ما هو نظام الطاقة الشمسية خارج الشبكة؟

لقد سمع معظمكم عن أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة، ولكن لا يفهم الجميع المكونات التي يتكون منها نظام خارج الشبكة أو لماذا قد يكون مثاليًا بالنسبة لك.

خارج الشبكة يعني أنك منفصل عن شبكة الكهرباء أو شركة المرافق المحلية، أي الجهات التي ترسل لك فاتورة شهرية. من المهم ملاحظة أن أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصلة بالشبكة وأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقلة عن الشبكة يمكنها التخلص من فاتورة الكهرباء الخاصة بك.

ومع ذلك، فإن أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية خارج الشبكة سوف نمنحك الحرية للعيش حيث تريدبعيدًا عن شبكة الكهرباء، لتتمكن من إدارة شركة الكهرباء الخاصة بك. 

سنخصص دقيقة واحدة لمناقشة المكونات الأساسية لنظام الطاقة الشمسية خارج الشبكة، بدءًا من الألواح الشمسية Coulee mono PERC (أو الوحدات الشمسية متعددة البلورات).

تلتقط ألواح كولي الشمسية أحادية الطاقة الشمسية وتحولها إلى تيار مستمر، ثم تُوصل إلى مركز الطاقة، والأهم من ذلك، إلى وحدة تحكم الشحن المتصلة بمجموعة بطاريات، والتي تنظم الجهد الكهربائي في مجموعة البطاريات لتخزين الطاقة. ومن هذه الطاقة المخزنة، يُمكن استخدام العاكس، الذي سيحولها إلى تيار متردد لتشغيل جميع أجهزتك المنزلية الشائعة. 

في معظم أنظمة الطاقة الشمسية المنزلية خارج الشبكة، يتضمن ذلك مولدًا كهربائيًا سيحافظ على شحن هذه البطاريات في حالة عدم كفاية الطاقة الشمسية وحدها للقيام بذلك. كانت هذه نظرة عامة أساسية على المكونات المضمنة في نظام خارج الشبكة.

قبل أن تتمكن من تصميم وتركيب نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية المثير للحسد والمربح، عليك أن تفهم بدقة مكونات نظام الطاقة الكهروضوئية. لكل مكون دور فريد وحيوي في النظام الشمسي بأكمله. عليك، كمصمّم ومركّب، أن تفهم هذه المكونات والغرض منها، بالإضافة إلى كيفية تكاملها معًا، لمساعدة عملائك على اختيار نظام الطاقة الشمسية الأنسب لاحتياجاتهم. تزودك هذه المقالة بقاعدة المعرفة اللازمة لبدء العمل مع أنظمة الطاقة الكهروضوئية والتوصية بها.

وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية والرفوف

وحدات الطاقة الكهروضوئية هي مصدر الطاقة في النظام الكهروضوئي. إنتاج كهرباء تيار مستمر، والتي يمكن تخزينها بسهولة في بنوك البطاريات ولكنها تحتاج إلى أن تصبح طاقة تيار متردد عبر عاكس لاستخدامها في المنازل.

تثبت مكونات الرفوف مجموعة الخلايا الكهروضوئية في الموقع الذي تختاره لوضع وحدات الطاقة الشمسية فيه. من الطرق الشائعة لتركيب المصفوفة بأكملها على سطح المبنى الذي تعمل عليه. تشمل الخيارات الأخرى التركيب المتكامل في المبنى (حيث تُصبح مصفوفة الألواح الشمسية بديلاً عن مواد التسقيف أو النوافذ)، وتركيبها على نظام رفوف عند مستوى الأرض. خيار شائع آخر هو تركيب مصفوفة الألواح الشمسية فوق رف عمودي.
بغض النظر عن مكان تركيبها، تكون وحدات الطاقة الكهروضوئية متصلة دائمًا بهذه المكونات الخاصة: أجهزة الفصل، والعاكسات، ووحدات التحكم في الشحن.

غالبًا ما يُستخدم مصطلحا "وحدة الطاقة الشمسية" و"لوحة الطاقة الشمسية" بالتبادل. كما أنك ترى وتسمع كثيرًا عن مصطلح "مصفوفة الطاقة الشمسية". في الواقع، تختلف تعريفات هذه المصطلحات. إذا كنت تناقش الوحدات والألواح والمصفوفات مع شخص ما، فعليك التأكد من أنكما تتحدثان اللغة نفسها.

• الوحدة الشمسية هي وحدة واحدة تتكون من خلايا الطاقة الشمسية الموجودة في حزمة آمنة بيئيًا.
• اللوحة الشمسية عبارة عن مجموعة من الوحدات المثبتة والموصولة ببعضها البعض.
• تتكون مجموعة الخلايا الكهروضوئية من جميع الوحدات الشمسية (والألواح الشمسية) ومكونات الرفوف المستخدمة لإنتاج الكهرباء المستمرة.

بنك البطاريات

بالنسبة لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية التي تتطلب تخزين الطاقة (أي نظام شمسي يحتاج إلى العمل بدون شبكة المرافق)، فإن بنك البطاريات، بطاريات متعددة متصلة ببعضها البعض لتحقيق الجهد المحدد وسعة الطاقة المطلوبة، هو الخيار الأفضل. عادةً ما تُحفظ مجموعة البطاريات في حاوية للحفاظ عليها. تتصل بها مجموعة الخلايا الكهروضوئية لتوفير الشحن، مع وجود وحدة تحكم في شحن الطاقة الشمسية في مكان ما بينهما.
تُوصل مجموعة البطاريات أيضًا بمحول الطاقة الكهروضوئية لتوفير الطاقة لأحمال التيار المتردد. إذا كان نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية يستخدم أيضًا أحمال تيار مستمر، تُوصل مجموعة البطاريات بمركز حمل تيار مستمر.

كما يُخبرك مؤشر وقود سيارتك بموعد ملء خزان الوقود، يُخبرك جهاز مراقبة البطارية بمدى امتلاء البطارية. في أنظمة الطاقة الشمسية غير المتصلة بالشبكة (التي تعتمد على البطاريات)، يُعدّ نظام المراقبة بالغ الأهمية لمتابعة مستوى شحن البطارية.

البطاريات الأكثر شيوعًا المستخدمة في نظام الطاقة الكهروضوئية النموذجي هي كما يلي:
✓ بطاريات مغلقة:تأتي هذه المنتجات في حاوية محكمة الغلق تتطلب كمية أقل من الصيانة من قبل المستخدم النهائي.
✓ البطاريات المغمورة:تأتي هذه المنتجات في حاوية مفتوحة (أو مغمورة) تتطلب مستوى أعلى من تفاعل المستخدم.
غالبًا ما تُسمى البطاريات المغلقة بـ"البطاريات التي لا تحتاج إلى صيانة". لا تُصدق هذه المبالغة! إن البطاريات المغلقة هي في الواقع خيار يتطلب صيانة أقل مقارنة بالبطاريات المغمورة، لكنها لا تزال بحاجة إلى بعض الاهتمام. إذا لم تُنصح عملاءك بمراقبة وصيانة مجموعة البطاريات بشكل صحيح، فستتلف البطاريات قبل أوانها. مراقبة البطاريات البسيطة نسبيًا لا تُبقي مالك النظام على اطلاع دائم بحالة البطاريات فحسب، بل تُجنّبه أيضًا التعرض لنتائج سيئة عند استخدامها.

جميع البطاريات تُطلق غازًا أثناء شحنها، مُطلقةً الهيدروجين. تُطلق البطاريات المُغلقة كميات ضئيلة من الهيدروجين؛ بينما يُمكن للبطاريات المُغمورة أن تُطلق كميات كبيرة منه. من الحكمة (وهو أمرٌ ضروري في معظم المواقع) إبقاء جميع البطاريات داخل حاوية واقية ذات فتحات تهوية خارجية لتجنب احتمال تراكم الهيدروجين وخطر الانفجار.

العاكس

تقوم العاكسات بتحويل الطاقة المستمرة التي تنتجها مجموعات الخلايا الشمسية أو المخزنة بواسطة بنوك البطاريات (في أنظمة خارج الشبكة) إلى طاقة التيار المتردد المستخدمة في المنازل والشركات. أنها تأتي في العديد من الأشكال والأحجام المختلفة.
إذا كان نظام الطاقة الكهروضوئية سيُزوّد الطاقة لأحمال التيار المستمر فقط، مثل الإضاءة، وضخ المياه، أو الأجهزة الإلكترونية الصغيرة، فلن يكون العاكس ضروريًا. لم تعد أحمال التيار المستمر في التطبيقات السكنية القياسية شائعة، لكنها شائعة في المركبات الترفيهية. تنقسم العاكسات في تطبيقات الطاقة الكهروضوئية إلى فئتين رئيسيتين:
✓ مرتبط بالشبكة:يمكن لهذه العاكسات الاتصال بمرافق عامة وتوفير الطاقة للأحمال المتصلة أو إرسال الكهرباء مرة أخرى إلى الشبكة، مما يؤدي في الأساس إلى تشغيل العداد في الاتجاه المعاكس.
✓ خارج الشبكة:هذه العاكسات ليست مصممة للتفاعل مع المرافق العامة وتعمل عن طريق توفير الطاقة للأحمال.

الأحمال

الأحمال هي كل القطع من المعدات الكهربائية التي يرغب الناس في استخدامها في منازلهم ومكاتبهم. يمكنك استخدام أحمال تيار مستمر أو أحمال تيار متردد (وأحيانًا كليهما). ما عليك سوى التأكد من تزويد الحمل بنوع الطاقة المناسب. على سبيل المثال، لا يمكنك استخدام مصباح تيار مستمر عند توفير طاقة تيار متردد. تختلف الأحمال باختلاف النظام المستخدم.
في أنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة، تُغذّى الأحمال بشكل أساسي من قِبل شركة المرافق. يُمكن لنظام الطاقة الكهروضوئية إرسال الطاقة مباشرةً إلى الأحمال أو إعادتها إلى شبكة المرافق.
✓ في الأنظمة غير المتصلة بالشبكة، تم تصميم العاكسات لتشغيلها مباشرة
الأحمال المتصلة بالعاكس في مركز الحمل. يتطلب هذا تحديد أحجام العواكس بشكل مختلف بناءً على تقنية العاكس المستخدمة.

مراكز التحميل

مركز الحمل هو المكان الذي تتلقى فيه الأحمال الكهربائية طاقتها.

لقد أصبح توهجك الخارجي أكثر ذكاءً!

تخلص من الكابلات الفوضوية! صندوق البطارية الشمسية قم بتشغيل الأضواء المفضلة لديك لاسلكيًا ويحافظ على استمرار التوهج.

🌞 تعمل بالطاقة الشمسية = لا فواتير كهرباء
🌧️ IP65 مقاوم للماء = لا داعي للقلق بشأن الطقس
💡 أوضاع الإضاءة القابلة للتخصيص = أجواء مثالية
📡 التحكم عن بعد = التعديل في أي وقت وفي أي مكان

✨ صندوق واحد، إمكانيات إضاءة لا حصر لها. احصل عليه اليوم!