متى يفضل توصيل الألواح الشمسية (توالي وتوازي)، عادة عند تصميم نظام الشمسي نحتاج إلى التنسيق بين مكونات النظام الشمسي لكي تتناسب فيما بينهما.
ويتم التنسيق بين المكونات بحيث تختار عدد الألواح بناءً على قدرة منظم الشحن، وكذلك الأحمال والبطاريات الكهربائية، بينما قدرة الانفرتر يختار حسب قدرة أحمال الأجهزة الكهربائية خلال الساعة الواحدة.
هناك سؤال متداول قد يطرحه البعض وهو متى يفضل توصيل الألواح على التوالي، ومتى على التوازي، ومتى الأثنين معاً؟ دعنا ندخل في الإجابة عن كل ما سبق بشرح مبسط على قدر الإمكان وبالتدريج لكي يستفيد الجميع من هذا المقال.
اقرأ أيضاً
طرق توصيل الألواح الشمسية
هناك ثلاث طرق أساسية لتوصيل الألواح الشمسية وهما:
- التوصيل على التوالي (Series).
- التوصيل على التوازي (Parallel).
- التوصيل المركب (توالي وتوازي).
وكل طريقة لها آليه معينة في التوصيل والتي سنتحدث عنها بالتفيصل في هذا المقال.
توصيل الألواح على التوالي (Series)
عند الاعتماد على هذه التوصيلة فإن التيار الناتج من إجمالي الألواح يبقى ثابتاً، وهو يمثل تيار أحد الألواح فقط، بينما يصبح الجهد الكلي هو مجموع جهود الألواح المربوطة جميعها معاً.
ويتم توصيل الألواح على التوالي من خلال ربط الطرف السالب (-) للوح الأول مع الطرف الموجب (+) للوح الثاني وهكذا مع باقي الألواح الشمسية.
توصيل الألواح على التوازي (Parallel)
عند توصيل الألواح الشمسية على التوازي، فإن الجهد الناتج من الألواح الشمسية يبقى ثابتاً، ويمثل جهد أحد الألواح، بينما يصبح التيار الكلي الخارج عبارة عن مجموع تيارات الألواح جميعها المرتبطة معاً.
ويوصل الألواح على التوازي بربط جميع الأطراف السالبة (-) لجميع الألواح معاً، وربط الأطراف الموجبة (+) للألواح جميعها مع بعضها بعضاً وهكذا.
التوصيل المركب للألواح الشمسية (توالي وتوازي معاً)
يطلق على التوصيلية أيضاً بالمصفوفة (بالإنجليزية: Array)، وهي المنتشرة بكثرة في أنظمة الطاقة الشمسية، حيث يتم الاستفادة من ميزات التوصيليتين السابقتين معاً، إذا يزداد الجهد والتيار معاً.
متى يفضل توصيل الألواح الشمسية (توالي وتوازي)
- أولاً: متى نحتاج للتوصيل التوالي
نعلم جميعنا أن التوصيل التوالي هي الطريقة المفضلة والتي ينصح بها المهندسين، ولكن هناك حدود لهذه التوصيلة أي لا يمكنك توصيل جميع الألواح على التوالي إذا كانت هناك شروط تجبرك على توصيل لوحين أو ثلاث ألواح فقط.
ومن هذه الشروط: نطاق الجهد التشغيلي لمنظم الشحن وجهد عمل المنظم، وبالنسبة لانفرتر الغاطس المخصص للطاقة الشمسية يجب قراءة نطاق الجهد التشغيلي لديه لكي تعرف إجمالي أقصى جهد لمجموع الألواح التي تريد توصيلها على التوالي.
- ثانياً: متى نحتاج للتوصيل التوازي
نحتاج إلى توصيل الألواح على التوازي في الأنظمة الصغيرة والتي يتم فيها تركيب منظم شحن نوع PWM.
حيث أن هذا المنظم لا يقوم باستغلال كامل الطاقة عند رفع جهد خرج الألواح الشمسية، بل يستفيد من جزء بسيط حسب جهد النظام الشمسي.
أي إذا كان لديك ألواح متصلة على التوالي ليخرج جهد 50 فولت، وكان المنظم يعمل على 12 فولت، فإنه يقوم بأخذ فقط 14 فولت على سبيل المثال، وباقي الجهد (36 فولت) يتم فقدها تماماً دون الاستفادة منها. وبهذا فإننا لا نستغل إجمالي الطاقة المنتجة من الألواح بشكل كامل أو شبة كامل.
الخلاصة: توصيل التوازي يفضل استخدامه في حال تم تركيب منظم شحن نوع PWM وللأنظمة الصغيرة الأقل من 1 كيلو واط.
- ثالثاً: متى نحتاج للتوصيل المركب (توالي/توازي)
نستخدم هذه التوصيلة في الحالات التالية:
- إذا كانت قدرة النظام أكبر من 1 كيلو.
- في حال كان نطاق الجهد التشغيلي للمنظم محدود نلتجأ عندها إلى التوصيل المركب.
وعادة تكون هذه الطريقة هي الأكثر انتشاراً في أغلب الأنظمة الشمسية.
المصادر والمراجع
