محول الطاقة الشمسية

بعد تركيب الألواح الشمسية على السطح أو على متتبعستحتاج إلى جزء مهم آخر: محول الطاقة الشمسية. فهو الذي يحدد ما إذا كان منزلك سيحصل على طاقة 220 فولت. يقوم هذا الجهاز بتحويل التيار المستمر (DC) من 12-48 فولت إلى تيار متردد (AC). وهذا يضمن حصول جميع أجهزتك على الجهد المناسب.

محول الطاقة الشمسية وكيفية اختياره؟

يشمل هذا التثبيت ما يلي:

1. محول تردد منخفض يحتوي على العديد من ثنائيات أشباه الموصلات.
2. مكثف متغير. يعمل هذا الجهاز باستخدام الصمامات الثلاثية. تصل موصليتها إلى 4 ميكرون.
3. الدينستورات. وهي ضرورية للحساسية.
4. البطانات.
5. وحدة تزويد الطاقة غير المنقطعة.

عندما ينقطع التيار الكهربائي من الشبكة الرئيسية لأي سبب كان، يتدفق التيار إلى البطاريات. ومن هناك، يتدفق إلى مأخذ التيار، وتستمر الأجهزة الكهربائية في العمل.

يستخدم جهاز UPS وحدة تحكم دقيقة لمراقبة بيانات الجهد. عند انقطاع التيار الكهربائي من الشبكة الرئيسية، يرسل هذا الجهاز أمرًا لتوصيل مصادر طاقة إضافية.

تحتوي بعض أجهزة تحويل التيار على محول مدمج، وهذا أمر جيد لأنه يوفر إشارة عالية الجودة. مع ذلك، فإن ذلك ليس سهلاً، إذ يزيد من وزن الجهاز. كما يتضمن الجهاز مروحة للتبريد، لكن هذا سيجعله باهظ الثمن.

إذا لم يكن محول واحد كافيًا، يمكنك الحصول على ثلاثة محولات ودمجها في وحدة ثلاثية الأطوار. سينتج عن ذلك طاقة عالية وجهد 380 فولت. كما تتوفر محولات بجهد 400 و690 فولت.

كيف يعمل محول الطاقة الشمسية؟

أولاً، يتم تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء باستخدام الألواح الكهروضوئية. ثم، يتم إعادة شحن البطارية. ويتم ذلك عن طريق ضبط الجهد والتيار المطلوبين. وللتحكم في هذه المعايير، يُستخدم نظام. مثبت الجهدووحدة التحكم. ثم يتم نقل تدفق ثابت من الجسيمات الموجهة من البطاريات إلى العاكس لـ لوحة شمسية ويتم تحويله إلى تيار متردد. ثم ينتقل عبر سلسلة من الأسلاك إلى الحمل.

يتم استخدام الطاقة المخزنة في البطاريات ليلاً أو في الطقس الغائم - أي عندما لا يكون هناك طاقة من الألواح الشمسية.

اختيار محول الطاقة للألواح الشمسية

المعايير التي يجب الانتباه إليها:

1. ما هي الحماية التي يوفرها الجهاز؟
2. ما مدى حساسيته للتداخل اللاسلكي؟
3. ما هو أقصى جهد كهربائي يمكنه اكتشافه؟
4. ينبغي أن تتراوح الكفاءة بين 90 و99%.
5. معامل المنفعة.
6. ما هي القدرة والتيار عند المدخل والمخرج؟
7. ينبغي أن يُنتج جهدًا ثابتًا عند المخرج (ويُفضل النوع شبه المنحرف). وينبغي أن يكون جهد الدخل في حده الأدنى.
8. ينبغي أن تكون الخسائر ضئيلة عندما لا يكون هناك تدفق للطاقة.
9. ينبغي تقليل التوافقيات.
10. يجب حماية العاكس الشمسي من التسخين الزائد والحمل الزائد.
11. ما هي نطاقات درجات الحرارة التي يمكن أن يعمل فيها؟ من الأفضل أن تكون واسعة جدًا.
12. ما مدى حساسيته للأجهزة المنزلية؟

قبل الشراء، احسب حمل العاكس. لحساب ذلك، ما عليك سوى إيجاد حاصل ضرب تيار البدء في مستوى الجهد في شبكتك الكهربائية. توفر اللوحة الشمسية 12 فولتًا. ثم يقوم جهاز التحكم بتفعيل نفسه، ويرسل إشارة إلى العاكس. يقوم العاكس بتحويل الجهد إلى 220 فولتًا.

إضافةً إلى ما سبق، تأكد من أن الجهاز مزود بتهوية وحماية. استفسر عما إذا كان بالإمكان تعديل سرعة المروحة وما إذا كانت تعمل باستمرار. الأجهزة الجيدة تتوقف تلقائيًا عند عدم وجود حمل زائد.

يجب أن يتمتع كل محول بالحماية التالية:

1. بسبب ارتفاع درجة الحرارة.
2. القلعة عند المخرج.
3. الأحمال الزائدة.
4. انخفاض وارتفاع جهد البطارية (U).

كما ينبغي أن يستهلك 1% من الطاقة في وضع الخمول.

بالإضافة إلى ذلك، تحتوي بعض الأجهزة من هذا النوع على وضع الاستعداد، مما يساعد على توفير طاقة البطارية. يُنصح بأن تتضمن هذه الميزة خيار إيقاف التشغيل اليدوي، وإلا فقد تُسبب مشاكل مع الأجهزة المنزلية منخفضة الطاقة.

أنواع محولات الطاقة الشمسية

توجد أنواع عديدة من هذه الأجهزة، واختيار الجهاز المناسب ليس بالأمر السهل.

محولات معدلة أو متصلة بالشبكة

تعتمد عملية الإنتاج على ثنائيات الفاريكاب. تحتوي هذه الثنائيات على مُعدِّل منخفض التردد، مما يسمح بإجراء تعديلات. وهي مثالية للألواح الشمسية الدائرية. تتميز معظمها بموصلية تزيد عن 40 ميكرون. كما أنها مزودة بوسادات عازلة. بل إن بعضها يعمل عبر وحدة تحكم بالشحن.

يبلغ تردد مقومات العاكسات حوالي 30 هرتز، وأحيانًا يكون أعلى من ذلك.

يتميز محول الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة بالمزايا التالية:

• حجم صغير.
• حماية جيدة.
• استهلاك منخفض للطاقة.
• تحويل سريع للجهد.

يتمتع هذا النوع من محولات التيار بنفس إمكانيات محولات التيار المتصلة بالشبكة. ومع ذلك، فهو قادر على زيادة الطاقة أثناء الأحمال الزائدة، ويحل مشاكل القياس، ويعمل حتى عند انقطاع التيار الكهربائي عن الشبكة بجهد 220 فولت.

أحيانًا، يحتوي غلاف العاكس على وحدة تحكم مدمجة. ويشير العديد من البائعين إلى هذا الجهاز على أنه جهاز هجين. في الواقع، هذا ليس صحيحًا؛ إنه جهاز مُدمج.

العاكس الهجين

يجمع هذا الجهاز بين مزايا جميع الأجهزة الأخرى من هذا النوع. إنه أغلى أنواع محولات الطاقة الشمسية، ولكنه الأنسب.

يمكن للجهاز الهجين أن يستمد الطاقة من الشبكة الكهربائية والبطارية معًا. وهو يُعطي الأولوية للجهد الثابت. فإذا انخفض تيار البطارية لأي سبب من الأسباب، فسيستمد الطاقة من الشبكة الكهربائية.

محولات التيار تعمل في الوضع المستقل

هذه مثالية للألواح الشمسية بمختلف قدراتها. تعمل حتى في ظل ارتفاعات مفاجئة في التيار تصل إلى 4 أمبير. تدعم ثلاثة دوائر كهربائية. قد تحمل علامة "خارج الشبكة". لا تتصل بشبكة الكهرباء الرئيسية. تتراوح قدرتها من 100 إلى 8000 واط.

إذا رأيت جهازًا يحمل علامة "متصل بالشبكة"، فإنه يتمتع بوظيفة إضافية. إذ يمكنه مراقبة تغيرات السعة والتردد.

في حالة حدوث عطل في الشبكة الخارجية، سيتم إيقاف تشغيل العاكس المستقل.

• في جانب التيار المتعدد، يتم اختيار العاكس بناءً على القدرة الاسمية للألواح الشمسية.
• إذا كانت الطاقة الإجمالية للأجهزة المستخدمة في المنزل أقل من قدرة محطة الطاقة الشمسية، فإن الكهرباء الزائدة المنتجة تذهب إلى الشبكة الكهربائية الخارجية.
• إذا كانت الطاقة غير كافية للتشغيل العادي للأجهزة المنزلية، فسيتم توفير الطاقة من الخارج.
• في حال انقطاع التيار الكهربائي، يتم توفير الطاقة من بطارية مشحونة. أما إذا لم يكن النظام مزودًا ببطاريات مدمجة، فإن الطاقة المنتجة محطة توليد الطاقة الشمسية، يدخل في شبكة واحدة.
• تستخدم محولات الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة الطاقة المولدة من الألواح الشمسية بكفاءة عالية.

المزايا الرئيسية:

1. السعر ضمن النطاق الطبيعي.
2. تحويل الجهد بسرعة.
3. إنها تعمل بثبات في ظروف الرطوبة العالية.
4. يُعد تركيب غطاء متغير الحجم المخفّض أمرًا سهلاً.
5. تتوفر إمكانية ضبط التردد.
6. تنخفض الموصلية الكهربائية.

تُنتج هذه الموجات إشارةً من نوع: 1) شبه جيبية؛ 2) مستطيلة؛ 3) جيبية. وقد تُسمى أيضاً موجات متعرجة، أي أنها ليست جيبية.

يتميز الأول بالخصائص التالية

شيء ما بين الإشارتين الأخريين. خصائصه:

• تكلفة منخفضة.
• جميع الأجهزة تعمل بشكل مثالي.
• يُولّد موجات ضوضاء، ويُحدث تداخلاً.
• لا يمكن للأجهزة الحساسة أن تعمل في وجود هذه الإشارة.

خصائص الثاني

يُستخدم هذا النوع بشكل أفضل لنقل الجهد الكهربائي إلى أجهزة الإضاءة.

الخصائص المميزة:

• إنها تعمل ببساطة ووضوح.
• التكلفة منخفضة.
• غير محمي من ارتفاعات التيار الكهربائي المفاجئة.
• إنها ليست مناسبة لجميع الأجهزة المنزلية. قد تكون ببساطة غير متوافقة.

إشارة الموجة الجيبية وخصائصها

تُنتج هذه الأجهزة تيارًا جيدًا بموجة جيبية مطلوبة، وهي مثالية للأجهزة المنزلية الكبيرة.

الميزات الرئيسية:

• يحمي المعدات من التغيرات المفاجئة في الجهد الكهربائي.
• إنها باهظة الثمن.

إذا كان هناك 100 واط لكل كيلوغرام، فإنه مزود بمحول كهربائي.

ما الفرق بين محولات التيار المتصلة بالشبكة ومحولات التيار المستقلة؟

يمكن للوحدات المستقلة العمل دون بطارية إضافية. تعمل هذه الأجهزة فقط مع الأجهزة التي تراقب الطاقة. وعندما تكون الطاقة كافية، تتصل تلقائيًا وتولد الكهرباء. وهي مزودة بمنافذ طاقة قياسية مدمجة.

تتطلب شواحن التيار الكهربائي أجهزة لشحن البطارية. كما أنها مزودة بأجهزة خاصة لمنع حدوث أي لبس. قطبيةعند توصيلها، تتحكم هذه الأجهزة في شحن البطارية.

إذا كانت قدرة خرج محول الطاقة تتجاوز 500 واط، فيجب توفير اتصال آمن. يُعدّ الاتصال الموثوق به أمرًا بالغ الأهمية، إذ قد يؤدي ضعف الاتصال إلى نشوب حريق أو حدوث شرارة.

كيفية توصيل محول الطاقة الشمسية؟

قبل القيام بذلك، يجب عليك التعرف على بعض الفروق الدقيقة.

1. حدد تردد الإشارة: جيبية، مربعة، أو شبه جيبية.
2. ينبغي أن تكون أسلاك التركيب متوسطة الطول، وطول 3 أمتار هو الطول الأمثل.
3. بحسب الطاقة، ستحتاج إلى تحديد المقطع العرضي للكابل.
4. تحقق من شكل إشارة الخرج.
5. يسمح استخدام مصادر الطاقة غير المنقطعة بدمج المفاتيح مباشرة في الدائرة.
6. يجب تثبيت الكابل بإحكام لمنع حدوث ماس كهربائي وحرائق.
7. إذا كانت محطة توليد الطاقة بعيدة عن المنزل، فستحتاج إلى تمديد الكابل. من الأفضل وضع العاكس بالقرب من البطارية.

ونتيجة لذلك، يصبح كل شيء بسيطاً ويمكن لأي شخص تشغيل محول الألواح الشمسية.

إذا لم تتجاوز طاقة تركيب الطاقة الشمسية 5 كيلوواط، فسيكون العاكس الواحد كافياً.

مخطط دائرة عاكس الألواح الشمسية

 

لمحة موجزة عن أشهر ماركات أجهزة العاكس

شركة تشينت باور سيستمز المحدودة

هذا النوع من محولات الطاقة باهظ الثمن، وهو مصنوع في الصين. يُنتج موجة جيبية نقية مع ضوضاء منخفضة تصل إلى 30 ديسيبل تقريبًا. تبلغ قدرته 1000 فولت أمبير، وجهده يصل إلى 230 فولت. يمكن للوحة شمسية مزودة بهذا المحول إنتاج طاقة تصل إلى 1200 واط. يتراوح سعره حوالي 40,000 روبل.

محول طاقة من شركة سايبر باور

يُعتبر هذا المحول الصغير خيارًا اقتصاديًا مناسبًا للألواح الشمسية، حيث يُنتج إشارة موجة جيبية نقية. وهو مثالي للأجهزة منخفضة الطاقة، ويتميز بخاصية التبديل التلقائي. تبلغ قدرة الخرج 200 فولت أمبير، وجهد الخرج 220 فولت، وينقل الطاقة إلى البطارية في 4 مللي ثانية. سعره حوالي 5000 روبل فقط.

فولترونيك باور

يحتوي جهاز هذه الشركة على وحدة تحكم شحن مدمجة، ويستخدم موجة جيبية نقية. تبلغ طاقته القصوى 1600 واط، وجهد خرجه 230 فولت، وتردده 50 هرتز. يبلغ سعره حوالي 20,000 روبل.

للحصول على أقصى إنتاجية من محطة الطاقة بأكملها، من الضروري أن يكون كل مكون من مكونات النظام متناغمًا مع المكونات الأخرى.

خريطة "الطاقة"

تنتج هذه الشركة محولات كهربائية روسية الصنع بقدرات تتراوح من 800 إلى 1200 واط.

تنتج الشركة الأنواع التالية من المحولات من خط إنتاجها:

• ثلاثي الأطوار.
• محولات تولد موجة جيبية نقية.
• الأجهزة التي تستعير طاقة إضافية من البطارية.

كل جهاز من هذه الأجهزة قادر على شحن البطاريات. ويُستخدم هذا النوع على نطاق واسع للأغراض المنزلية والصناعية.

أصدرت هذه الشركة جهازًا بقدرة خرج تصل إلى 20 كيلوواط. إنه فخرها واعتزازها! ويمكنه التعامل مع أحمال تصل إلى 25 كيلوواط.

شنايدر إلكتريك

تُنتج هذه الشركة محولات طاقة شمسية ذات أداء ممتاز. يمكن استخدام هذه الوحدات بأمان في الطقس الغائم. يُغطى غلافها بطبقة واقية مضادة للتآكل، مما يجعلها مقاومة لتراكم الأملاح.

تخلت الشركة الفرنسية عن المكثفات الكهروكيميائية في إنتاجها، مما منحها ميزة في سوق المستهلكين.

تبلغ كفاءة الأجهزة التي تنتجها هذه الشركة 97.5%. وباستخدام محول طاقة من هذه الشركة، يُمكن إنشاء محطة طاقة شمسية بقدرة تتراوح بين 3 و20 كيلوواط.

شركة تي بي إس للإلكترونيات

تُصنّع الشركة أجهزة تحويل الطاقة منذ عام ١٩٩٦. وتتوافق أجهزتها مع وحدات الطاقة الشمسية من شركة Poversine بقدرات تتراوح بين ١٧٥ و٣٥٠٠ واط. ويحميها سطحها المعدني من مختلف العوامل الضارة، بينما تضمن مكوناتها الإلكترونية عالية الجودة تشغيلاً موثوقاً.

هذا النوع من الأجهزة محمي ضد قصر الدائرة الكهربائية والحمل الزائد.

كوستال

تُصنّع الشركة محولات كهربائية من أنواع وقدرات مختلفة. بعض الوحدات مزودة بمفتاح تيار متردد مدمج. العديد من الوحدات مُدمجة بالفعل في هذا الجهاز.

يمكن لأي شخص إتقان استخدام هذا الجهاز. فهو سهل التركيب وسهل الاستخدام للغاية. وتوفر الشركة المصنعة ضمانًا كاملاً لمدة 5 سنوات. وهو مصنّع وفقًا لمعايير GOST الأوروبية.

محولات الطاقة الشمسية التايوانية ثنائية الطاقة

هذه مركبات SL/SLP مستقلة وهجينة. وهي مزودة بوحدات تحكم مدمجة لإعادة شحن البطارية. قام مطورون تايوانيون بدمج ثلاثة أجهزة في جهاز واحد: وحدة تحكم، ومحول تيار، وشاحن.

تتيح لك الشاشة المدمجة مراقبة البيانات الواردة. تبلغ كفاءتها 93%. بعض الأجهزة المماثلة محمية من أنواع مختلفة من الغبار.

يوفر طراز ABi-Solar SL 1012 PWM طاقة بقدرة 800 واط، مما يسهل أتمتة عملية الشحن.

الشركة المصنعة: جودوي

تُنتج شركة صينية أجهزة عالية الجودة وتبيعها بأسعار منخفضة في روسيا. ويمكن استخدام برامج متخصصة لإجراء الحسابات، مما يسمح لك بتحقيق أقصى كفاءة من محطة الطاقة الشمسية الخاصة بك.

يمكن التحكم في تشغيل الجهاز باستخدام هاتف محمول عادي.

وبالتالي، من خلال تركيب العاكس المناسب للألواح الشمسية، يمكنك أن تصبح مستقلاً تماماً عن مصدر الطاقة القياسي.