التركيب هو إحدى الطرق البديلة الأكثر شيوعًا لتوفير الكهرباء للمنزل.

مزاياها واضحة:

1. أنها لا تشغل مساحة كبيرة كما هو مطلوب لتثبيت طاحونة هوائية.
2. تعمل بصمت ولا تسبب أي إزعاج للجيران.

هناك أيضًا عيوب، أهمها:

1. الألواح الشمسية لا تزال ليست رخيصة.
2. يتطلب تثبيت مثل هذا النظام معرفة ومهارات خاصة.

إذا لم يتمكن كل واحد منا بشكل فردي من فعل أي شيء مع المشكلة الأولى، فيمكن للجميع معرفة المشكلة الثانية.

اختيار الموقع

يشترط وجود فجوة بين الألواح والسطح عند اختيار مكان تركيب الألواح الشمسية يجب مراعاة المميزات التالية:

• جغرافية؛
• خاص.

يجب تركيب الألواح الشمسية ليس فقط في الأماكن المضيئة، ولكن أيضًا بزاوية محددة.هذا ينطبق بشكل خاص على الألواح أحادية البلورية.

تأخذ في الاعتبار:إذا لم تترك فجوة بين السقف والألواح لتدوير الهواء، فسوف ترتفع درجة حرارة الوحدات وتحترق.

يتم حساب زاوية الميل باستخدام صيغة خاصة وتعتمد على خط العرض الذي يقع عليه المنزل. إذا تم تبسيط الصيغة بشكل كبير، فإن نظام حساب زاوية ميل الألواح يبدو كما يلي:

• بالنسبة لخط العرض الذي يصل إلى 25 درجة، تحتاج إلى مضاعفة قيمته بمقدار 0.87؛
• بالنسبة لخط العرض من 25 إلى 50 درجة، تحتاج إلى ضرب القيمة بـ 0.76 وإضافة 3.1 درجة.

تشمل الميزات الخاصة الظروف التي يقع فيها المنزل. لا ينبغي أن يكون السقف مظللا بالأشجار أو المباني الأخرى.

إذا لم يتم حل هذه المشكلة، فمن الأفضل تثبيت الألواح ليس على السطح، ولكن على أعمدة منفصلة في الفناء.

مراحل التثبيت

يتم تركيب مجموعة نظام الألواح الشمسية على عدة مراحل.وهي مدرجة أدناه.

تذكر:كلما كانت الأسلاك أقصر، قل فقدان الطاقة فيها.

الفروق الدقيقة في السحابات

إطارات للألواح الشمسية قبل البدء في العمل، من الضروري حساب الحد الأقصى للحمل المسموح به للسقف.

لضمان وضع الألواح الشمسية بشكل صحيح أثناء تركيبها، يجب عليك الالتزام بالمبادئ المذكورة أدناه.

1. لا ينبغي اختيار زاوية ميل الألواح بشكل تعسفي، ولكن بناءً على الخصائص الجغرافية لموقع المنزل. كيفية حساب الزاوية مكتوبة أعلاه في هذه المقالة.
2. إذا كانت زاوية السقف لا تتوافق مع تلك الموجودة في الحسابات، فيمكن تركيب الوحدات على هياكل منفصلة في الفناء.
3. وتزداد كفاءة الألواح إذا كانت جوانبها الأمامية موجهة نحو الجنوب.
4. في فصل الشتاء، يجب زيادة زاوية ميل البطاريات بمقدار 14 درجة. في الصيف يجب تخفيضه بنفس المقدار.

نصيحة إختصاصية:لتتمكن من ضبط زاوية ميل الوحدات، يمكنك استخدام إطارات خاصة. أنها تسمح لك بتغيير الزاوية من 15 إلى 70 درجة. باستخدام هذه التصاميم، يمكن تركيب البطاريات حتى على الأسطح الناعمة.

ربط المشاريع المشتركة مع بعضها البعض

مخطط اتصال SP لن تنشأ المشاكل المرتبطة بـ إذا كان يجب أن تكون جميعها موجودة في نفس المستوى.

لكنها ستعمل بشكل مختلف إذا تم وضعها على منحدرات سقف مختلفة. تلك اللوحات التي تستقبل المزيد من الضوء ستعمل بكفاءة أكبر.

يمكن تقليل فقد الطاقة عن طريق تركيب وحدة تحكم فردية على بطاريات كل طائرة.

وحدة التحكم عبارة عن جهاز مضمن في المجموعة يوفر الشحن والتفريغ التلقائي.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يساعد تركيب الثنائيات المقطوعة في هذه الحالة. قد يتم تركيب الثنائيات في البداية من قبل الشركات المصنعة، أو قد يتم ترك مساحة لهم ليتم دمجهم ذاتيًا.

مخطط الاتصال

مخطط اتصال SP. (اضغط للتكبير) مخطط توصيل البطارية الشمسية هو كما يلي:

1. يتدفق التيار المباشر عبر السلك إلى وحدة التحكم.
2. يتم توزيع تيار التيار المستمر بواسطة وحدة التحكم إلى فرعين: أحدهما يؤدي إلى البطارية لإعادة شحنها، والثاني يعمل على تشغيل الأجهزة التي تستهلك تيارًا مستمرًا.
3. يتدفق التيار المباشر من البطارية إلى العاكس، والذي يحوله إلى تيار متردد.
4. من العاكس، يتم إرسال التيار المتردد إلى صندوق التوزيع، حيث يتم توزيعه في جميع أنحاء المنزل.

تذكر:يمكن جعل إمدادات الطاقة في المنزل أكثر كفاءة عن طريق إضافة مصادر إضافية للتيار الكهربائي. ومع ذلك، سيؤدي هذا الإجراء إلى تعقيد نظام اتصال الجهاز.

كما ترون، تركيب الألواح الشمسية ليس بالأمر الصعب. كل ذلك يأتي لتحقيق النقاط التالية:

• إزالة الأشجار التي تلقي بظلالها.
• تحديد زاوية ميل الألواح بشكل صحيح؛
• تأمين الألواح على السطح (إذا لزم الأمر، استخدم إطارات خاصة قابلة للتعديل)؛
• تثبيت الأجهزة اللازمة في المنزل (العاكس، المجمع، البطاريات)؛
• ربط عناصر الدائرة بالأسلاك.

ملحوظة:عادة لا تشمل تكلفة مجموعات الألواح الشمسية سعر التركيبات والأسلاك والمثبتات.

إذا لم تكن متأكدًا من قدرتك على القيام بمثل هذا العمل، فمن الأفضل أن تعهد بالأمر إلى المتخصصين. بعد كل شيء، إذا تم توصيله بشكل غير صحيح، فلن تتمكن من الحصول على تيار طاقة أقل فحسب، بل يمكنك أيضًا إتلاف نظام باهظ الثمن.

شاهد الفيديو الذي يشرح فيه المتخصصون ذوو الخبرة الفروق الدقيقة في تركيب الألواح الشمسية:

يوجد حاليًا نوعان من الألواح الشمسية أكثر شيوعًا في سوق الطاقة البديلة الروسية: أحادية البلورية ومتعددة البلورات. تعد البطاريات أحادية البلورات أكثر كفاءة في تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية من البطاريات متعددة البلورات. علاوة على ذلك، فإن تكلفتها أعلى أيضًا من تكلفة البطاريات متعددة البلورات. ويرجع ذلك إلى عملية الإنتاج الأكثر تعقيدًا والمكلفة.

سؤال مهم آخر يطرح عند اختيار الألواح الشمسية هو الشركة المصنعة. وبطبيعة الحال، يتم إنتاج معظم الألواح الشمسية في الصين. هناك أيضًا بطاريات من الإنتاج الأوروبي والروسي. البطاريات الصينية، في معظمها، أرخص بكثير من نظيراتها الأوروبية والروسية، لكن النسخ ذات الجودة المنخفضة أكثر شيوعًا فيما بينها. ورغم ذلك اخترنا الألواح الشمسية من شركة Suoyang الصينية. لقد أثبتوا أنهم منتج عالي الجودة بسعر معقول إلى حد ما، وهو الأمر الذي تمكن مهندسونا من التحقق منه شخصيًا من خلال زيارة منشأة الإنتاج Suoyang في الصين.

إذا كنت قد قررت اختيار نوع الألواح الشمسية والشركة المصنعة لها، فأنت الآن بحاجة إلى حساب قوة الوحدات الشمسية المطلوبة لاحتياجاتك بشكل صحيح. تم وصف كل شيء بالتفصيل. بمعرفة القوة المطلوبة للألواح الشمسية يسهل تحديد العدد المطلوب.

كيفية تثبيت؟

لنبدأ باختيار الموقع. يمكن تركيب الألواح الشمسية في أي مكان تقريبًا على سطح منزل ريفي، وعلى قطعة أرض بجوار المنزل، وحتى على شرفة مبنى سكني. الشيء الرئيسي هو استيفاء الشروط الأساسية للحصول على أقصى قدر من توليد الكهرباء. هذه هي زاوية الميل بالنسبة للأفق والاتجاه.

يجب توجيه سطح الألواح الشمسية الممتص للضوء نحو الجنوب. وتتحقق الظروف المثالية إذا سقطت أشعة الشمس على سطح الخلية الشمسية بزاوية 90 درجة لأطول فترة ممكنة. حدد زاوية الميل المثالية لمنطقتك، مع الأخذ في الاعتبار الوقت من العام الذي يتوقع فيه الحد الأقصى لاستهلاك الكهرباء. لكل منطقة، يتم تحديد زاوية الميل المثلى بشكل منفصل. على سبيل المثال، بالنسبة لمنطقة موسكو، فإن زاوية الميل المثالية في الصيف هي 15 درجة -20 درجة، وفي الشتاء 60 درجة -70 درجة. للحصول على أقصى استفادة من الألواح الشمسية الخاصة بك، يوصى بتغيير زاوية الميل مرتين على الأقل في السنة.

عند الاتصال في سلسلة، لتجنب انخفاض الكفاءة، يجب أن تكون جميع اللوحات في السلسلة موجودة على نفس المستوى، في نفس الزاوية.

إذا قررت تركيب الألواح الشمسية ليس على السطح، بل على المنطقة القريبة من منزلك، فلا تنس رفعها عن سطح الأرض بما لا يقل عن 50 سم (في حالة تساقط الثلوج بكثرة في الشتاء).

الألواح الشمسية والظل

حتى القليل من الظل يؤثر سلبًا على إنتاج الكهرباء من الألواح الشمسية. لذلك ينصح بوضع مجموعة الألواح الشمسية في أماكن لا تخضع للتظليل. على مدار العام، يغير الظل موقعه، ضع ذلك في الاعتبار عند التثبيت. حاول عدم تغطية الألواح الشمسية بزجاج إضافي؛ فهذا يقلل من كفاءة اللوحة بنسبة 30% تقريبًا، حتى مع الشفافية المرئية للزجاج.

أرز. 1. انعكاس الضوء

تهوية الألواح الشمسية

لا تقم بتثبيت الجانب السفلي من الألواح الشمسية بشكل وثيق؛ يجب أن تكون هناك مسافة بين اللوحة ومستوى التثبيت لتدوير الهواء. التهوية الصحيحة للسطح السفلي للألواح الشمسية تضمن تبديد الحرارة الزائدة مما يؤثر سلباً على كفاءة الألواح.

من أجل تحقيق التثبيت الموثوق به، يجب تأمين الألواح الشمسية على الأقل في أربع نقاط. تم تصميم إطار التثبيت المصنوع من الألومنيوم للتثبيت على الجانب الطويل، ولا تستخدم الجانب القصير للتثبيت.

أرز. 2. تركيب الألواح الشمسية

هناك عدة طرق لربط الألواح الشمسية، أهمها: استخدام واستخدام وصلة مثبتة بمسامير من خلال الفتحات الموجودة في الجزء السفلي من الإطار. للتثبيت، استخدم فقط الفتحات المتوفرة خصيصًا في إطار اللوحة. وينتهي الضمان على الألواح الشمسية إذا تم حفر ألواح إضافية؛ الثقوب، وكذلك إجراء تغييرات على التصميم. لتركيب الألواح الشمسية، استخدم مثبتات متينة مصنوعة من مواد مقاومة للتآكل.

توصيل الألواح الشمسية

أسلاك التوصيل المدمجة مقاومة للأشعة فوق البنفسجية. المقطع العرضي للسلك 4 مم 2. للحصول على اتصال مغلق بإحكام، يتم توفيره في نهايات الأسلاك.

أرز. 3. موصلات MC4 القياسية

تأكد دائمًا من صحة التركيبات الكهربائية قبل توصيل الألواح الشمسية بالنظام. تحقق من القطبية وقم بقياس جهد الدائرة المفتوحة للمصفوفة الشمسية، وإذا كانت تختلف عن القيمة المقدرة، فهذا يعني أن هناك اتصالاً غير صحيح.

عند توصيل الألواح الشمسية، لا تتجاوز الحد الأقصى لتصنيفات الجهد والتيار للأجهزة الأخرى. اتبع مواصفات الشركات المصنعة للعاكس وجهاز التحكم بالشحن.

لا تفتح صندوق توصيل البطارية الشمسية. تحتوي اللوحات على جميع الأسلاك والموصلات اللازمة للاتصال بالنظام.

للاتصال، يوصى باستخدام الأسلاك النحاسية أحادية النواة فقط مع مقطع عرضي حسب التيار وطول السلك، ولكن ليس أقل من 4 مم 2. يجب أن يكون عزل السلك مقاومًا للأشعة فوق البنفسجية. إذا كنت تستخدم سلكًا غير مقاوم للأشعة فوق البنفسجية، فتأكد من وضعه في تمويج مخصص للتركيب الخارجي. حاول إبقاء الأسلاك بعيدة عن أشعة الشمس المباشرة. لتوصيل الألواح الشمسية، استخدم فقط موصلات خاصة بمعيار MC4. يتم الاتصال بين السلك والموصل باستخدام أداة تجعيد خاصة أو لحام.

كيفية بناء محطة طاقة شمسية صغيرة

من أجل بناء محطة طاقة شمسية صغيرة، سوف تحتاج إلى:

1. البطاريات الشمسية؛
2. متحكم الشحن؛
3. البطارية (يفضل أن تكون مغلقة إذا كنت تخطط لتثبيتها في الداخل)؛
4. العاكس لتحويل الجهد الكهربائي 12 فولت إلى 220 فولت ؛
5. الصمامات لحماية الدائرة القصيرة (المفضل)؛
6. مجموعة موصلات MC4 لتوصيل البطارية الشمسية بجهاز التحكم.

يوجد أدناه رسم تخطيطي لمحطة طاقة شمسية صغيرة.

هناك 3 خيارات لتوصيل الألواح الشمسية ببعضها البعض:

اتصال تسلسلي

اتصال موازية

التوصيل المتوازي للألواح الشمسية.

هذه المقالة هي فقط لفهم كل واحد منهم.

الخيارات الممكنة لتوصيل الألواح الشمسية (الألواح الشمسية)

هناك 3 خيارات لتوصيل الألواح الشمسية ببعضها البعض:

اتصال تسلسلي؛

اتصال موازية؛

اتصال سلسلة متوازية.

من أجل فهم كيفية اختلافها، دعونا نلقي نظرة على الخصائص الرئيسية. الألواح الشمسية:

عادة ما يكون الجهد المقنن للبطارية الشمسية 12 فولت أو 24 فولت؛
. الجهد عند ذروة الطاقة Vmp - الجهد الذي تنتج عنده البطارية أقصى قدر من الطاقة؛
. جهد الدائرة المفتوحة Voc - الجهد عند عدم وجود حمل (مهم عند اختيار جهاز التحكم بالشحن)؛

الحد الأقصى للجهد في نظام Vdc - يحدد الحد الأقصى لعدد البطاريات المدمجة معًا؛
. العفريت الحالي - التيار عند أقصى طاقة للبطارية ؛
. Isc الحالي - تيار الدائرة القصيرة، أقصى تيار ممكن للبطارية.

يتم تحديد قوة البطارية الشمسية كمنتج للجهد والتيار عند نقطة الطاقة القصوى - Vmp x Imp

اعتمادًا على نظام توصيل الألواح الشمسية الذي تم اختياره، سيتم تحديد خصائص نظام الألواح الشمسية واختيار وحدة التحكم بالشحن المناسبة.

دعونا نلقي نظرة على كل مخطط اتصال:

1) الاتصال التسلسلي الألواح الشمسية:

من خلال هذا الاتصال، يتم توصيل الطرف السالب للبطارية الأولى بالطرف الموجب للبطارية الثانية، والطرف السالب للثانية بالطرف الثالث، وهكذا.

عندما يتم توصيل عدة بطاريات على التوالي، فإن الجهد الكهربي لكل منها سيزداد. سيكون تيار النظام مساويا لتيار البطارية مع الحد الأدنى من التيار. لهذا السبب، لا يوصى بتوصيل البطاريات على التوالي بقيم تيار قصوى مختلفة للطاقة، لأنها لن تعمل بكامل طاقتها.

لنلقي نظرة على مثال:

لدينا 4 بطاريات شمسية أحادية البلورية تتميز بالخصائص التالية:

الجهد المقنن: 12 فولت
. الجهد عند ذروة الطاقة Vmp: 18.46 فولت
. جهد الدائرة المفتوحة VOC: 22.48 فولت
. الحد الأقصى للجهد في النظام Vdc: 1000V
. التيار عند أقصى نقطة طاقة: 5.42 أمبير
. تيار الدائرة القصيرة Isc: 5.65A

ومن خلال توصيل 4 بطاريات من هذا النوع على التوالي، نحصل على جهد خرج مقنن قدره 12Vx 4=48V. جهد الدائرة المفتوحة = 22.48 فولت × 4 = 89.92 فولت والتيار عند أقصى نقطة طاقة هو 5.42 أمبير. تعطينا هذه المعلمات الثلاثة قيودًا عند اختيار وحدة التحكم بالشحن.

2) الاتصال الموازي الألواح الشمسية

في هذه الحالة، يتم توصيل البطاريات باستخدام موصلات Y خاصة. تحتوي هذه الموصلات على مدخلين ومخرج واحد. ترتبط المحطات التي تحمل نفس العلامة بالمدخلات.

مع هذا الاتصال، سيكون الجهد عند خرج كل بطارية متساويًا مع بعضها البعض ويساوي الجهد عند خرج نظام البطارية. سوف يضيف التيار من جميع البطاريات. يتيح لك هذا الاتصال زيادة التيار منها دون زيادة الجهد.

دعونا نلقي نظرة على مثال نفس البطاريات الأربع:

من خلال توصيل 4 بطاريات من هذا القبيل بالتوازي، نحصل على جهد خرج اسمي قدره 12 فولت. سيظل جهد الدائرة المفتوحة 22.48 فولت، لكن التيار سيكون مساويًا لـ 5.42 أمبير × 4 = 21.68 أ.

3) التوصيل المتوازي للألواح الشمسية

النوع الأخير من الاتصال يجمع بين النوعين السابقين. باستخدام نظام توصيل البطارية هذا، يمكننا تنظيم الجهد والتيار عند إخراج عدة بطاريات من النظام، مما سيسمح لنا باختيار وضع التشغيل الأمثل لمحطة الطاقة الشمسية بأكملها.

في حالة مثل هذا الاتصال، يتم دمج سلاسل البطاريات المتصلة على التوالي بالتوازي.

دعنا نعود إلى مثالنا مع 4 دفعات:

من خلال توصيل بطاريتين على التوالي ثم دمجهما عن طريق توصيل سلاسل البطاريات على التوازي، نحصل على ما يلي. سيكون جهد الخرج المقدر مساوياً لمجموع بطاريتين متصلتين على التوالي 12 فولت × 2 = 24 فولت، وسيكون جهد الدائرة المفتوحة 22.48 فولت × 2 = 44.96 فولت، وسيكون التيار 5.42 أمبير × 2 = 10.84 أمبير.

سيسمح لك هذا الاتصال بتوفير أكبر قدر ممكن من المال عند شراء جهاز التحكم بالشحن، حيث لن يكون مطلوبًا منه تحمل الفولتية العالية كما في حالة الاتصال المتسلسل أو التيارات العالية كما في حالة الاتصال المتوازي. ولهذا السبب، عند توصيل اللوحات ببعضها البعض، من الضروري السعي لتحقيق التوازن بين التيارات والفولتية.

يمكنك أن تقرأ عن كيفية اختيار جهاز التحكم بالشحن

تتيح لك أنظمة إمداد الطاقة المستقلة لممتلكات الضواحي العيش براحة حتى بعيدًا عن الاتصالات المركزية. في كثير من الأحيان، إلى جانب المخططات التقليدية، يتم استخدام مخططات بديلة تعتمد على استخدام الطاقة الشمسية.

لكي يعمل النظام الشمسي بشكل صحيح، يلزم وجود مخطط توصيل لوحة شمسية مصمم جيدًا. ستحتاج إلى مجموعة من المعدات عالية الجودة القادرة على التعامل مع المسؤوليات الموكلة إليك.

سنخبرك بكيفية التخطيط بشكل صحيح لوضع مكونات محطة الطاقة الصغيرة. سوف تتعلم كيفية اختيار الأجهزة التقنية لتجميع النظام وكيفية توصيلها بشكل صحيح. مع الأخذ في الاعتبار نصيحتنا، يمكنك بناء تركيب فعال.

دعونا نلقي نظرة على كيفية تصميم وعمل النظام الشمسي لمنزل ريفي. والغرض الرئيسي منه هو تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء 220 فولت، وهي مصدر الطاقة الرئيسي للأجهزة الكهربائية المنزلية.

الأجزاء الرئيسية التي تشكل SES:

1. البطاريات (الألواح) التي تحول الإشعاع الشمسي إلى تيار جهد مباشر.
2. جهاز تحكم ينظم شحن البطارية.
3. علبة بطاريات.
4. عاكس يحول جهد البطارية إلى 220 فولت.

تم تصميم تصميم البطارية بطريقة تسمح للمعدات بالعمل في مختلف الظروف الجوية، عند درجات حرارة تتراوح من -35 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية.

اتضح أن تلك المثبتة بشكل صحيح ستعمل بنفس الأداء في الشتاء والصيف، ولكن بشرط واحد - في طقس صافٍ، عندما تنبعث الشمس من أقصى قدر من الحرارة. في الظروف الملبدة بالغيوم، تنخفض كفاءة العمل بشكل حاد.

تعتبر كفاءة محطات الطاقة الشمسية في خطوط العرض الوسطى عالية، ولكنها ليست كافية لتزويد المنازل الكبيرة بالكهرباء بشكل كامل. في كثير من الأحيان، يعتبر النظام الشمسي مصدرًا إضافيًا أو احتياطيًا للكهرباء

وزن البطارية الواحدة 300 واط هو 20 كجم. في أغلب الأحيان، يتم تركيب الألواح على السطح أو الواجهة أو على رفوف خاصة مثبتة بجوار المنزل. الشروط الضرورية: تحويل الطائرة نحو الشمس والميل الأمثل (45 درجة في المتوسط ​​عن سطح الأرض)، مع ضمان حدوث عمودي لأشعة الشمس.

إذا أمكن، قم بتركيب جهاز تعقب يتتبع حركة الشمس وينظم موضع الألواح.

السطح العلوي للبطاريات محمي بزجاج مقسى مقاوم للصدمات، والذي يمكنه بسهولة تحمل تأثيرات البرد أو انجراف الثلوج الكثيفة. ومع ذلك، من الضروري مراقبة سلامة الطلاء، وإلا ستتوقف رقائق السيليكون (الخلايا الضوئية) التالفة عن العمل

تقوم وحدة التحكم بعدة وظائف. بالإضافة إلى التنظيم الرئيسي - التنظيم التلقائي لشحن البطارية، فإنه ينظم إمدادات الطاقة من الألواح الشمسية، وبالتالي حماية البطارية من التفريغ الكامل.

عند شحنها بالكامل، تقوم وحدة التحكم تلقائيًا بفصل البطارية عن النظام. تم تجهيز الأجهزة الحديثة بلوحة تحكم مع شاشة توضح جهد البطارية.

بالنسبة لأنظمة الطاقة الشمسية محلية الصنع، فإن الخيار الأفضل هو بطاريات هلامية، والتي تتمتع بعمر خدمة متواصل يتراوح من 10 إلى 12 عامًا. وبعد 10 سنوات من التشغيل، تنخفض قدرتها بحوالي 15-25%. هذه أجهزة لا تحتاج إلى صيانة وآمنة تمامًا ولا تنبعث منها مواد ضارة.

في فصل الشتاء أو الطقس الغائم، تستمر الألواح أيضًا في العمل (إذا تم تنظيفها بانتظام من الثلوج)، ولكن يتم تقليل إنتاج الطاقة بمقدار 5-10 مرات

تجدر الإشارة إلى أن محطات الطاقة المنزلية قادرة على خدمة الثلاجة التي تعمل باستمرار، والمضخة الغاطسة التي تعمل بشكل دوري، والتلفزيون، ونظام الإضاءة. لتوفير الطاقة لتشغيل المرجل أو حتى فرن الميكروويف، ستكون هناك حاجة إلى معدات أكثر قوة ومكلفة للغاية.

أبسط مخطط لمحطة الطاقة الشمسية، بما في ذلك المكونات الرئيسية. يؤدي كل واحد منهم وظيفته الخاصة، والتي بدونها يكون تشغيل SES مستحيلاً

هناك حلول أخرى أكثر تعقيدا، ولكن هذا الحل عالمي والأكثر شعبية في الحياة اليومية.

خطوات توصيل البطاريات بمعدات محطات الطاقة الشمسية

يتم التوصيل على مراحل، عادة بالترتيب التالي: أولاً، يتم توصيل وحدة التحكم بالبطارية، ثم يتم توصيل وحدة التحكم بالألواح الشمسية، ثم يتم توصيل البطارية بالعاكس، وأخيرًا، يتم توصيل الأسلاك للمستهلكين .

الخطوة رقم 1: الاتصال بالبطارية

تحتل البطاريات مكانًا محددًا بوضوح في الشبكة. ولا يتم توصيلها بالألواح الشمسية بشكل مباشر، ولكن من خلال جهاز تحكم ينظم تحميلها وتفريغها. ومن ناحية أخرى، يتم توصيل حزمة البطارية بعاكس يقوم بتحويل التيار.

وبالتالي، يبدو مخطط الاتصال بالبطارية كما يلي:

• نقوم بتوصيل البطارية/وحدة التحكم (ثم وحدة التحكم/الألواح الشمسية)؛
• قم بتوصيل البطارية والعاكس.

خيارات الاتصال الأخرى ممكنة، ولكن هذا الخيار هو الأمثل، لأنه يوفر الطاقة غير المنفقة، وإذا لزم الأمر، ينقلها إلى المستهلكين.

هناك خياران لشراء البطاريات: كجزء من محطة طاقة شمسية جاهزة تمامًا للتركيب أو بشكل منفصل، وفقًا للمعايير المحددة. مجموعة صينية غير مكلفة لا تكلف أكثر من 2000 روبل

إذا لم تكن بطارية واحدة كافية، قم بشراء عدة بطاريات بنفس الخصائص. يتم تثبيتها في مكان واحد وتوصيلها في سلسلة.

لسهولة الاستخدام والصيانة، يتم تثبيت الكتل على رف معدني مع طلاء البوليمر.

دعونا نلقي نظرة على كيفية توصيل البطارية بوحدة التحكم والعاكس.

معرض الصور

والخطوة التالية هي توصيل وحدة التحكم بالألواح الشمسية وحزمة البطارية بالعاكس.

الخطوة رقم 2: الاتصال بوحدة التحكم

دعونا نفكر في الخيار الذي غالبًا ما يستخدمه أصحاب المنازل الريفية في الممارسة العملية. يطلبون معدات غير مكلفة مصنوعة في الصين على أحد مواقع الإنترنت.

وحدة تحكم في الميزانية مع الحد الأدنى من الإعدادات، ومجهزة بثلاثة أزواج من المحطات، قادرة على خدمة حزمة بطارية شمسية بقدرة 150 واط. التكلفة – 1300 روبل

يحدث الاتصال بالترتيب التالي:

• أولاً، يتم توصيل حزمة البطارية بوحدة التحكم.يتم ذلك عن عمد للتحقق من كيفية اكتشاف الجهاز لجهد التيار الكهربائي المقدر (القيم القياسية - 12 فولت، 24 فولت). عند التوصيل بالبطارية، استخدم أول زوج من المحطات الطرفية.
• ثم يتم توصيل الألواح الشمسية مباشرةباستخدام الأسلاك المرفقة بها، وتحتوي وحدة التحكم على زوج ثانٍ من المحطات الطرفية.
• وأخيرا، تم تركيب معدات الإضاءة الليلية. I – هذا هو بالضبط الغرض من الزوج الثالث من المحطات الطرفية. وبصرف النظر عن الإضاءة ذات الجهد المنخفض، والتي تعمل فقط بعد حلول الظلام ويتم تشغيلها بواسطة بطارية، لا يمكن استخدام معدات أخرى.

لأي نوع من الاتصال، يجب عليك التأكد من القطبية.

يؤدي عدم ملاحظة القطبية إلى فشل فوري لوحدة التحكم، بالإضافة إلى فشل أجزاء الألواح الشمسية.

مخطط اتصال وحدة التحكم مع ثلاثة أزواج من المحطات الطرفية. تعد الإضاءة الليلية (12 فولت) ميزة اختيارية، لذلك لا يستخدمها بعض الأشخاص. يمكن ضبط تشغيل المصابيح حسب الوقت: للعمل في ساعات المساء أو الصباح (+)

تتفاعل وحدة التحكم والبطارية باستمرار. على سبيل المثال، أثناء ذروة الأحمال، تعمل البطارية كمخزن مؤقت يحمي وحدة التحكم من الفشل.

ولا يمكن النظر إلى هذين الجهازين، مثل بقية النظام، بشكل منفصل. عند تجميع محطة للطاقة الشمسية، يجب أن تضع كل جهاز في الاعتبار، حتى لو كان الاتصال المحدد لا يتعلق به.

إرشادات خطوة بخطوة لتوصيل الألواح الشمسية بوحدة التحكم

معرض الصور

بعد توصيل وحدة التحكم بالبطارية والألواح، نقوم بتوصيل العاكس، وإذا لزم الأمر، أجهزة الإضاءة ذات الجهد المنخفض.

الخطوة رقم 3: الاتصال بالعاكس

يجب تضمين العاكس في النظام إذا كانت الأجهزة الموجودة في المنزل تعمل على 220 فولت. ولكن هناك استثناءات عندما يتم تركيب الألواح الشمسية لنظام 12 فولت، وفي هذه الحالة لا تكون هناك حاجة إلى العاكس.

مكان تركيب العاكس في نظام محطة الطاقة الشمسية يكون بين وحدة البطارية ومستهلكي الطاقة أي الأجهزة المنزلية وأجهزة الإضاءة وغيرها (+)

يتم شراء الجهاز بنفس طريقة شراء بقية النظام الشمسي: كجزء من مجموعة SES أو بشكل منفصل.

إجراءات توصيل العاكس بالبطارية:

معرض الصور

إذا لم تكن قد قمت بتثبيت محطات الطاقة الشمسية من قبل، فإننا نوصي بشراء ليس أجهزة فردية، ولكن نظام كامل.

تتمثل ميزة النظام الجاهز للتثبيت في أنه يطابق معلمات المعدات (البطاريات المختارة بشكل صحيح للطاقة، والعدد المطلوب من الألواح الشمسية، ومجموعة من الأسلاك للتوصيل السريع).

ومن المنطقي أن الأجهزة المتوافقة من حيث السعة والجهد والطاقة ستكون أكثر كفاءة في تحويل الطاقة الشمسية وتزويد المنزل بالكهرباء. في الواقع، يمكن استخدام "الطاقة الخضراء" المجانية لتشغيل الأجهزة المنزلية.

استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع

لقد قدر أصحاب المساكن في الضواحي منذ فترة طويلة مزايا الطاقة البديلة ويستخدمون بنشاط محطات الطاقة الشمسية كمصدر دائم أو احتياطي. ستساعدك التوصيات المفيدة من مستخدمي محطات الطاقة الشمسية على تثبيت النظام الخاص بك.

الفيديو رقم 1. تعليمات خطوة بخطوة للتجميع والاتصال:

الفيديو رقم 2. تحليل الأخطاء الشائعة عند اختيار المعدات وتركيبها:

الفيديو رقم 3. نظرة عامة على أحد خيارات التثبيت المنزلي:

إن استخدام الطاقة البديلة لتلبية احتياجات البشرية يمثل حقا قفزة تكنولوجية كبيرة. اليوم، يمكن لكل صاحب منزل أن يقوم بشكل مستقل بتجميع وتوصيل محطة للطاقة الشمسية التي تزود المنزل بالكهرباء. مع الأخذ في الاعتبار فعالية التكلفة والصداقة البيئية، يعد هذا حلاً عمليًا وفعالاً.

هل تريد أن تخبرنا كيف قمت بتجميع محطة صغيرة للطاقة الشمسية بيديك؟ هل هناك أي حقائق مثيرة للاهتمام أو معلومات مفيدة حول موضوع المقال؟ يرجى كتابة التعليقات في المربع أدناه، ومشاركة انطباعاتك وآرائك وصورك الموضوعية.

يعد مصدر الطاقة البديل المعتمد على الألواح الشمسية خيارًا ممتازًا لتنظيم مصدر طاقة مستقل. وسوف توفر كفاءة عالية في استخدام الطاقة ليس فقط في الأيام الحارة، ولكن أيضا في الطقس الغائم. سيكون من الجميل أن يكون لديك مثل هذا الجهاز في المنزل، أليس كذلك؟

للقيام بذلك، تحتاج فقط إلى تحديد المكونات التقنية بشكل صحيح وإجراء التثبيت. يمكن لأي شخص القيام بذلك إذا كان يعرف المخططات وطرق توصيل الألواح الشمسية. سنخبرك بكيفية بناء نظام إنتاجي يحول "الطاقة الخضراء" إلى كهرباء ضرورية لتشغيل المعدات المنزلية.

بالإضافة إلى ذلك، ستتعلم كيفية اختيار مكان تركيب الألواح الشمسية وكيفية دمجها مع شبكة كهربائية ثابتة. ستوفر النصائح المفيدة والتوصيات المهمة مساعدة فعالة للحرفيين المنزليين. لتسهيل الفهم، يتم توفير الصور الفوتوغرافية المواضيعية والرسوم البيانية ومقاطع الفيديو.

عند التخطيط لتوصيل الألواح الشمسية بنفسك، يجب أن تكون لديك فكرة عن العناصر التي يتكون منها النظام.

تتكون الألواح الشمسية من مجموعة، الغرض الأساسي منها هو تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية. تعتمد القوة الحالية للنظام على شدة الضوء: كلما كان الإشعاع أكثر سطوعًا، زاد التيار المتولد.

بالإضافة إلى وحدة الطاقة الشمسية، يشتمل جهاز محطة الطاقة هذه على محولات كهروضوئية - وحدة تحكم وعاكس، بالإضافة إلى بطاريات متصلة بهما

العناصر الهيكلية الرئيسية للنظام هي:

• البطاريات الشمسية- تحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية.
• بطارية– مصدر تيار كيميائي يقوم بتجميع الكهرباء المولدة.
• متحكم الشحن- يراقب جهد البطارية.
• العاكس، والذي يقوم بتحويل الجهد الكهربائي المباشر للبطارية إلى 220 فولت متناوب، وهو أمر ضروري لعمل نظام الإضاءة وتشغيل الأجهزة المنزلية.
• القواطع, يتم تركيبها بين جميع عناصر النظام وتحمي النظام من دوائر القصر.
• مجموعة من الموصلات القياسية MC4.

بالإضافة إلى الغرض الرئيسي من وحدة التحكم - مراقبة جهد البطارية، يقوم الجهاز بإيقاف تشغيل عناصر معينة حسب الضرورة. إذا وصل المؤشر الموجود على أطراف البطارية خلال النهار إلى 14 فولت، مما يشير إلى أن هناك شحنًا زائدًا، تقوم وحدة التحكم بمقاطعة الشحن.

في الليل، عندما يصل جهد البطارية إلى مستوى منخفض للغاية يبلغ 11 فولت، توقف وحدة التحكم تشغيل محطة الطاقة.

أين هو أفضل مكان لتثبيت الألواح؟

أول شيء عليك القيام به قبل تركيب البطارية الشمسية وتوصيلها هو تحديد موقع الوحدة.

لتثبيت الوحدات الكهروضوئية، من الملائم استخدام الهياكل الثابتة المصنوعة من مقاطع معدنية، أو نظائرها الدوارة الأكثر حداثة

يمكن وضع الألواح الشمسية في أي نقطة مضاءة جيدًا تقريبًا:

• على سطح كوخ ريفي.
• على شرفة مبنى سكني.
• في المنطقة المجاورة للمنزل.

الشيء الرئيسي هو توفير الظروف اللازمة للحصول على أقصى قدر من توليد الكهرباء. أحد هذه العناصر هو الاتجاه وزاوية الميل بالنسبة للأفق. لذلك يجب توجيه سطح الوحدة الممتص للضوء نحو الجنوب.

من الناحية المثالية، يجب أن تسقط أشعة الشمس عليها عند 90 درجة. ولتحقيق هذا التأثير، من الضروري تحديد زاوية الانحدار المثالية اعتمادًا على الظروف المناخية للمنطقة. ويختلف هذا المؤشر لكل منطقة.

لضمان أقصى أداء للألواح الشمسية، يوصى بتغيير زاوية الأجهزة 2-4 مرات في السنة: 18 أبريل، 24 أغسطس، 7 أكتوبر، و5 مارس.

على سبيل المثال، في منطقة موسكو، تبلغ زاوية ميل سطح الألواح الشمسية لأشهر الصيف 15-20 درجة، وفي أشهر الشتاء تتغير إلى 60-70 درجة.

عند وضع الألواح الشمسية في المنطقة المجاورة للمنزل، من الأفضل رفع الألواح فوق سطح التربة بما لا يقل عن نصف متر - في حالة تساقط كمية كبيرة من الثلوج. وهذا الحل صحيح أيضًا من حيث أنه يوفر مسافة كافية لتدوير الهواء.

ومن الجدير بالذكر أنه حتى الظل الصغير له تأثير ضار على توليد الكهرباء للوحدة. يجب وضع الألواح فقط في الأماكن التي لا تخضع حتى لأدنى التظليل.

يقوم بعض "الحرفيين" بتثبيت زجاج إضافي فوق الألواح لحماية البطاريات، لكن حتى مع وجود شفافية مرئية، فإن الطبقة الزجاجية يمكن أن تقلل من كفاءة الألواح بنسبة 30%

هناك عدة طرق لإصلاح اللوحات:

• عن طريق تفعيل المشابك لقط.
• عن طريق التثبيت من خلال الفتحات الموجودة في الجزء السفلي من الإطار.

يجب أن يكون الهيكل الداعم مصنوعًا من مواد مقاومة للتآكل. بغض النظر عن طريقة التثبيت، لا يمكنك إجراء تغييرات على تصميم اللوحة بنفسك أو حفر ثقوب إضافية.

إن مهمة صاحب المنزل هي الحفاظ على نظافة الألواح. سيؤدي جمع الغبار والثلج وفضلات الطيور على الشاشة إلى تقليل كمية الكهرباء التي ينتجها النظام بنسبة 10% على الأقل.

خيارات توصيل البطارية الشمسية

تتكون الألواح الشمسية من عدة ألواح فردية. لزيادة معلمات خرج النظام في شكل الطاقة والجهد والتيار، يتم توصيل العناصر ببعضها البعض باستخدام قوانين الفيزياء.

يمكن توصيل عدة لوحات ببعضها البعض باستخدام أحد أنظمة تركيب الألواح الشمسية الثلاثة:

• موازي؛
• تسلسلي؛
• مختلط.

تتضمن الدائرة المتوازية ربط أطراف تحمل نفس الاسم مع بعضها البعض، حيث تحتوي العناصر على عقدتين مشتركتين لتقارب الموصلات وتفرعها.

في الدائرة الموازية، يتم توصيل "الإيجابيات" بـ "الإيجابيات"، و "السلبيات" بـ "السلبيات"، ونتيجة لذلك يزداد تيار الخرج، ويبقى جهد الخرج في حدود 12 فولت.

إن أقصى تيار ممكن عند الخرج في دائرة موازية يتناسب طرديا. مبادئ حساب الكميات موضحة في مقالتنا الموصى بها.

تتضمن الدائرة المتسلسلة توصيل القطبين المتقابلين: "زائد" اللوحة الأولى إلى "سالب" الثانية. يتم توصيل "زائد" المتبقي غير المستخدم من اللوحة الثانية و "ناقص" للبطارية الأولى بوحدة التحكم الموجودة على طول الدائرة.

هذا النوع من الاتصال يخلق الظروف الملائمة لتدفق التيار الكهربائي، حيث يبقى المسار الوحيد لنقل الطاقة من المصدر إلى المستهلك.

مع نظام التوصيل التسلسلي، يزداد جهد الخرج ويصل إلى 24 فولت، وهو ما يكفي لتشغيل الأجهزة المحمولة ومصابيح LED وبعض أجهزة الاستقبال الكهربائية

غالبًا ما يتم استخدام الدائرة المتوازية أو المختلطة عندما يكون من الضروري توصيل عدة مجموعات من البطاريات. باستخدام هذه الدائرة، يمكن زيادة كل من الجهد والتيار عند الخرج.

يعد هذا الخيار مفيدًا أيضًا، بمعنى أنه في حالة فشل أحد العناصر الهيكلية للنظام، تستمر دوائر التوصيل الأخرى في العمل. وهذا يزيد بشكل كبير من موثوقية النظام بأكمله.

مع دائرة توصيل متسلسلة ومتوازية، يصل جهد الخرج إلى المستوى الذي تكون خصائصه أكثر ملاءمة لحل الجزء الأكبر من المشاكل المنزلية

يعتمد مبدأ تجميع الدائرة المدمجة على حقيقة أن الأجهزة الموجودة داخل كل مجموعة متصلة بالتوازي. وجميع المجموعات متصلة في دائرة واحدة على التوالي.

من خلال الجمع بين أنواع مختلفة من الاتصالات، ليس من الصعب تجميع البطارية مع المعلمات المطلوبة. الشيء الرئيسي هو أن عدد العناصر المتصلة يجب أن يكون بحيث يتجاوز جهد التشغيل الموفر للبطاريات، مع مراعاة انخفاضه في دائرة الشحن، الجهد نفسه، ويوفر تيار الحمل للبطارية مقدار الشحن المطلوب حاضِر.

مخطط تجميع نظام الطاقة الشمسية

يتم توصيل الألواح الشمسية باستخدام أسلاك توصيل مدمجة ذات مقطع عرضي 4 مم 2. تعتبر الأسلاك النحاسية أحادية النواة، والتي يكون جديلها العازل مقاومًا للأشعة فوق البنفسجية، هي الأنسب لهذا الغرض.

إذا كنت تستخدم سلكًا لا يكون عزله مقاومًا للأشعة فوق البنفسجية، فمن المستحسن وضعه خارجيًا في غلاف مموج.

يتم توصيل نهاية كل سلك بموصل MC4 عن طريق اللحام أو العقص، مما يؤدي إلى اتصال محكم

بغض النظر عن المخطط المختار، فمن الضروري التحقق من صحة التركيبات الكهربائية قبل تثبيته.

عند توصيل اللوحات، لا يوصى بتجاوز المتطلبات الفنية للتيار المسموح به والحد الأقصى للجهد للأجهزة الأخرى. من المهم الالتزام بمواصفات وحدة التحكم بالشحن والعاكس المحددة من قبل الشركة المصنعة.

مخطط التجميع القياسي لأبسط محطة للطاقة الشمسية هو كما يلي.

مخطط توصيل اللوحات بالبطارية والعاكس وجهاز التحكم بسيط في التصميم، وبالتالي لا يسبب أي صعوبات خاصة في الاتصال

ربط العناصر متعددة الاتجاهات

عند استخدام مخطط تركيب الألواح الشمسية المتسلسل، من أجل عدم تقليل كفاءة الأجهزة، يجب وضع جميع لوحات الدائرة المشتركة في نفس الزاوية وعلى نفس المستوى.

إذا كانت الألواح موجودة في مستويات مختلفة، فقد يؤدي ذلك إلى حقيقة أن اللوحة الأقرب أو الأكثر إضاءة ستعمل بقوة أكبر من تلك الموجودة بعيدًا قليلاً.

وهذا يعني أن اللوحة القريبة سوف تولد الكهرباء، وبعضها سيتم إطلاقه لتسخين الألواح البعيدة. والسبب يكمن في حقيقة أن التيار يتدفق على طول المسار الأقل مقاومة. لتقليل الخسائر، من الأفضل استخدام وحدة تحكم منفصلة لكل لوحة.

المتطلبات الرئيسية عند استخدام وحدة التحكم هي قوة اللوحات المتصلة التي تزيد عن 1 كيلو واط والمسافة بين البطاريات على مسافة كبيرة بما فيه الكفاية

يمكن أيضًا حل المشكلة عن طريق تثبيت الثنائيات المقطوعة. يتم وضعها في الداخل بين اللوحات. بفضل هذا، مع توفير أقصى قدر من الطاقة، لا ترتفع درجة حرارة اللوحات.

من المهم أيضًا انخفاض الجهد في التوصيلات، وكذلك الأسلاك نفسها، للجزء ذي الجهد المنخفض من النظام.

جدول التناقض بين الطاقة المرسلة والمقطع العرضي للسلك، يشير باللون الأحمر إلى المعلمات التي يوجد فيها خطر تسخين حريق قوي

ومن الأمثلة على ذلك حقيقة أنه على قطعة متر من الكابل بمقطع عرضي 4 مم 2، عندما يمر تيار 80 أمبير (الجهد 12 فولت)، تنخفض القيم بنسبة 3.19٪، أي 30.6 واط. عند تنشيط الالتواء، يمكن أن يختلف انخفاض الجهد من 0.1 إلى 0.3 فولت.

مزيج من الطاقة الشمسية والشبكة الثابتة

عند التخطيط لاستخدام الكهرباء من الشمس بالتوازي مع شبكة ثابتة مركزية مجهزة، يكون مخطط الاتصال مختلفًا قليلاً. والسبب الرئيسي لهذا القرار هو أن المستهلك الخاص ليس لديه الفرصة "للتخلص" من الطاقة المتبقية.

وهذا يمكن أن يؤدي إلى ارتفاعات في الجهد تصل إلى ثانية واحدة.

عند الجمع بين الكهرباء الشمسية وشبكة مركزية ثابتة، فإنها تسترشد بنفس القاعدة: كلما زاد عدد المصادر المتصلة، أصبح المخطط أكثر تعقيدًا

وفقًا للمخطط أعلاه، يتم توجيه الجهد من حقل الهليوفيلد أولاً نحو البطارية، ومن هناك يتم نقله إلى الحمل.

عند تصميم خيار التثبيت هذا، يجدر أخذ نوعين من التحميل في الاعتبار:

• غير قابلة للحجز– الأضواء في المنزل، والأجهزة المنزلية، وما إلى ذلك؛
• محجوز- إنارة الطوارئ، الثلاجة، الغلاية الكهربائية.

ضع في اعتبارك: كلما زادت سعة البطارية، كلما طالت مدة عمل الأجهزة الكهربائية الاحتياطية في الوضع المستقل.

عند اختيار هذه الطريقة لتوليد الطاقة في الشبكة، كن مستعدًا لحقيقة أنه سيتعين عليك الحصول على إذن من شبكات الطاقة المحلية.

على الرغم من أنها تنتج جهدًا كهربائيًا تكون جودته أحيانًا أعلى من تلك الموجودة في الشبكة المركزية، إلا أن شبكات الطاقة المحلية لا تعطي الضوء الأخضر لتدوير عداد الكهرباء في الاتجاه المعاكس.

لهذا السبب، وفقا للمخطط، تتوقف محولات الطاقة الشمسية عن العمل عند فقدان الجهد في الشبكة. ويبدأ الحمل الزائد في "التشغيل" من البطارية.

استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع

الفيديو رقم 1. مثال على تجميع وتركيب نظام قياسي في المصنع:

الفيديو رقم 2. كيفية تركيب اللوحات بشكل صحيح:

لا يوجد شيء معقد في عملية ربط عدة لوحات بعناصر أخرى من النظام. ولكن بالنسبة للماجستير المبتدئ، يمكن أن تصبح العملية صعبة. لذلك، إذا لم تكن لديك خبرة في الحسابات ومهارات التثبيت، فيجب عليك الاتصال بأخصائي لديه المعرفة اللازمة.

هل تريد أن تخبرنا كيف قمت بتجميع محطة الطاقة الشمسية الخاصة بك لمنزلك الريفي أو منزلك الريفي؟ ربما تعرف التفاصيل الدقيقة للعملية التي لم يتم وصفها في المقالة؟ يرجى كتابة التعليقات في المربع أدناه وطرح الأسئلة ومشاركة رأيك وصورك حول موضوع المقال.