجهد الكلي × نسبة هبوط الجهد)
= (1.4 × 2 × 17.16 × 0.01724 × 20) ÷ (303 × 0.03)
= 16.5 ÷ 9
= 1.83
يمكن اختيار كابل 4 ملم2 للطرف الموجب وآخر للطرف السالب، مع مراعاة أن يكون الكابلين (الموجب+ السالب) لهما نفس الطول ونفس نوع الموصل (نحاسي).
وما ينطبق على المجموعة الأولى للألواح ينطبق على المجموعة الثانية.
المصدر: شركات طاقة شمسية
جزيل الشكر والامتنان على المعلومات القيمة
شاكرين لكم حسن ثقتكم و دعمكم و نتمنى أن نكون عند حسن ظنكم دائماً ، رضاكم هدفنا