تخزين البطارية المتصل DC مقابل المتصل AC - أيهما أفضل

في عصر حيث تقوم الطاقة الشمسية بثورة في استخدام الطاقة، تعتبر البطاريات الشمسية ضرورية لأصحاب المنازل لتحقيق ذلك. electricity savings and uninterrupted power supply. As more people integrate batteries into their الأنظمة الشمسية، ال اختيار بين الاقتران المتناوب والاقتران المستمر يصبح ضروريًا لتعظيم فوائد الطاقة الشمسية طاقة.

في هذه المقالة، سنتناول تفاصيل الربط المباشر والربط المتناوب، مزاياها وعيوبها، و كيفية تحديد الخيار الأفضل لنظام الطاقة الشمسية الخاص بك.

ما هو اقتران التيار المستمر

DC coupling refers to a method where the electrity from solar panels directly storage in the battery نظام عبر شحنة تيار مستمر وحدة التحكم/أن عكس الطاقة المخزنة. دي سي الكهرباء الناتجة عن الألواح الشمسية تشحن البطاريات، و ثم يقوم العاكس بتحويل الطاقة المخزنة من التيار المستمر إلى تيار متردد للاستخدام المنزلي.

أمثلة نموذجية على أنظمة الطاقة الشمسية المتصلة مباشرة بالتيار المستمر

تستخدم أنظمة تخزين الطاقة الشمسية الجديدة في المباني السكنية عادةً إعدادًا تقليديًا متصلًا بالتيار المستمر. تتضمن طاقة شمسية محول التخزين والبطاريات. هذا التصميم المتكامل للنظام يعظم قيمة الاستثمار الأولي على مدى فترة استخدامه. عمر. بفضل إدارة الطاقة ثنائية الاتجاه في وحدة واحدة، يمكن للمستخدمين الاستمتاع بمزيد من راحة البال بدون الحاجة إلى التعديلات اللاحقة.

An off-grid solar نظام, المستخدمة عادة في المركبات الترفيهية والمنازل الصغيرة، تعمل بشكل مستقل عن الشبكة. وهي تشمل منظم شحن الطاقة الشمسية وإما عاكس بطارية أو عاكس-شاحن مدمج. يضمن الربط المباشر إدارة الطاقة بكفاءة من خلال تزويد الأحمال الحرجة مباشرة من البطاريات خلال فترات انخفاض الطاقة الشمسية إنتاج أو توفير الطاقة الطارئة أثناء انقطاع الشبكة.

For users with an existing grid-tie solar النظام، التحديث إلى إعداد متصل DC ممكن. من خلال إضافة طاقة شمسية تحكم الشحن وبطارية، إدارة الطاقة تتحسن بشكل كبير. يتطلب هذا الإعداد لوحين شمسيين منفصلين. المصفوفات: واحدة لشحن البطارية وواحدة لتغذية الشبكة. بالإضافة إلى ذلك، يوجد عداد ذكي إضافي ضروري ل مراقبة وإدارة توزيع الطاقة بين البطارية، والطاقة الشمسية، والشبكة.

مزايا الربط المباشر للتيار المستمر

تقليل فقدان الطاقة

في نظام متصل بالتيار المستمر، يتدفق التيار المستمر (DC) الناتج عن لوحة الطاقة الشمسية إلى وحدة تحكم شحن الطاقة الشمسية أو عكس الطاقة الشمسية. من التيار المستمر (DC) إلى التيار المتردد (AC) ثم العودة إلى التيار المستمر (DC) قبل تخزينه في البطارية، مما يقلل من فقدان الطاقة.

القدرة على تحمل التكاليف

بالنسبة لأنظمة تخزين الطاقة الشمسية الجديدة، فإن الأنظمة المتصلة بالتيار المستمر أكثر فعالية من حيث التكلفة. بالإضافة إلى الطاقة الأعلى كفاءة التحويل، يجمع بين البطارية والألواح تحت نفس العاكس مما يقلل من تكاليف الأجهزة، مما يجعل هذه أنظمة أكثر تكلفة.

زيادة القوة

يسمح النظام المتصل بالتيار المستمر بإضافة صفوف شمسية إضافية لتوليد المزيد من الطاقة، والتي يمكن بعد ذلك أن تكون إعادة توجيهها لشحن بطارية احتياطية، أو شاحن EV، أو نظام تسخين المياه. بالمقابل، فإن الأنظمة المتصلة بالتيار المتردد هي محدود في حجم نظام الألواح الشمسية بسبب سعة طاقة الإدخال الضوئي للعاكس الأصلي.

عيوب الربط المباشر للتيار المستمر

مرونة محدودة

في إعداد متصل بالتيار المستمر، يتم توصيل المتحكم والبطارية والعاكس على التوالي، مما يقلل من المرونة. بالنسبة لـ أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة، من الضروري تصميم الألواح الشمسية، البطاريات، والعاكس وفقًا لـ حمل الطاقة واستهلاك الكهرباء للمستخدم. في الأنظمة المجهزة حديثًا المرتبطة بالتيار المباشر، يجب وضع البطاريات بالقرب من العاكس، مما قد يقيّد خيارات التركيب.

ما هو اقتران التيار المتردد

يتضمن النظام المتصل بالتيار المتردد كل من نظام الطاقة الكهروضوئية (PV) ونظام الطاقة بالبطارية. نظام الطاقة الكهروضوئية يتكون من مجموعة PV ومحولات متصلة بالشبكة. التيار الكهربائي المستمر الناتج عن وحدات PV هو تم تحويله إلى تيار متردد الكهرباء بواسطة العاكس، والتي يمكن استخدامها بعد ذلك لتشغيل الأحمال مباشرة أو تغذيتها في الشبكة. البطارية يتكون النظام من حزمة بطارية ومحول تخزين الطاقة، الذي يشحن البطارية بمصدر الطاقة. من العاكس المتصل بالشبكة أو من الشبكة.

مثال نموذجي لنظام متصل بالتناوب

تحديث أنظمة الطاقة الشمسية الحالية：لأنظمة متصلة بالشبكة تحتاج إلى تخزين بطارية إضافي السعة، الربط المتناوب هو يستخدم بشكل شائع. يمكن ببساطة توصيل البطارية بجانب خرج التيار المتردد، تمامًا مثل الشبكة.

خدمات الشبكة: من خلال الربط المتناوب، يمكن أن تعمل أصول الطاقة الشمسية والبطاريات بشكل مستقل وأن تكون بحجم مناسب بشكل منفصل. هذا يسهل تخصيص النظام لتطبيقات الشبكة، مثل تنظيم التردد.

التعديلات التجارية: لتجنب إعادة توصيل الأسلاك القديمة بشكل موسع، مباني التجارية مع كبير تحتاج أنظمة تخزين الطاقة غالبًا إلى اختيار الربط المتناوب عند إضافة أنظمة الطاقة الشمسية والتخزين.

مزايا الربط المتناوب

تثبيت مبسط

في نظام متصل بالتيار المتردد، يتم توصيل العاكس المتصل بالشبكة، والبطارية، والمحولات ثنائية الاتجاه بالتوازي. إضافة نظام تخزين إلى إعداد ضوئي موجود يتطلب فقط تثبيت البطارية والاتجاه الثنائي. محول، دون التأثير على نظام الطاقة الشمسية الأصلي.

المرونة

يمكن للمركبين وضع العاكسات والبطاريات بحرية، مما يسمح بإعدادات قابلة للتكيف. عند إضافة نظام تخزين إلى نظام الطاقة الشمسية الموجود، يمكن دمجه مباشرة دون الحاجة إلى تعديلات إضافية في تصميم النظام. التخزين تصميم النظام مستقل عن نظام الطاقة الكهروضوئية ويمكن تخصيصه لتلبية الاحتياجات المحددة.

عيوب الربط المتناوب

تبادل الكفاءة

في الأنظمة المتصلة بالشبكة، يتم أولاً تحويل الكهرباء من الألواح الشمسية إلى تيار متردد بواسطة العاكس المتصل بالشبكة. إنه ثم يتم تخزينه في البطارية عبر وحدة التحكم / العاكس لتخزين الطاقة. أخيرًا، يقوم بتغذية الأحمال بعد DC آخر. إلى تحويل التيار المتردد، مما يؤدي إلى ثلاث تحويلات بين التيار المستمر والتيار المتردد، مما يؤدي إلى خسائر في الكفاءة.

قطع توليد الكهرباء

إذا حدث انقطاع في الطاقة وتم سحب طاقة زائدة من بنك البطاريات، فسوف يتوقف العاكس المتصل بالشبكة. مما يؤدي إلى توقف الألواح الشمسية عن توليد الطاقة. قد يتعين على مالك النظام الانتظار حتى تعود الطاقة من الشبكة. قبل أن يتمكن النظام من العودة إلى العمل وإعادة شحن البطارية.

الربط المباشر مقابل الربط المتناوب: أيهما أفضل لنظام الطاقة الشمسية الخاص بك؟

متى تختار الربط المباشر (DC Coupling)

إذا كنت تستخدم المزيد من الكهرباء في الليل مقارنةً بالنهار، فإن الربط المباشر هو الأنسب لك. خلال النهار، التيار المباشر (DC) الناتج عن الألواح الشمسية يتم تخزينه مباشرة في البطاريات من خلال وحدة تحكم. تحقيق كفاءة تزيد عن 95%. بالمقابل، يتضمن الربط المتناوب تحويل التيار المستمر من الألواح الشمسية إلى التيار المتردد (AC) باستخدام العاكس، ثم العودة إلى التيار المستمر (DC) من خلال عاكس ثنائي الاتجاه قبل تخزينه في البطاريات. هذه العملية تقلل الكفاءة إلى حوالي 90% أو أقل.

بالنسبة لـ التركيبات الشمسية الجديدة، تعتبر الأنظمة المتصلة بالتيار المستمر الخيار المفضل. إنها أكثر فعّال من حيث التكلفة كلا من المعدات والتركيب مقارنة بأنظمة الربط المتناوب. يتضمن نظام الربط المتناوب عاكس متصل بالشبكة، وهو عكس اتجاه مزدوج، ولوحة توزيع، والتي تكون أكثر تكلفة في التصنيع والتركيب من الـ وحدة التحكم أو العاكس لتخزين الطاقة المستخدمة في نظام متصل بالتيار المستمر. وحدة التحكم ومفتاح النقل هي بشكل كبير أرخص من العاكس المتصل بالشبكة ولوحة التوزيع.

متى تختار الربط المتناوب

إذا كنت تستخدم المزيد من الكهرباء خلال النهار، فإن نظام AC المتصل هو الأنسب. كهرباء الألواح الشمسية هي تم تحويلها مباشرة بواسطة العاكس لتزويد الحمل، محققة كفاءة تزيد عن 96%.

بالنسبة لأنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة الحالية، نوصي باختيار الربط المتناوب. يتطلب ذلك فقط إضافة البطاريات و محول ثنائي الاتجاه إلى النظام، دون تأثير على إعداد الطاقة الشمسية الأصلي. إضافة نظام متصل بالتيار المستمر سوف أن يكون أكثر تكلفة، حيث سيتطلب إعادة تصميم النظام الشمسي بالكامل.

اختر بناءً على احتياجاتك المحددة. في الختام، يتمتع نظام الربط المباشر بتكاليف أولية أقل وكفاءة أعلى. وهو أسهل في الإدارة، بينما نظام متصل بالتيار المتردد لديه تكاليف إعادة تركيب أقل وتأثير أقل على الأنظمة القائمة.