المدينة الكهربائية مدينة الهندسة الكهربائية
الواح الطاقة الشمسية ؟! كيف تُصنع أو مم تتكون؟ ما أنواعها؟ هذه الاسئلة تجد إجاباتها في هذا المقال.
ما هي الواح الطاقة الشمسية ؟
الواح الطاقة الشمسية عبارة عن مجموعة من الخلايا الشمسية حيث يتم توصيلها على التوالي لأن الجهد الكهربائي الناتج من الخلية الشمسية الواحدة قليل ويتراوح بين 0.5 فولت إلى أقل من 0.7 فولت بقليل إذا كانت الخلية الشمسية مصنوعة من السليكون وللحصول على جهد كهربائي أعلى توصل الخلايا على التوالي حيث أن الجهد يجمع جبريا. وتسمى أيضا بسلاسل الخلايا الشمسية.
بالغالب تجاريا وبالوطن العربي تكون مقاساتها حسب التالي:
الالواح ذات القدرة 250-265 واط تحتوي على 60 خلية (6*10) ومقاسها 99 * 164 سم
الالواح ذات القدرة 300 واط تحتوي على 72 خلية (6*12) ومقاسها 99 * 196 سم
كيفية صنع الالواح الشمسية
سلاسل الخلايا الشمسية يجب جعلها كوحدة واحدة حتى لا يسهل كسرها ولذلك توضع في مستطيل بلاستيكي وزجاجي ناعم وحينئذ تسمى بـ منظومة شمسية أو منظومة فولتضوئية.
والبلاستيك الشفاف الذي يكون في أعلى وأسفل سلاسل الخلية يكون إما:
- البوليمر المشترك أسيتات فينيل الاثيلين EVA
- بيوتيرال متعدد الفينيل PVB
- السليكونات
- البلاستيك الحراري متعدد اليوريثين TPU
بالإضافة إلى زجاج معالج أمامي أي على السطح الامامي للسلسلة. حتى تتم حمايتها من العوامل الجوية المختلفة.
بالاعتماد على مكونات الجهة الخلفية أو السطح الخلفي للمنظومة يمكن تصنيف المنظومة إلى:
- منظومة مصفحة laminated: حيث يكون السطح الخلفي عبارة عن طبقة مركبة من PVF -ألمنيوم – PVF أو PVF -بوليستر – PVF حيث أن PVF هو فلوريد متعدد الفينيل. وهذا النوع هو الشائع.
- منظومة مغلفة encapsulated: حيث يكون السطح الخلفي زجاج.
انواع الالواح الشمسية
انواع الالواح الشمسية هي:
- احادية البلورة monocrystalline silicon: ويظهر فيها أن أطراف الخلايا الشمسية فيها غير متلاصقة وهذا ما يميز مظهرها الجميل.
- متعددة البلورة polycrystalline silicon: ما يميز مظهرها أن الخلايا فيها تكون متراصة جدا.
- أشرطة رقيقة thin film: هذا النوع رقيق ومرن ومن ميزاته الجميلة أنه يأخذ شكل السطح الذي ينصب عليه. ونظرا لقلة وزنه وسمكه وسهولة حمله وأيضا مقاومته الممتازة لعوامل الطقس المختلفة فإنه يتم حاليا إجراء المزيد من الدراسات عنها حتى تكون الاكثر استخداما بالمستقبل.
لاحظ الصورة التالية التي تمثل انواع الالواح الشمسية.
لا توجد أفضلية للالواح الشمسية احادية البلورة على متعددة البلورة إلا في جمالية المظهر وهناك فرق بسيط في الكفاءة وهذا بشكل عام هو سبب أن أكبر قدرة ممكن أن تتنتجها الألواح المتعددة البلورة 265 واط بينما تصل قدرة ألواح الطاقة الشمسية أحادية البلورة إلى 280 واط والنوعين من ألواح مقاس 6*10 خلية. لكن ما هي كفاءة التحويل؟
كفاءة التحويل الفولتضوئي هو نسبة القدرة الكهربائية الخارجة من اللوح الشمسي إلى القدرة الضوئية الساقطة على اللوح.
ويتم إيجاد الكفاءة تحت ظروف فحص معيارية (Standard Test Conditions (STC وهي إشعاعية قدرها 1000 واط لكل متر مربع عمودية على السطح الامامي, درجة حرارة 25 سيلسيوس للخلية, وتوزيع طيفي وفقا للإشعاعية الشمسية المارة بزاوية ارتفاع 41.8 درجة خلال الغلاف الجوي, وكتلة هوائية 1.5 .
ولأن كفاءة التحويل للخلايا أحادية البلورة أكبر لذلك نجد القدرة المنتجة منها أكبر عند مقارنة أكبر قدرة ناتجة من الألواح أحادية البلورة وأكبر قدرة ناتجة من الألواح متعددة البلورة.
لكن إذا كان مكتوب بمواصفات اللوح مثلا 265 واط سواء كان أحادي البلورة أو متعددة البلورة فإنه هكذا تكون انتاجيتهما واحدة.
المراجع:
- solar electric power generation, photo voltaic energy systems, Stefan, C.W
- نصر سولر, الألواح الشمسية, شركة منظومات شمسية بمصر.
ما كنا نبحث عنه وفرته بهذه المقالات الله يكتب أجرك سؤال: ما هي أفضل أنواع الألواح لمنطقة ذات حرارة عالية حتى تعمل بكامل كفائتها؟وهل هناك تقارير صحية وبيئية سلبي أو إيجاب وما هو تأثير ها على الصحة للساكنين إن وجدت ؟
الله يجزيك الخير.
لا يمكن أن تجعل الالواح تعمل بكامل كفاءتها لانه لا توجد منطقة تتيح للألواح أن تعمل بكامل كفاءتها كما أن ساعات النهار ليست مثل بعضها وموقع الشمس يتغير, ومع ذلك يتم وضع ذلك الحسبان أثناء حساب عدد الالواح اللازمة لبيت أو مشروع ما.
لا توجد تأثيرات سلبية من الالواح الشمسية على السكان كما أنها مسالمة للبيئة ونطيفة وينصح باستخدامها حفاظا على البيئة.