متطلبات حماية الألواح الشمسية، عند التعامل مع أنظمة الطاقة الشمسية لا بد من مراعاة متطلبات الحماية الكهربائية اللازمة لحماية الألواح الشمسية التي تعد واحدة من العناصر الأساسية بمنظومة الطاقة الشمسية.
فما هي المتطلبات اللازمة لحماية الألواح الشمسية؟ وما الفائدة من هذه الحمايات؟ وهل يمكن الاستغناء عن حمايات الألواح الشمسية والاكتفاء بتركيب الألواح الشمسية مع الانفرتر الشمسي مباشرة دون حمايات؟
فوائد حماية ألواح الطاقة الشمسية
هناك عدة فوائد مهمة تفيد في حماية الألواح الشمسية أهمها:
- الحماية من تيار القصر.
- الحماية من الصواعق.
- الحماية من رجوع التيار من البطارية إلى الألواح الشمسية.
- الحماية من وجود الظل ومن البقع الساخنة.
- تأمين مداخل ومخارج كابلات الألواح الشمسية.
- يمكن إجراء الصيانة عند الحاجة لذلك.
- حماية مدخل الانفرتر الشمسي من الجهد العالي وتيار التماس.
- حماية كل مجموعة ألواح على حدة وتوصيلهما بلوحة خاصة.
هل يمكن الاستغناء عن حمايات الألواح الشمسية؟
قد يعتقد البعض أن الانفرتر الشمسي يمكنه التكفل بكافة الحمايات من ضمنها حماية الألواح الشمسية، وهذا صحيح ولكن من الممكن أن يتعرض الانفرتر نفسه إلى أعطال أخرى قد لا تلاحظه من المحتمل أن تكون سبب في إنهاء مفعول بعض الحمايات المتوفرة بالانفرتر وهذا يقلل من فعاليته.
كما يفضل دائماً أخذ الاحتياطات اللازمة من حمايات كهربائية لتجنب حدوث تلف في أي جزء من مكونات منظومة الطاقة الشمسية.
ويراعي اختيار عناصر الحماية الكهربائية بما يتوافق مع حجم الألواح الشمسية والانفرتر الشمسي وكذلك البطاريات؛ حتى تعمل منظومة الحماية بكفاءة وفعالية في حال زاد التيار أو الجهد عن الحد المسموح به.
متطلبات حماية الألواح الشمسية
عند تركيب الألواح الشمسية وليكن مثلاً ألواح طاقة شمسية من شركة كنديان سولار لا بد من مراعاة وجود الحمايات الكهربائية التالية:
فيوزات التيار المستمر DC
(بالإنجليزية: fuses DC) هي فيوزات مخصصة في حماية الألواح الشمسية ويكتب على سطحها Solar PV، ولا يصح تركيب فيوزات تيار متردد لأنها لن تحمي بنفس كفاءة فيوزات التيار المستمر.
كما أن فيوزات الـ DC مصممة بشكل خاص لتحمل مقدار التيار المستمر المار بها وتنصهر بمجرد مرور تيار أكثر من القيمة القصوى لها.
وعند انصهار الفيوز يجب تغييره بفيوز جديد بنفس المواصفات الكهربائية والفنية له.
قواطع التيار المستمر DC
(بالإنجليزية: DC circuit breaker) هو عنصر حماية من متطلبات الحماية الأساسية في منظومة الطاقة الشمسية، حيث يعمل على حماية الألواح الشمسية من التيار الزائد وتيار القصر العالي.
كما يستخدم في وصل وفصل تيار اللوح أو الألواح الشمسية عن جهاز الانفرتر بغرض إجراء صيانة أو عمل بعض التغييرات في المنظومة الشمسية.
مانع الصواعق SPD
هو جهاز مهم ويعد من عناصر الحماية الأساسية في منظومة الطاقة الشمسية، قد يتم إهماله عند البعض ويكتفي بتركيب فيوزات تيار مستمر مع قاطع DC.
وظيفة مانع الصواعق هو حماية منظومة الطاقة الشمسية من الصواعق التي تتألف من الفولتيه والتيارات العالية جداً والتي قد تكون سبب في تلف بعض أجزاء النظام الشمسي.
ويمكن القول أن هذا الجهاز يعمل على تمرير الفولت العالي والتيارات العالية إلى خط التأريض ومنه إلى الأرض ما يحمي منظومة الطاقة الشمسية من صعقة الفولت العالي والتيارات العالية، وهو جهاز سريع الاستجابة.
ومن هنا تأتي أهمية وجود جهاز حماية يطلق عليه مانع الصواعق أو خانق الصعقة الكهربائية، ويوجد منه ما هو مخصص للتيار المستمر ويركب للحماية من قولتيه وتيارات الألواح الشمسية، وآخر مخصص للتيار المتردد ويستخدم في حماية الأجهزة الكهربائية المنزلية.
دايودات منع التيار العكسي
(بالإنجليزية Blocking Diodes)، هي دايودات تعمل على منع التيار العكسي، بمعنى منع إعادة التيار من البطارية غلى الألواح الشمسية عند وجود غيوب تظليل أو حدوث عطل.
وتوصل دايودات منع التيار العكسي على التوالي مع موجب اللوح الشمسي وعادة يتم توصيله مع لوح واحد أو مع مجموعة ألواح متصلة على التوالي، وفي حال وجود عدة مجموعات يوصل دايود مع كل مجموعة.
في الختام نكون قد انتهينا الشرح المبسط عن الحمايات المستخدمة في حماية الألواح الشمسية، إذا كان لديك أي استفسار حول هذا الموضوع اترك لنا في التعليقات، مع تحيات فولتيات.
اقرأ أيضاً:
المرجع: شركات طاقة شمسية+
