أخبار
يمكن للألواح الشمسية توليد الكهرباء عن طريق توصيلها مباشرة بالعاكس
الطاقة المولدة منالألواح الشمسية يمكن توصيلها مباشرة بالعاكس، وهو أحد طرق التكوين الشائعة لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية. اللوحة الشمسية، والمعروفة أيضًا باسم اللوحة الكهروضوئية (PV)، هي جهاز يحول ضوء الشمس إلى كهرباء ذات تيار مباشر. ومع ذلك، فإن معظم المعدات الكهربائية، بما في ذلك الأجهزة المنزلية والمحركات الصناعية، تستخدم عادةً التيار المتردد (AC). لذلك، لكي يتم استخدام الطاقة المولدة من الألواح الشمسية بواسطة هذه الأجهزة، يجب تحويل طاقة التيار المستمر إلى طاقة تيار متردد من خلالالعاكس.
كيفية توصيل الألواح الشمسية بالعاكس
عادة ما يتم توصيل الألواح الشمسية بعاكس على التوالي أو بالتوازي. في التوصيل المتسلسل، يتم توصيل الألواح الشمسية معًا لإنتاج مستوى الجهد المطلوب، بينما في التوصيل المتوازي، يتم توصيل الألواح الشمسية معًا لتوفير مستوى التيار المطلوب. يمكن أن تكون العاكسات مركزية أو سلسلة أو عاكسات صغيرة حسب متطلبات النظام والتصميم.
- العاكس المركزي: يستخدم في الأنظمة الكهروضوئية واسعة النطاق، حيث يتم توصيل ألواح شمسية متعددة على التوالي وبالتوازي مع مدخل التيار المستمر لعاكس واحد.
- عاكس السلسلة: تمر كل سلسلة من الألواح الشمسية من خلال عاكس، مما يعمل على تحسين أداء السلسلة الكهروضوئية وتحسين كفاءة النظام وموثوقيته.
- محول ميكروي: يتم توصيل كل لوحة شمسية أو عدة ألواح بمحول ميكروي منفصل، والذي يمكنه تحقيق أقصى تتبع لنقطة الطاقة (MPPT) لكل لوحة وتحسين الأداء العام للنظام.
كيف يعمل العاكس
الوظيفة الأساسية للعاكس هي تحويل طاقة التيار المستمر إلى طاقة تيار متردد. تتضمن هذه العملية استخدام إلكترونيات الطاقة، مثل الترانزستورات والثنائيات، لتجميع أشكال موجات التيار المتردد من خلال تعديل عرض النبضة (PWM) أو تقنيات التعديل الأخرى. قد يحتوي العاكس أيضًا على خوارزمية تتبع أقصى نقطة للطاقة (MPPT) للتأكد من أن الألواح الشمسية تعمل دائمًا بأقصى نقطة طاقة لها.
كفاءة وأداء العاكس
تعد كفاءة العاكس مقياسًا رئيسيًا لأدائه. يمكن للعاكسات عالية الكفاءة تقليل الخسائر أثناء تحويل الطاقة وزيادة توليد الطاقة الإجمالي للنظام. تتأثر كفاءة العاكس بعدة عوامل، بما في ذلك تصميمه وإلكترونيات الطاقة المستخدمة والإدارة الحرارية وخوارزميات التحكم.
اعتبارات تصميم النظام
عند تصميم نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية، يجب مراعاة العوامل التالية:
- الطاقة الإجمالية للوحة الشمسية: يحدد هذا الحد الأقصى لكمية الكهرباء التي يمكن للنظام إنتاجها.
- قدرة العاكس: يجب أن يكون العاكس قادرًا على التعامل مع أقصى قدر من الطاقة المولدة من الألواح الشمسية.
- حماية النظام: يجب أن يتمتع العاكس بوظائف الحماية من التحميل الزائد والدائرة القصيرة والسخونة الزائدة.
- التوافق: يجب أن يكون العاكس متوافقًا مع الألواح الشمسية ونظام الشبكة.
- التثبيت والصيانة: يجب تركيب العاكس وفقًا لإرشادات الشركة المصنعة وصيانته بانتظام لضمان الأداء الأمثل للنظام.
الأمن والامتثال
يجب تصميم أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية والعاكسات وتركيبها بما يتوافق مع القوانين الكهربائية المحلية ومعايير السلامة. يُطلب من المحولات عادةً الحصول على شهادات السلامة اللازمة، مثل IEC 62109-1 وIEC 62109-2.
المراقبة والصيانة
العاكسون الحديثة عادةً ما تكون مجهزة بوظائف مراقبة يمكنها مراقبة أداء النظام في الوقت الفعلي، بما في ذلك توليد الطاقة وحالة العاكس وإنذارات الأعطال. وهذا يساعد مشغلي النظام على تحسين أداء النظام والاستجابة بسرعة لأية مشكلات.
ختاماً
تستخدم أنظمة توليد الطاقة من الألواح الشمسية عاكسًا لتحويل التيار المباشر إلى تيار متناوب للاستخدام على شبكة الطاقة أو للاستخدام المنزلي مباشرة. يعد اختيار العاكس المناسب أمرًا بالغ الأهمية لضمان التشغيل الفعال للنظام وزيادة العائد على الاستثمار. يجب أن يأخذ تصميم النظام في الاعتبار متطلبات النوع والكفاءة والسلامة والصيانة للعاكس، مع الالتزام باللوائح والمعايير ذات الصلة.