أفضل طرق توصيل الألواح الشمسية

أفضل طرق توصيل الألواح الشمسية، هناك العديد من طرق التوصيل التي نعتمد عليها عند تركيب وتوصيل ألواح الطاقة الشمسية على المنصة، والسبب الرئيسي لاختيار أفضل طرق توصيل الألواح الشمسية هو الحصول على أكبر قدر ممكن من الطاقة الكهربائية التي نحتاج إلى توليدها من الألواح الشمسية.

وقد قمنا بتخصيص موضوع لكيفية اختيار أفضل طرق توصيل الألواح الشمسية بناءً على أسس علمية وعملية لضمان التوصيل الصحيح والمتوافق مع باقي مكونات نظام الطاقة الشمسية.

أهمية توصيل الألواح الشمسية

ترتكز أهمية اختيار أفضل طرق توصيل الألواح الشمسية بناءً على العوامل التالية:

• تحديد أقصى جهد لتوصيل الألواح  الشمسية.
• نوع منظم الشحن (MPPT/PWM): يتم توصيل الألواح على التوالي للحصول على خرج جهد أعلى، وهنا نظام MPPT صمم للعمل ضمن نطاق معين وبالتالي يمكنه استغلال خرج الجهد المناسب له، أما PWM فلا يمكنه استغلال سوى الجهد القريب منه فقط (أي 12V أو 24V).
• يتم توصيل الألواح الشمسية للحصول على قدرات كبيرة ومتنوعة من الطاقة الكهربائية.

ما أفضل طرق توصيل الألواح الشمسية

كل نوع من أنواع التوصيلات لها دور في حجم النظام الشمسي، بمعنى إذا كان نظامك يعمل باستطاعة  1كيلو وات سوف تكتفي بتوصيل لوحين على التوالي فقط أما  باقي الألواح سوف توصلها على التوازي للحصول على قدرة أعلى على حساب زيادة تيار الألواح، وذلك لمحدودية نطاق جهد عمل الانفرتر كما يضع لك معلومات حول الجهود لا يجب تجاوزها، كما يجب أن لا تتجاوز أقصى استطاعة لمنظم الشحن.

ملاحظة هامة: هناك قيود والتزامات تجبرك على اختيار توصيل معين للألواح الشمسية، بهدف عدم تجاوز أقصى نقطة للجهد والتيار.

اقرأ أيضاً

• تشغيل ثلاجة على الطاقة الشمسية
• اختيار الانفرتر المناسب لتشغيل الثلاجة المنزلية

طرق توصيل الألواح الشمسية

هناك ثلاث طرق مشهورة يستخدمها الفنين والمهندسين في أعمال التوصيل للألواح وهي:

• توصيل الألواح على التوالي: توصل الطرف الموجب للوح الشمسي رقم 1 مع الطرف السالب للوح الشمسي رقم 2 وهكذا مع باقي الألواح، بينما توصل نهاية طرفي مجموع الألواح المتصلة على التوالي مع منظم الشحن أو الأحمال.
• توصيل الألواح على التوازي: توصل طرف كلاً من الموجب والسالب للوح الشمسي رقم 1 على التوازي مع طرف كلاً من الموجب والسالب للوح الشمسي رقم 2 وهكذا مع باقي الألواح، وتوصل نهاية طرفي مجموع الألواح المصلة على التوازي مع منظم الشحن أو الأحمال.
• توصيل الألواح على التوالي والتوازي: هذه الطريقة تجمع بين توصيل الألواح على التوازي والتوالي معاً لرفع خرج الجهد والتيار الكلي.

أفضل طرق توصيل الألواح الشمسية

أولاً: التوصيل على التوالي

تستخدم هذه التوصيلة إذا لاحظت أنه بإمكانك زياد جهد خرج الألواح بناءً على أمرين وهما:

• إن لا تتعدى أقصى جهد لنظام عند توصيل الألواح الشمسية.
• يجب قراءة قيمة نطاق جهد العمل لانفرتر الطاقة الشمسية الموجودة على لوحة البيانات لتحديد عدد الألواح التي يمكننا توصيلها بالنظام.

إذا كنت تريد توصيل لوحين على التوالي، ووجدت بأن جهد الدارة المفتوحة للوح الواحد 20 فولت فإن مجموع الجهدين تساوي:

V_OC = V_OC1 + V_OC2

V_OC = 20 V + 20 V = 40 V

ونفس الشيء ينطبق على جهد العمل للوح.

نستخدم هذا النوع من التوصيلات عندما تريد رفع قيمة جهد مجموع الألواح حتى النطاق المسموح به للنظام الشمسي.

ملاحظات هامة:

• عند توصيل الألواح على التوالي فإن الجهد يزيد مع ثبات قيمة التيار على نفس قيمة تيار اللوح الواحد.
• إن لا تتعدى قيمة مجموع الجهود أقصى نقطة للنظام الشمسي سواء كانت من الألواح أو جهد عمل الانفرتر.

ثانياً: التوصيل على التوازي

إذا كنت تريد توصيل لوحين على التوازي، ووجدت أن أقصى تيار للوح الواحد يساوي 8 أمبير فإن مجموع التيارات للوحين.

I_M = I_M1 + I_M2

I_M = 8 A + 8 A = 16 A

ونفس الشيء ينطبق على تيار قصرة الدارة للوح الشمسي.

نستخدم هذا النوع من التوصيلات عندما تريد رفع قيمة التيار لمجموع الألواح حتى النطاق المسموح به للنظام الشمسي.

ثالثاً: التوصيل على التوالي والتوازي

إذا أردت توصيل كل لوحين على التوالي ثم توصلهما على التوازي مع لوحين آخرين متصلين على التوالي، فإن جهد الدارة المفتوحة لمجموع الألواح المتصلة تساوي مجموع كل لوحين متصلين على التوالي كالتالي:

مجموع جهد الدارة المفتوحة للمجموعة الأولى المتصلة على التوالي (string 1) تساوي:

V_OC1 = V_OC + V_OC = 2V_OC

مجموع جهد الدارة المفتوحة للمجموعة الثانية المتصلة على التوالي (string 2) تساوي:

V_OC2 = V_OC + V_OC = 2V_OC

دارة تيار القصر للألواح المتصلة على التوازي تساوي:

I_SCA = I_SC1 + I_SC2 = I_SC + I_SC = 2I_SC

نستخدم هذا النوع من التوصيلات عندما تريد رفع قيمة مجموع جهود وتيارات الألواح المتصلة معاً حتى النطاق المسموح به للنظام الشمسي.

يعتمد اختيارك لأفضل طرق توصيل الألواح الشمسية على أساس اختيار أنسب قيمة جهد وتيار متوافقين من حيث مجال العمل لباقي مكونات نظام الطاقة الشمسية كالانفرتر.

المصادر والمراجع

• electricaltechnology