كيفية تصميم وتثبيت نظام طاقة شمسية لمنزلك أو عملك

قد يبدو تصميم وتركيب نظام الطاقة الشمسية لمنزلك أو عملك مهمة شاقة ، ولكن مع القليل من التخطيط والبحث ، يمكن أن تكون عملية مباشرة نسبيًا.

تتمثل الخطوة الأولى في تصميم نظام الطاقة الشمسية في إجراء تدقيق للطاقة في منزلك أو عملك. سيشمل ذلك تحليل أنماط استخدامك للطاقة وتحديد مقدار الطاقة التي تحتاجها لتوليدها. سيساعدك هذا في تحديد حجم نظام الطاقة الشمسية الذي ستحتاجه وعدد الألواح الشمسية التي ستحتاج إلى تثبيتها.

بمجرد أن تفهم جيدًا احتياجاتك من الطاقة ، يمكنك البدء في تصميم نظام الطاقة الشمسية. سيتضمن ذلك تحديد أفضل موقع للألواح الشمسية ، مع مراعاة عوامل مثل التظليل والاتجاه وزاوية الشمس. من المهم أيضًا مراعاة السلامة الهيكلية للمبنى وقدرة السطح أو الأرض على دعم وزن الألواح الشمسية.

بعد تحديد أفضل موقع للألواح الشمسية ، يمكنك اختيار نوع الألواح الشمسية التي تناسب احتياجاتك. هناك نوعان رئيسيان من الألواح الشمسية: أحادي البلورية و متعدد البلورات. تعد الألواح أحادية البلورية أكثر كفاءة ولكنها أيضًا أغلى ثمناً ، في حين أن الألواح متعددة الكريستالات أقل كفاءة ولكنها أيضًا أقل تكلفة.

بمجرد تحديد الألواح الشمسية ، يمكنك البدء في عملية تثبيت النظام. سيشمل ذلك ربط الألواح الشمسية بالسقف أو الأرض ، وربطها بالعاكس ، وربط العاكس بالشبكة الكهربائية. من المهم العمل مع شركة محترفة لتركيب الطاقة الشمسية أو كهربائي مرخص للتأكد من أن التثبيت يتم بشكل صحيح وآمن.

بعد اكتمال التثبيت ، من المهم جدولة الصيانة الدورية للتأكد من أن النظام يعمل بأقصى كفاءة. سيتضمن ذلك تنظيف الألواح الشمسية وفحص التوصيلات ومراقبة أداء النظام.

أخيرًا ، في حين أن بناء وتثبيت نظام الطاقة الشمسية لمنزلك أو شركتك قد يبدو وكأنه مسعى صعب ، مع بعض التخطيط والبحث المسبق ، يمكن أن يكون في الواقع إجراءً بسيطًا إلى حد ما. من المهم إجراء تدقيق للطاقة ، وتحديد أفضل موقع للألواح الشمسية ، واختيار نوع الألواح الشمسية التي تناسب احتياجاتك ، والعمل مع شركة تركيب طاقة شمسية محترفة أو كهربائي مرخص لضمان إجراء التثبيت بشكل صحيح و بأمان. ستضمن الصيانة الدورية أن النظام يعمل بأقصى كفاءة.

مكونات النظام الرئيسية

يجب اختيار الأجزاء العديدة لنظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية بناءً على نوع النظام وموقع الموقع والاستخدامات. تشكل وحدة التحكم في شحن الطاقة الشمسية والعاكس وبنك البطارية ومصادر الطاقة الإضافية والأحمال الجزء الأكبر من نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية (الأجهزة).

وحدة الكهروضوئية : يحول ضوء الشمس إلى كهرباء DC. تحكم شحن الطاقة الشمسية : ينظم الجهد والتيار القادم من الألواح الكهروضوئية التي تنتقل إلى البطارية ويمنع الشحن الزائد للبطارية ويطيل عمر البطارية. العاكس : يحول خرج التيار المستمر من الألواح الكهروضوئية أو توربينات الرياح إلى تيار تيار متردد نظيف لأجهزة التيار المتردد أو يعيد التغذية إلى خط الشبكة. البطارية : تخزن الطاقة لتزويد الأجهزة الكهربائية عند الطلب. الحمل : هو الأجهزة الكهربائية المتصلة بنظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية مثل الأضواء والراديو والتلفزيون والكمبيوتر والثلاجة ، إلخ. مصادر الطاقة الإضافية: هي مولدات الديزل أو مصادر الطاقة المتجددة الأخرى.

حجم نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية

1. احسب استهلاك الطاقة اللازم

إن معرفة إجمالي استهلاك الطاقة والطاقة لجميع الأحمال التي يجب أن يوفرها نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية هو المرحلة الأولى في بناء نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية.

1.1 مجموع الواط / ساعة اليومية التي تستخدمها جميع الأجهزة.

يمكن حساب إجمالي Watt-hour يوميًا الذي يجب إعطاؤه للأجهزة عن طريق إضافة متطلبات Watt-hour الجماعية لجميع الأجهزة.

حدد عدد الواط ساعة المطلوبة يوميًا من الوحدات الكهروضوئية.

يتم حساب إجمالي واط-ساعة يوميًا التي يجب أن توفرها الألواح بضرب كل واط-ساعة للأجهزة يوميًا في 1.3 (كمية الطاقة المهدرة في النظام).

2. حجم الوحدات الكهروضوئية

ستولد الوحدات الكهروضوئية ذات الأحجام المختلفة كميات متفاوتة من الطاقة. يجب معرفة ذروة الواط الناتج بالكامل من أجل تحديد حجم الوحدة الكهروضوئية. يؤثر حجم الوحدة الكهروضوئية وبيئة الموقع على خرج ذروة واط (Wp). يجب أن نأخذ في الاعتبار عامل إنشاء اللوحات ، والذي يختلف اعتمادًا على موقع الموقع. عامل توليد اللوحات لتايلاند هو 3.43. لمعرفة حجم الوحدات الكهروضوئية ، استخدم الحساب التالي:

2.1 تحديد معدل ذروة الذروة المجمعة للوحدات الكهروضوئية المطلوبة للوحدات الكهروضوئية.

إجمالي Watt-hour المطلوب من الوحدات الكهروضوئية (من البند 1.2) مقسومًا على 3.43 يعطي إجمالي ذروة القوة الكهربائية المطلوبة من الألواح الكهروضوئية لتشغيل الأجهزة.

2.2 تحديد عدد الألواح الكهروضوئية للنظام.

قسّم إجابتك من البند 2.1 على الوحدات الكهروضوئية التي يمكنك الوصول إليها في ذروة الإنتاج بالواط. سيتم تحديد العدد المطلوب للوحدات الكهروضوئية بضرب أي جزء كسري من النتيجة في العدد الصحيح الأكبر التالي.

ينتج عن الحساب الحد الأدنى من الألواح الكهروضوئية. سيعمل النظام بكفاءة أكبر ، وسيزداد عمر البطارية إذا تم تركيب وحدات كهروضوئية إضافية. قد لا يعمل النظام على الإطلاق خلال فترات الغيوم ، وسيتم تقليل عمر البطارية إذا تم استخدام عدد أقل من الوحدات الكهروضوئية.

3. حجم العواكس

عند الحاجة إلى إخراج طاقة التيار المتردد ، يتم استخدام عاكس في النظام. لا تدع أبدًا معدل إدخال العاكس ينخفض عن القوة الكهربائية المجمعة للأجهزة. يجب أن يتطابق الجهد الاسمي للعاكس مع جهد البطارية.

يجب أن يكون العاكس للأنظمة المستقلة كبيرًا بما يكفي للتعامل مع جميع الواط التي ستستخدمها مرة واحدة. يجب أن يكون حجم العاكس أكبر بنسبة 25-30٪ من إجمالي القوة الكهربائية للأجهزة. إذا كان نوع الجهاز عبارة عن محرك أو ضاغط ، فيجب أن يكون حجم العاكس على الأقل ثلاثة أضعاف هذه السعة. يجب أن تتمتع أيضًا بقدرة إضافية لإدارة التيار عند بدء التشغيل.

4. حجم البطارية

البطاريات ذات الدورة العميقة هي النوع الذي ينصح باستخدامه في أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية. يتم تصنيع البطاريات ذات الدورة العميقة خصيصًا لإعادة شحنها بسرعة أو لدورة شحن وتفريغ متكرر كل يوم لسنوات. يجب أن تكون البطارية كبيرة بما يكفي لتحمل طاقة كافية لتشغيل الأجهزة في الليل وفي الأيام الملبدة بالغيوم. لتحديد حجم البطارية ، استخدم الحساب التالي:

4.1 احسب إجمالي واط / ساعة في اليوم الذي تستخدمه الأجهزة. 4.2 قسّم إجمالي واط / ساعة المستخدم يوميًا على 0.85 لفقدان البطارية. 4.3 يقسم الإجابة التي تم الحصول عليها في البند 4.2 على 0.6 لعمق التفريغ. 4.4 يقسم الإجابة التي تم الحصول عليها في البند 4.3 على جهد البطارية الاسمي. 4.5 اضرب الإجابة التي تم الحصول عليها في البند 4.4 بأيام الاستقلالية ( عدد الأيام التي تحتاج فيها إلى تشغيل النظام عندما لا توجد طاقة تنتجها الألواح الكهروضوئية) للحصول على سعة الأمبير المطلوبة لبطارية الدورة العميقة.

سعة البطارية (Ah) = إجمالي واط / ساعة مستخدمة من قبل الأجهزة × أيام الحكم الذاتي (0.85 × 0.6 × جهد البطارية الاسمي).

5. حجم أجهزة التحكم بالشحن بالطاقة الشمسية

كثيرا ما تستخدم سعة التيار الكهربائي والجهد لتقييم أجهزة التحكم بالشحن بالطاقة الشمسية. حدد أي نوع من أجهزة التحكم بالشحن بالطاقة الشمسية هو الأفضل لتطبيقك بعد اختيار النوع الذي يتطابق مع جهد المصفوفة الكهروضوئية والبطاريات. للتعامل مع التيار من مجموعة PV ، تأكد من أن وحدة التحكم في الشحن الشمسي لديها سعة كافية.

يتم تحديد حجم وحدة التحكم في الشحن التسلسلية من خلال إجمالي تيار الإدخال الكهروضوئي المعطى لوحدة التحكم وكذلك من خلال تخطيط اللوحة الكهروضوئية (تكوين متسلسل أو متوازي).

(Isc ) للصفيف الكهروضوئي بمقدار 1.3 عند تحجيم وحدة التحكم بالشحن بالطاقة الشمسية.

تصنيف وحدة التحكم بالشحن بالطاقة الشمسية = إجمالي تيار الدارة القصيرة للمجموعة الكهروضوئية × 1.3