HSS Solar Power and Hybrid Solar System

عندما تقرر أن تقوم بتركيب منظومة شمسية لمنزلك تسمع العديد من المصطلحات الغير مفهومة لديك
مثل الانفيرتر المفتوح والانفيرتر المغلق
في هذا البوست سيتم توضيح ماذا يعني الانفيرتر المفتوح ( مفتوح الفولتية ) .

في هذه الحالة يكون غالبية توصيل الألواح على التسلسل مع مراعاة الحدود المعطاة على البروشور او الداتا شيت الخاص بالانفيرتر .
ومراعاة ايضا الواط الشمسي للحصول على منظومة نموذجية ممتازة .

مثلا لدينا انفيرتر ١.٥ كيلو واط مفتوح يستقبل ١٥٠٠ واط شمسي
أقصى حد للألواح لدينا في هذه الحالة ٦ ألواح ٢٥٠ واط ٣٦ فولت او ما يعادل ٢٥٠×٦=١٥٠٠w
والتوصيل على التسلسل كاملا .

ملاحظة مهمة أي لوح فوق ٣٠٠ واط يكون الفولت فيه من ٤٠ الى ٥٠ في حال ذكر غير هذا الامر على الداتا شيت الخاص به .

HSS Solar Power and Hybrid Solar System

ما هي الألواح الشمسية؟

1- الألواح الشمسية هي المكون الرئيسي في الأنظمة الشمسية التي تقوم بتوليد الكهرباء

2- تصنع الخلايا من مواد شبه موصلة مثل السيليكون التي تمتص الضوء من الشمس.

3- السيليكون بطبيعته لامع جدا، فمن أجل الأستفادة من الفوتونات و منعها من الأنعكاس بعيدأ عن الخلية، يتم تطبيق طلاء مضاد للانعكاس للخلايا.

4- يتم وضع غطاء زجاجي أعلى اللوح الشمسي لحماية مادة السيليكون من العوامل الخارجية و الخدش.

5- يتكون اللوح من مجموعة من الخلايا PV cells المتصلة مع بعضها في اطار واحد وموصلة فيما بينها

6- الخلايا مقاسها القياسي العالمي 15.6 * 15.6 سم

7- ألواح ال255-285 وات يحتوي علي 60 خلية (6 * 10) و مقاسها 99 * 164 سم

8- ألواح ال315-335 وات تحتوي علي 72 خلية (6 *12) و مقاسها 99 * 196 سم

9-أما اذا تم تجميع مجموعة من الألواح في منظومة شمسية فنسميها المصفوفة الكهروضوئية او Solar Array

HSS Solar Power and Hybrid Solar System

أسباب نشوب الحرائق في منظومات الطاقة البديلة :

ينشب الحريق بأنظمة الطاقة الشمسية عموما بسبب ثلاث مسببات رئيسية وهي كالتالي :

1- خلل في العزل Insulation fault ( مثل وجود جروح بين سلكين نتيجة الاجهاد الميكانيكي او تآكل العازل مع الوقت او تسرب مياه وغيره ..)

2- الحمل الزائد على السلك overloading cables ( مرور تيار أكبر من استطاعة السلك )

3- التيار العكسي في اللوح الشمسي reverse current, وسنوضح ما معنى تيار عكسي ..

التيار العكسي في الالواح الشمسية reverse current يحدث نتيجة لــ :

1- قصر في الدائرة short circuit ( نتيجة ملامسة سالب وموجب اللوح الشمسي – او بسبب أي خطأ متعلق بالتوصيل faulty wiring )

2 – تأثير المصفوفات PV strings على بعضها البعض , وهنا لب الموضوع ويحدث كالتالي :
عندما يكون جهد الدائرة المفتوحة open-circuit voltage لأحدى السلاسل string مختلفًا بشكل كبير عن جهد الدائرة المفتوحة لبقية السلاسل المتوازية معها والمتصلة بنفس الانفيرتر او المنظم او اين كان …
حيث ان ذلك يؤدي الى تدفق التيار من المصفوفات السليمة الى المصفوفة التي فيها الضعف بدلاً من التدفق إلى الانفيرتر وتزويد المضخة او البطارية او الشبكة بالطاقة المطلوبة .

التيار العكسي يمكن ان يؤدي إلى ارتفاع خطير في درجات الحرارة و يسبب حرائق في المصفوفة الشمسية .

لذلك يجب اختبار قدرة تحمل اللوح الشمسي وفقًا لمعيار IEC 61730-2 ويجب أن توفر الشركة المصنعة أقصى قيمة تيار عكسي (IRM).

يحدد المعيار متطلبات اختبار السلامة الأساسية والاختبارات الإضافية التي هي وظيفة لتطبيقات الاستخدام النهائي للوحدة الكهروضوئية. تشمل فئات الاختبار الفحص العام وخطر الصدمة الكهربائية وخطر الحريق والإجهاد الميكانيكي والإجهاد البيئي.

ومن هنا يأتي اهمية اختيار جودة اللوح الشمسي, بالتزامن مع اهمية عمل الحمايات الكهربائية من ديودات وقواطع ومنظمات وغيرها ...

يتم توصيل البطاريات بنفس طريقة توصيل #الخلايا للحصول على قيم جهد وتيار مختلفة و المصفوفة تتكون من عدة #بطاريات يتم توصيلها ببعضها على التوازي (التفرع) او التوالي ( التسلسل) لتحقيق الجهد التصميمي المطلوب.
عند التوصيل على التوالي (التسلسل) يتضاعف قيمة #الجهد و يظل الأمبير ثابت.

فمثلآ عند توصيل بطاريتين 100 امبير و جهد 12v على التوالي يصبح الجهد المجمع 24v و يظل الأمبير 100
اما عند التوصيل على التوازي (التفرع) يتضاعف الأمبير و يظل الجهد ثابت. فمثلا عند توصيل #بطاريتين 100 امبير و جهد 12v على التوازي يظل الجهد 12v و يصبح الأمبير المجمع 200

من المهم أن جميع البطاريات تكون من نفس النوع والحالة إن أمكن. هذا يحسن كلا من السلامة والأداء لمصفوفة البطاريات
يتم تكوين مصفوفة البطاريات عن طريق التوصيل على التوالي و التوازي و ذلك لتحقيق الجهد و الأمبير المطلوب طبقا لمواصفات مثل 12/24/48/96/196V فولت
الوصلات على التوالي تشمل ربط الاتصال الموجب (+) من بطارية واحدة إلى السالب (-) في البطارية المقابلة.
ويستخدم الموجب (+) للبطارية الأولى مع السالب للبطارية الأخيرة #للتوصيل الى منظم الشحن.

التوصيل على التوازي يشمل ربط الاتصال الموجب (+) من بطارية واحدة مع الاتصال الموجب (+) من البطارية المقابلة .
و الشيء نفسه ينطبق على القطبية السالبة السالب (-) للبطارية الأولى يصل إلى السالب (-) للبطارية المقابلة .
و يتم أستخدام (+) للبطارية الأولى مع للبطارية الأخيرة للتوصيل الى منظم الشحن.

و فائدة اتصال النظام في النهايات هو ان تتم والتفريغ بطريقة متوازنة و زيادة العمر الافتراضي للبطاريات.

في بعض الحالات يتم توصيل البطاريات على التوالي و التوزازي في نفس الوقت

يتم عمل مجموعة من السلاسل و السلسلة الواحدة عبارة عن مجموعة من البطاريات يتم توصيلها على التوالي.
و جميع السلاسل لها فولت متطابق يعتمد على مواصفات منظم الشحن.

أخيرا يتم توصيل هذه السلاسل على التوازي للوصول الى الأمبير و القدرة التخزينة المطلوبة للمصفوفة.
و يتم أستخدام القطب الموجب (+) للسلسلة الأولى مع سالب(-) السلسلة الأخيرة للتوصيل الى منظم الشحن.
في الواقع طريقة التوصيل هذه طبيعية جدأ , و لا يجب ابدا ان تزيد عدد السلاسل التي تم توصيلها على التوازي عن ثلاثة مصفوفات .



1- توصيل لمبات الاضاﺀة مباشرة او الراوتر وشواحن الهواتف النقالة بالبطاريات خارج اطار #الانفيرتر.
و لكن الانفيرتر اساسا يقوم بقطع #الكهرباﺀ حينما تصل الى 30% من سعتها الاجمالية لحمايتها.
بينما التوصيل المباشر #يستهلك سعة البطارية حتى النهاية مما يقلل من عمرها الأفتراضي

2- تحميل البطارية #احمال كبيرة تقوم بتفريغها في وقت قصير جدا.

مثلا بطارية 200 يتم استخدامها في تكييف #استهلاكه 1200 #وات فيتم سحب: 1200/12 = 100 امبير دفعة واحدة في ساعة واحدة فقط
هذا التفريغ الكبير يسبب اهلاك للبطارية او ضرر جسيم بها

3- استخدام يعطي في شحن بطارية صغيرة بسرعة كبيرة.
مثلأ منظم شحن يعطي تيار 60 #امبير يشحن بطارية واحدة صغيرة قدرتها 50 امبير في اقل من ساعة
هذا يتلف البطارية سريعا و لذلك يجب استخدام بطاريات سعتها مناسبة مع قدرة منظم الشحن.

و من المتعارف عليه انه يجب ان لا يزيد عن 12% امبير من , ليتم بذلك #شحنها في مدة لا تقل عن 8 ساعات بأي حال من الأحوال.

تابعوا المنشور القادم توضيح انشاء الله