دليل تركيب أنظمة الطاقة الشمسية
تمت كتابة هذا الدليل بناءً على طلب من جمعية المهندسين السودانيين في قطر (SEAQ) بعد ندوة عبر الإنترنت استضافتها بعنوان (مشاريع الطاقة الشمسية، التمويل، الاستثمار، التحديات).
تمت كتابة هذا الدليل بناءً على طلب من جمعية المهندسين السودانيين في قطر (SEAQ) بعد ندوة عبر الإنترنت استضافتها بعنوان (مشاريع الطاقة الشمسية، التمويل، الاستثمار، التحديات).
تحديد حجم النظام:
قبل شراء المعدات ، ستحتاج إلى قياس الأحمال والطاقة اللازمة للفترة الزمنية المطلوب تغطيتها بالطاقة الإحتياطية (ما مقدار الكيلووات في الساعة الذي ستحتاجه؟).
قبل شراء المعدات ، ستحتاج إلى قياس الأحمال والطاقة اللازمة للفترة الزمنية المطلوب تغطيتها بالطاقة الإحتياطية (ما مقدار الكيلووات في الساعة الذي ستحتاجه؟).
الأحمال
ما مقدار الطاقة اللحظية التي تستهلكها جميع أجهزتك المنزلية. إذا كنت تعيش في السودان، يمكنك استخدام عداد الطاقة الخاص بك للقيام بالقياسات. على عداد الطاقة الخاص بي ، يمكنني الضغط على # 1 # لإظهار الحمل اللحظي.
ما مقدار الطاقة اللحظية التي تستهلكها جميع أجهزتك المنزلية. إذا كنت تعيش في السودان، يمكنك استخدام عداد الطاقة الخاص بك للقيام بالقياسات. على عداد الطاقة الخاص بي ، يمكنني الضغط على # 1 # لإظهار الحمل اللحظي.
قم بتشغيل جميع أجهزتك المنزلية التي ستحتاجها للعمل مع النظام، وقم بقياس الحمل، وفقًا للرقم الذي ستحصل عليه، ستتمكن من تحديد حجم محول البطاريات. على سبيل المثال، إذا كان منزلك على نظام الخط واحد من الشبكة القومية
وكانت جميع أجهزتك تسحب حوالي 2 كيلو واط ، فسوف تحتاج إلى محول بطارية 2.5 - 3.0 كيلو وات (اترك هامش فبعض الأجهزة تسحب جهد أضافي عند بداية التشغيل).
الطاقة
كم سيكون حجم بطاريتك؟ للإجابة على هذا السؤال ، ستحتاج إلى تحديد عدد الساعات التي يحتاجها نظامك لتوفير الطاقة. هل يعمل نظامك كنسخة احتياطية فقط أم أنك تريد الخروج تمامًا من الشبكة القومية؟
كم سيكون حجم بطاريتك؟ للإجابة على هذا السؤال ، ستحتاج إلى تحديد عدد الساعات التي يحتاجها نظامك لتوفير الطاقة. هل يعمل نظامك كنسخة احتياطية فقط أم أنك تريد الخروج تمامًا من الشبكة القومية؟
لنفترض أن نظامك هو نظام احتياطي يعمل عند انقطاع التيار الكهربائي من الشبكة القومية ، وقررت أنك بحاجة إلى أن يعمل النظام لمدة 10 ساعات فقط. وفقًا لحسابات الأحمال،
فإن منزلك يسحب 2 كيلو وات بشكل مستمر ، لذا سنبني حساب استهلاك الطاقة على هذا الرقم ، ولكن في الواقع ، يمكن لمنزلك أن يستهلك أقل من ذلك لأنه عادةً ما تكون أجهزتك المنزلية في وضع الخمول معظم الوقت.
ومع ذلك ، سنبني حساب الطاقة لدينا كما لو كان منزلك يسحب 2 كيلو واط في كأستهلاك لحظي فقط من أجل تبسيط السيناريو
حاصل ضرب 10 ساعات × 2 كيلو واط = 20 كيلو واط / ساعة لذلك يجب أن تخزن البطاريات 20 كيلو واط / ساعة على الأقل من الطاقة. أقول (على الأقل) لأننا بحاجة إلى النظر في عمق التفريغ.
سنزيد الحجم وفقًا لنوع البطارية (بطاريات Gel-Cycle مع 70٪ من عمق التفريغ الموصى به). 20 كيلو واط / ساعة (1 + (1–0.7)) = 26 كيلو واط / ساعة
أحجام البطاريات الشائعة من هذا النوع 100 أو 125 أو 150 أو 200 أو 210 أمبير / ساعة
أفضل ما يناسب نظام 48 فولت هو (12) بطارية 200 أمبير / ساعة مع 2.8 كيلو واط / ساعة. الحسابات أدناه:
200 × 3 = 600 أمبير (السعة)
600 أمبير × 48 فولت = 28800 واط / ساعة (28.8 كيلو واط / ساعة)
أفضل ما يناسب نظام 48 فولت هو (12) بطارية 200 أمبير / ساعة مع 2.8 كيلو واط / ساعة. الحسابات أدناه:
200 × 3 = 600 أمبير (السعة)
600 أمبير × 48 فولت = 28800 واط / ساعة (28.8 كيلو واط / ساعة)
مصفوفة الألواح الشمسية وجهاز تحكم شحن البطاريات
مكون آخر تحتاج إلى تحديد حجمه بشكل صحيح هو مجموعة الألواح الشمسية. كم عدد الواط التي ستحتاجها لشحن البطاريات خلال النهار وتشغيل أحمال آخرى في نفس الوقت تستفيد من الطاقة المنتجة من الألواح؟
مكون آخر تحتاج إلى تحديد حجمه بشكل صحيح هو مجموعة الألواح الشمسية. كم عدد الواط التي ستحتاجها لشحن البطاريات خلال النهار وتشغيل أحمال آخرى في نفس الوقت تستفيد من الطاقة المنتجة من الألواح؟
يمكن أن تنتج مصفوفة الألواح الشمسية التي تبلغ 8000 واط في الخرطوم 45 إلى 51 كيلو واط / ساعة في يوم مشمس بارد. لكن هنالك بعض الأشياء التي تحتاج إلى معرفتها:
يمكن أن تؤثر درجات الحرارة المرتفعة على توليد الطاقة في الألواح الشمسية بشكل سلبي. (درجات حرارة عالية = مقاومة عالية)
إن ميل الألواح الشمسية هو عامل رئيسي في توليد الطاقة. كل موسم له زاوية مثالية
إن ميل الألواح الشمسية هو عامل رئيسي في توليد الطاقة. كل موسم له زاوية مثالية
ولكن في معظم الأحيان الألواح تكون ثابتة وبالتالي فإن الميل الأمثل في الخرطوم هو 20 درجة (المتوسط لجميع الفصول)
ضع في اعتبارك الأيام الملبدة بالغيوم ، على الرغم من أن سماء الخرطوم صافية في الغالب.
ضع في اعتبارك الأيام الملبدة بالغيوم ، على الرغم من أن سماء الخرطوم صافية في الغالب.
عامل توليد الطاقة لدي هو 0.007149 (بناءً على موقعي وكفاءة أجهزتي)
لشحن مجموعة بطاريات بحجم 28.8 كيلو واط / ساعة ، سنحتاج إلى مصفوفة ألواح بحجم:
28.8 كيلو واط / ساعة ÷ 0.007149 = 4029 واط
لشحن مجموعة بطاريات بحجم 28.8 كيلو واط / ساعة ، سنحتاج إلى مصفوفة ألواح بحجم:
28.8 كيلو واط / ساعة ÷ 0.007149 = 4029 واط
نظرًا لأننا نحتاج إلى مزيد من الطاقة لتشغيل الأجهزة خلال النهار بالإضافة إلى شحن البطاريات في نفس الوقت
2 كيلو واط × 8 ساعات = 16 كيلو واط / ساعة وبالتالي 16 كيلو واط / ساعة ÷ 0.007149 = 2238 واط
سنحتاج إلى ألواح شمسية تنتج ما مجموعه 6200 واط
2 كيلو واط × 8 ساعات = 16 كيلو واط / ساعة وبالتالي 16 كيلو واط / ساعة ÷ 0.007149 = 2238 واط
سنحتاج إلى ألواح شمسية تنتج ما مجموعه 6200 واط
يتم قياس الألواح الشمسية بالواط. لنفترض أنه يمكنك شراء ألواح شمسية بقدرة 250 وات من اي تاجرهذا يعني أنك ستحتاج إلى:
6200 ÷ 250 = 24.8 (24 لوحة شمسية).
تأكد من أن جهاز التحكم في الشحن أومحول الطاقة الشمسية الخاص بك يمكنه التعامل مع التيار الذي تنتجه الألواح الشمسية
6200 ÷ 250 = 24.8 (24 لوحة شمسية).
تأكد من أن جهاز التحكم في الشحن أومحول الطاقة الشمسية الخاص بك يمكنه التعامل مع التيار الذي تنتجه الألواح الشمسية
(قياسات الفولط و الأمبير) واتباع تعليمات الشركات المصنعة حول كيفية تجميع وتوصيل الألواح.
تثبيت النظام:
فيما يلي بعض الأشياء المهمة التي يجب مراعاتها:
هذا غني عن التوضيح لكن قبل شراء الألواح الشمسية تأكد من وجود مساحة كافية لها على سطح منزلك.
ركب أجهزتك في منطقة جيدة التهوية. قم بتوفير التبريد إذا لزم الأمر ، يمكن أن تؤثر درجة الحرارة على كفاءة المعدات
فيما يلي بعض الأشياء المهمة التي يجب مراعاتها:
هذا غني عن التوضيح لكن قبل شراء الألواح الشمسية تأكد من وجود مساحة كافية لها على سطح منزلك.
ركب أجهزتك في منطقة جيدة التهوية. قم بتوفير التبريد إذا لزم الأمر ، يمكن أن تؤثر درجة الحرارة على كفاءة المعدات
ضع بطارياتك في منطقة جيدة التهوية ، حيث قد تنتج بعض البطاريات أبخرة سامة أثناء فترات الشحن (لا تضعها في صالة المعيشة الخاصة بك).
هناك تكاليف خفية ، ضع في اعتبارك تكلفة تركيب الأجهزة ، والكابلات ، والإمدادات الكهربائية مثل الفيوزات والمفاتيح الكهربائية ، إلخ.
هناك تكاليف خفية ، ضع في اعتبارك تكلفة تركيب الأجهزة ، والكابلات ، والإمدادات الكهربائية مثل الفيوزات والمفاتيح الكهربائية ، إلخ.
ضع بطارياتك في منطقة جيدة التهوية ، حيث قد تنتج بعض البطاريات أبخرة سامة أثناء فترات الشحن (لا تضعها في صالة المعيشة الخاصة بك).
هناك تكاليف خفية ، ضع في اعتبارك تكلفة تركيب الأجهزة ، والكابلات ، والإمدادات الكهربائية مثل الفيوزات والمفاتيح الكهربائية ، إلخ.
هناك تكاليف خفية ، ضع في اعتبارك تكلفة تركيب الأجهزة ، والكابلات ، والإمدادات الكهربائية مثل الفيوزات والمفاتيح الكهربائية ، إلخ.
.يعد تثبيت نظام الشمسية إنجازًا كبيراً لشخص عادي وغير متخصص ويتضمن الكثير من الأبحاث والعمل المضني والحسابات، فهو ليس لأصحاب القلوب الضعيفة ولكن النتيجة مجزية.
* تستند جميع الأرقام والطرق المذكورة أعلاه لحسابها إلى تجربتي الخاصة ، وقد تختلف لديك بعض الأشياء نسبة لخصوصية أي نظام!
* تستند جميع الأرقام والطرق المذكورة أعلاه لحسابها إلى تجربتي الخاصة ، وقد تختلف لديك بعض الأشياء نسبة لخصوصية أي نظام!
قبل أن تبدأ في شراء أجهزتك أو البحث عن شركة تساعد في تركيب النظام، هناك بعض الأشياء التي تحتاج أن تعرفها كمستخدم:
مصطلحات:
نظام متصل بالشبكة On-Grid
يتكون النظام الشمسي المتصل بالشبكة من مكونين رئيسيين: الألواح الشمسية ومحول الطاقة الشمسية. وله الخصائص التالية:
مصطلحات:
نظام متصل بالشبكة On-Grid
يتكون النظام الشمسي المتصل بالشبكة من مكونين رئيسيين: الألواح الشمسية ومحول الطاقة الشمسية. وله الخصائص التالية:
يتم توصيله مباشرة بشبكة القومية.
لا يخزن الطاقة في بطاريات احتياطية بغرض أستخدامها حالة انقطاع التيار الكهربائي.
يستخدم لإعادة التغذية إلى الشبكة القومية إذا كان هناك فائض من الطاقة المنتجة.
لا يخزن الطاقة في بطاريات احتياطية بغرض أستخدامها حالة انقطاع التيار الكهربائي.
يستخدم لإعادة التغذية إلى الشبكة القومية إذا كان هناك فائض من الطاقة المنتجة.
تصدير الطاقة Feed-In
عملية تصدير الطاقة مرة أخرى إلى شبكة المرافق.
تعريفة التغذية
تعرفة الكهرباء بينك وبين شبكة القومية.
عملية تصدير الطاقة مرة أخرى إلى شبكة المرافق.
تعريفة التغذية
تعرفة الكهرباء بينك وبين شبكة القومية.
نظام غير متصل بالشبكة Off-Grid
النظام خارج الشبكة غير متصل بالشبكة القومية ، ويمكن أن يكون بمثابة نظام احتياطي في حالة انقطاع التيار الكهربائي. هناك العديد من المكونات لنظام خارج الشبكة وذلك على حسب المواصفات المعتمدة من الشركة المصنعة، لكن يمكن أن يحتوي على التالية:
النظام خارج الشبكة غير متصل بالشبكة القومية ، ويمكن أن يكون بمثابة نظام احتياطي في حالة انقطاع التيار الكهربائي. هناك العديد من المكونات لنظام خارج الشبكة وذلك على حسب المواصفات المعتمدة من الشركة المصنعة، لكن يمكن أن يحتوي على التالية:
الألواح الشمسية.
جهاز التحكم بالشحن أو محول الطاقة الشمسية.
محول للبطارية (DC إلى AC).
البطاريات
جهاز التحكم بالشحن أو محول الطاقة الشمسية.
محول للبطارية (DC إلى AC).
البطاريات
مصفوفة الالواح الشمسية
المصفوفة عبارة عن ألواح شمسية متعددة موصلة مع بعضها البعض
محول الطاقة الشمسية
جهاز يحول طاقة التيار المباشر (DC) القادمة من الألواح الشمسية إلى 110-240 فولت تيار متردد (AC) يمكن استخدامه بواسطة الأجهزة الكهربائية أو لشحن البطاريات.
المصفوفة عبارة عن ألواح شمسية متعددة موصلة مع بعضها البعض
محول الطاقة الشمسية
جهاز يحول طاقة التيار المباشر (DC) القادمة من الألواح الشمسية إلى 110-240 فولت تيار متردد (AC) يمكن استخدامه بواسطة الأجهزة الكهربائية أو لشحن البطاريات.
الجهاز المتحكم بشحن البطاريات Charge Controller
جهاز يستخدم الطاقة الشمسية القادمة من الشمس لشحن البطاريات.
محول البطاريات
يمكن للجهاز الذي يحول طاقة التيار المباشر القادمة من البطاريات إلى 110-240 فولت تيار متردد (AC) في بعض الحالات أن يعمل كشاحن للبطاريات.
جهاز يستخدم الطاقة الشمسية القادمة من الشمس لشحن البطاريات.
محول البطاريات
يمكن للجهاز الذي يحول طاقة التيار المباشر القادمة من البطاريات إلى 110-240 فولت تيار متردد (AC) في بعض الحالات أن يعمل كشاحن للبطاريات.
مصفوفة البطاريات
مجموعة من البطاريات متصلة ببعضها البعض لتكوين سعة تخزين أكبر للطاقة. إنه خزان وقود الطاقة الكهربائية.
عمق التفريغ
لا تحب البطاريات أن يتم تفريغها إلى 0٪ ، فسوف تقصر من عمرها الافتراضي إذا فعلت ذلك. عمق التفريغ هو المقدار المسموح لك باستنزاف البطاريات إليه
مجموعة من البطاريات متصلة ببعضها البعض لتكوين سعة تخزين أكبر للطاقة. إنه خزان وقود الطاقة الكهربائية.
عمق التفريغ
لا تحب البطاريات أن يتم تفريغها إلى 0٪ ، فسوف تقصر من عمرها الافتراضي إذا فعلت ذلك. عمق التفريغ هو المقدار المسموح لك باستنزاف البطاريات إليه
(يوصى به عادةً من قبل الشركة المصنعة أو نوع البطارية). يمكن استنزاف بطارية ليثيوم أيون بنسبة 90٪ بينما بطاريات الرصاص الحمضية 50٪ فقط ، ويمكن أن تكون البطارية المصممة للعمل مع النظام الشمسي (دورة عميقة) أعلى بقليل من 70٪.
الواط
وحدة الطاقة (كيلو وات = 1000 واط)
ما مقدار الطاقة التي يمكن أن تولدها الألواح الشمسية؟
ما هو الحد الأقصى للحمل الذي يمكن لمحولاتك (الكهروضوئية أو البطارية) تحملها؟
وحدة الطاقة (كيلو وات = 1000 واط)
ما مقدار الطاقة التي يمكن أن تولدها الألواح الشمسية؟
ما هو الحد الأقصى للحمل الذي يمكن لمحولاتك (الكهروضوئية أو البطارية) تحملها؟
الكيلوواط / ساعة
الكيلو واط/ ساعة هو وحدة قياس الطاقة، وهي تختلف عن وحدة (الواط)
ما مقدار الطاقة التي تنتجها الألواح الشمسية خلال النهار؟
ما مقدار الطاقة التي يمكن تخزينها في البطاريات؟
الكيلو واط/ ساعة هو وحدة قياس الطاقة، وهي تختلف عن وحدة (الواط)
ما مقدار الطاقة التي تنتجها الألواح الشمسية خلال النهار؟
ما مقدار الطاقة التي يمكن تخزينها في البطاريات؟
أمبير
وحدة قياس التيار الكهربائي.
ما مقدار الطاقة بالكيلوواط / ساعة التي يمكن أن تحملها بطارية 200 أمبير 12 فولت؟
واط = أمبير × فولت
200 أمبير × 12 فولت = 2400 واط / ساعة (2.4 كيلو واط / ساعة)
وحدة قياس التيار الكهربائي.
ما مقدار الطاقة بالكيلوواط / ساعة التي يمكن أن تحملها بطارية 200 أمبير 12 فولت؟
واط = أمبير × فولت
200 أمبير × 12 فولت = 2400 واط / ساعة (2.4 كيلو واط / ساعة)
سيكون تكوين البطارية على النحو التالي:
يجب توصيل كل 4 بطاريات على التوالي لإنتاج الـ 48 فولط المطلوبة ، ثم يتم توصيل 3 سلاسل على التوازي (3P4S)
يجب توصيل كل 4 بطاريات على التوالي لإنتاج الـ 48 فولط المطلوبة ، ثم يتم توصيل 3 سلاسل على التوازي (3P4S)
200 × 3 = 600 أمبير (السعة)
600 أمبير × 48 فولت = 28800 واط / ساعة (28.8 كيلو واط / ساعة)
600 أمبير × 48 فولت = 28800 واط / ساعة (28.8 كيلو واط / ساعة)
جاري تحميل الاقتراحات...