طريقة توصيل الالواح الشمسية تكون إما بـ:
- التوالي
- التوازي
في هذا المقال, سنذكر طرائق التوصيل وفائدة ومشاكل كل طريقة مع الحلول.
بالأصل يتم توصيل على التوالي للحصول على جهد كهربائي أعلى لكن هناك قوانين سلامة لكل دولة تضع حد أعلى للجهد الكهربائي الناتج ولا يجوز التجاوز عنه بجهد أكبر. وتعتمد طريقة التوصيل على التطبيقات المراد ربطها بالمنظومة الشمسية. حيث أن القدرة الناتجة بالواط من توصيل لوحين مثلا على التوالي هي نفسها القدرة الناتجة بالواط عند توصيل نفس اللوحين السابقين على التوازي ولكن يختلف الجهد الناتج وأيضا التيار.
لكل طريقة توصيل مشاكل وستتم ذكرها بالمقال مع حلولها.
سيتم اعتبار اللوح كأنه خلية شمسية واحدة كبيرة حتى يسهل الشرح.
توصيل الالواح الشمسية على التوالي
إذا كان لدينا لوحان شمسيان وكانت الخلية الشمسية الواحدة تنتج نصف فولت وكل لوح فيه 72 خلية فبالتالي سيكون الجهد الكهربائي الناتج من توصيل اللوحين على التوالي يساوي (0.5 × 72) + (0.5 × 72) = 72 فولت.
نلاحظ مما سبق أن الجهد الكهربائي في حالة التوالي يجمع جبريا.
مشكلة توصيل الالواح الشمسية على التوالي هي التظليل والتي قد تسبب تلف الخلية المظللة.
في حالة التظليل الموضعي على الخلية الشمسية بسبب الغبار مثلا (وجود غبار على خلية شمسية يعني وجود ظل عليها وبالتالي إشعاعية أقل ساقطة عليها أو فوتونات ممتصة أقل وبالتالي عدد أقل من أزواج الالكترونات والفجوات المتولدة وهذا يعني تيار أقل وبالتالي القدرة الناتجة أقل).
ولكن في الدارات الكهربائية العناصر التي تُوصَّل على التوالي, العنصر ذو التيار الاقل هو الذي يحدد التيار الكلي وأيضا يجب أن يمر التيار نفسه في تلك العناصر لذلك يجب أن تكون الخلايا الشمسية تنتج تيارات متكافئة.
لمّا ينخفض تيار أي خلية بالتظليل ينشأ جهد عكسي (أي عكس اتجاه مرور التيار في الخلية) وهذا الجهد قد يتلف الخلية.
حل مشكلة توصيل الالواح الشمسية على التوالي هي توصيل دايودات الامرار الجزئي bypass diodes على التوازي بعكس اتجاه الخلية الشمسية إلى الخلايا الشمسية. حيث إنه عندما ينخفض تيار أي خلية بالتظليل ينشأ جهد عكسي إلى أن يفوق هذا الجهد العكسي جهد الاختراق لدايود الامرار الجزئي وبالتالي يمر جزء من التيار الكلي عبر دايود الامرار الجزئي وباقي التيار يكمل مسيره عبر الخلية.
لاحظ الصورة التالية: المضلع الخماسي هو الظل على الخلية.
في المنظومات الحديثة, يتم دمج دايودات الامرار الجزئي في الإطار أو في صندوق طرفي صغير.
طريقة توصيل الالواح الشمسية على التوازي
كما ذكرنا تقريبا في بداية المقال أنه للحصول على قدرة أعلى دون تجاوز حد الجهد الكهربائي المسموح به – ضمن قوانين السلامة في دولة ما – يتم توصيل الالواح الشمسية على التوازي.
المشكلة أنه في حالة عطب مثل انخفاض الجهد الكهربائي في أي سلسلة من سلاسل المنظومات الفولتضوئية (بسبب ارتفاع درجة الحرارة حيث أن ارتفاع درجة الحرارة يقلل من الجهد الناتج من اللوح وبالتالي تقل القدرة الناتجة – الانتاج يعتمد على الضوء وامتصاص الفوتونات وارتفاع درجة الحرارة يقلل ذلك) فإن بقية السلاسل تحاول تغذية السلسة المعطوبة وقد تتلفها.
حل هذه المشكلة يكون بتوصيل سلسلة من الدايودات على التوالي إلى كل سلسة من الخلايا لتجنب أو لصد التيارات العكسية وإذا انخفض الجهد في أي سلسة تقوم الدايودات بصد التيارات العكسية في السلسلة المعطوبة – الدايود يسمح بمرور التيار باتجاه واحد – وتقوم السلاسل الأخرى بإيصال التيار إلى الحمل المطلوب.
من مساوئ هذا الحل هو الفقد الدائم للجهد حيث أن سلاسل الدايودات تقلل الجهد الناتج بسبب دائم ويوجد حل أفضل وهو استخدام دايوات جرمانيوم بدلا من السليكون لتقليل الفقد في الجهد.
وهناك حل آخر وهو استخدام إجهزة احساس للمجال المغناطيسي للكشف عن التيارات العكسية وتنشيط مفتاح فصل التيار.
لاحظ الشكل التالي:
هذه نهاية مقالنا حول طريقة توصيل الالواح الشمسية . في مقال قادم إن شاء الله سنتحدث عن كيفية تركيب الالواح الشمسية وكيفية تنصيبها وتثبيتها.
المراجع:
solar electric power generation, Stefan, C.W
عند لوحين شمسي الاول ابو 100/ وات والثاني ابو 52/وات اي طريقة افضل توصيلهم علئ بطارية ابو 100/ A
لا يمكن معرفة أفضل طريقة إلا بعد معرفة الحاجة للربط وكافة مواصفات القطع.
ممكن طريقه تحديد قدره النفرتر on grid للعمل في مزرعه
شكرا جزيلا على المعلومات.
ركبت أربعة الواح بالتوالي كيف تقيس الفولتيه الخارجه من الجهاز .
إن كنت تقصد كيف تقيس الفولتية الخارجة من الألواح من خلال الجهاز.
اشبك أو وصل الطرف الموجب من الجهاز بالطرق الموجب من اللوح الأول وكذلك وصل الطرف السالب من الجهاز بالطرف السالب من اللوح الأخير (الرابع)
وبالعادة يكون المجموع هو حاصة ضرب الفولتية المقيسة من لوح واحد في 4 كون الالواح متطابقة.
بالتوفيق لك
شكرا لك
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
بارك الله فيكم
مدونة في القمة
لدي لوحين كل لوح 80 وات ولوح اخر 200وات ومنظم ابو 30 امبير وبطاريتان ابو 100 كيف التوصيل افيدونا جزاكم الله خيرا
حياك الله أخي
بالانظمة الشمسية يجب اعتماد نفس الانواع من الالواح بنفس القدرة فلا يصح ربط لوحين بقدرتين مختلفتين.
يمكن الإجابة عن سؤالك بالنظر إلى ورقات البيانات الفنية للألواح ومنظم الشحن والبطاريات فلا يمكن الحكم دون النظر فيها.
بالتوفيق لك ولا تتردد في طرح أسئلتك
تسلم مقال جميل
اسباب ظهور البقعة الحارقه في الالواح هل يوجد سبب ثاني غير التظليل والغبار
سلام الله عليك
هل ينفع ربط لوحين مختلفين في الوات، مثلاً 150w +100w
,وشكرا
وعليكم السلام ورحمة الله وبركاته
يمكن ذلك, لكنه غير مفيد بنفس درجة ربط لوحين بنفس المواصفات والقدرة.
الأفضل ربط ألواح من نفس المواصفات حتى يكون تأثرها بالعوامل معروف عند أي لوح.
أيضا في حالة التوصيل على التوالي, التيار الكلي هو تيار العنصر الاقل أي تيار اللوح الأقل قدرة (واط) وهذا يعني أنه توجد خسارة مالية أو إنتاجية في مثل الحالة التي قلتها.
عندي بيت احتاج طاقه شمسيه لها عدد اللمبات ثمان لمبات شغاله واصل وغساله شغال لمده ساعه فقط بينما الثلاجه 12 ساعه في اليوم كم احتاج الواح كهربائيه وكم بطاريات وماهي افضل طريقه في التوصيل بين الالواح …..وجزاكم الله خير
بارك الله فيكم…كيف يتم تحويل لوح ٢٤الى١٢
وبارك الله فيك أنت أيضا..
لا يمكن تحويل الالواح. 24 لوح تبقى 24 لكن يمكن تغيير طريقة التوصيل فيما بينها حسب التطبيقات
خيركم من تعلم العلم وعلمه….انتم من الاخيار…برجاء دراسة رى الاراضى الزراعية وضخ المياه الجوفية للزراعة وتصميماتها بالطاقة الشمسية …فنحن فى حاجة اليها
نكرر شكرنا وتقديرنا
وأنت أيضا من الأخيار. بارك الله فيك.
إن شاء الله سنكتب مقالات وافرة عن المنطومات الشمسية المنفصلة عن الشبكة.
السلام عليكم ورحمه الله وبركاته لو تكرمتم عندي منزل صغير مكون من طابقين وبدي اسوي طاقه شمسيه كل غرفه فيها عدد اربع لمبات حوالي ١٠٠واط ويوجد ثلاجه وقريزر وعدد اتنين مكيف كم التكلفه انا في مصر
وعليكم السلام ورحمة الله وبركاته
لتسهيل الحسابات ودون معرفة كم جهاز في بيتك ولكم ساعات تشغل كل جهاز
يمكنك مراجعة المقال التالي وقراءته بتمعن وفي حال لم تجد الاجابة على استفسارك علق على المقال
https://www.electricalcity.net/?p=124
بالتوفيق لك
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
كيف أوصل لوحين 100 و150 مع بطارية 150
وجزاك الله خير
موضوع جميل
أنت أجمل 🙂
لا تتردد في طرح اسئلتك في التعليقات