كيفية استخدام الألواح الشمسية أثناء انقطاع التيار الكهربائي

يمكن أن تحدث انقطاعات التيار الكهربائي بشكل غير متوقع بسبب الأعاصير أو فشل الشبكة أو الصيانة.

في مثل هذه الحالات، سؤال شائع هو: هل تعمل الألواح الشمسية أثناء انقطاع التيار الكهربائي؟ بالطبع، يمكنها الاستمرار في إنتاج الكهرباء طالما هناك ضوء الشمس، نظريًا.

ومع ذلك، الواقع أكثر تعقيدًا. بينما يمكن للألواح الشمسية توليد الطاقة أثناء انقطاع التيار الكهربائي، فإن وصول تلك الطاقة إلى منزلك يعتمد كليًا على تصميم نظامك.

يشرح هذا الدليل سبب توقف الألواح الشمسية عن العمل أثناء الانقطاعات ويقدم حلولًا عملية للحفاظ على تشغيل منزلك.

هل يمكن للألواح الشمسية تشغيل المنزل أثناء انقطاع التيار؟

أثناء انقطاع التيار، طالما هناك ضوء شمس، يمكن للألواح الشمسية أن تستمر في توليد الكهرباء وتزويد منزلك بالطاقة كالمعتاد. هناك فقط حالتان تتوقف فيهما مجموعة الألواح الشمسية عن تزويد منزلك بالطاقة:

1. نظام شمسي نموذجي متصل بالشبكة

أولاً، تتطلب الأنظمة المتصلة بالشبكة مع العواكس القياسية اتصالًا نشطًا بشبكة المرافق لتعمل. في الظروف العادية، تولد الألواح الشمسية الكهرباء لتشغيل الأحمال المنزلية، وأي طاقة فائضة تُرسل مرة أخرى إلى الشبكة.

عندما يحدث انقطاع في التيار الكهربائي، يفقد العاكس المتصل بالشبكة الجهد اللازم لتشغيله. ونتيجة لذلك، ينقطع الاتصال، ويتوقف النظام بأكمله تلقائيًا. ولن يستأنف التشغيل إلا بمجرد استعادة الشبكة.

هذا الإيقاف هو متطلب أمني تفرضه لوائح مثل UL 1741 و IEEE 1547، لـ منع تغذية الكهرباء الشمسية مرة أخرى إلى الشبكة، مما قد يهدد سلامة عمال المرافق الذين يقومون بالإصلاحات.

2. نظام شمسي مستقل بدون تخزين للطاقة

إذا لم يتضمن نظامك حل تخزين الطاقة، فستجد أن الألواح الشمسية لا تزال غير قادرة على تشغيل منزلك أثناء انقطاع التيار.

تواجه هذه الأنظمة بدون بطاريات قيدًا رئيسيًا آخر: حتى إذا كان من الممكن للنظام الشمسي أن يعمل تقنيًا أثناء انقطاع التيار، فإن ضعف أو عدم انتظام ضوء الشمس يعني أن الألواح تنتج كمية صغيرة فقط من التيار، وعادةً ما تكون غير كافية لتشغيل منزلك بشكل مستمر أو لتلبية احتياجات الطاقة. هذا صحيح بشكل خاص إذا كان النظام الأصلي مصممًا فقط لتعويض جزء من فاتورة الكهرباء الخاصة بك.

كيفية استخدام الألواح الشمسية أثناء انقطاع التيار الكهربائي

إذا كنت تريد استخدام الألواح الشمسية للبقاء خلال انقطاع التيار الكهربائي، نقدم هنا 4 حلول:

إضافة بطاريات شمسية للاحتياط

إضافة بطارية شمسية إلى النظام الحالي هي واحدة من أكثر الطرق فعالية للحفاظ على استقلالية الطاقة. تعمل البطارية كعازل، تخزن الطاقة لموازنة العرض والطلب. من خلال تصميم نظام احتياطي بناءً على استهلاك الطاقة في منزلك، تضمن طاقة مستقرة، سواء كانت الألواح الشمسية تولد أكثر أو أقل مما تحتاج أثناء الانقطاع.

بالنسبة للنظام خارج الشبكة، إذا كان العاكس الخاص بك يتضمن منفذ شحن البطارية، فإن إضافة بطارية احتياطية تكون بسيطة.

ومع ذلك، فإن معظم عاكسات الشبكة القياسية تغلق أثناء انقطاع التيار الكهربائي بسبب اللوائح الأمنية، مما يعني أن الألواح الشمسية الخاصة بك لن تزود منزلك بالطاقة عندما تكون الشبكة معطلة. لإضافة بطارية احتياطية إلى نظام شمسي موجود، تحتاج إلى حل مقترن بالتيار المتردد أو التيار المستمر يشمل كل من العاكس والبطارية.

• يتطلب نظام الاقتران بالتيار المتردد عاكسًا متوافقًا يدعم الاقتران بالتيار المتردد، غالبًا مع متطلبات صارمة لنماذج العاكس، والبرمجيات الثابتة، وحجم البطارية. هذا يمكن أن يجعل الاقتران بالتيار المتردد أكثر تكلفة وتعقيدًا في التنفيذ.
• وضع وحدة تحكم شحن مع مفتاح تحويل عالي الجهد بين مجموعة الألواح الشمسية والعاكس المتصل بالشبكة الحالي، مثل نسخة Morningstar TR، هو خيار متطور لـ الاقتران بالتيار المستمر، والذي يسمح لك بالتبديل يدويًا إلى نظام احتياطي خارج الشبكة، باستخدام الطاقة الشمسية أثناء انقطاع التيار الكهربائي.

دمج مولد مع نظامك الشمسي

دمج المولد مع نظامك الشمسي هو طريقة اقتصادية لضمان طاقة احتياطية موثوقة أثناء الانقطاعات. يمكن للمولدات توفير الطاقة ليلاً أو خلال الطقس الغائم عندما ينخفض إنتاج الطاقة الشمسية.

بالنسبة لـ الإعدادات غير المتصلة بالشبكة، يكون الدمج غالبًا أكثر بساطة. إذا كان العاكس الخاص بك يدعم مدخل المولد، يمكنك إضافة المولد إلى مدخل التيار المتردد للعاكس. عندما يعمل المولد، يعامل العاكس ذلك كمصدر طاقة تيار متردد، مشابه لمدخل الشبكة. هذا يساعد على إعادة شحن البطاريات ويمنع التفريغ الزائد.

لتبسيط العملية أكثر، يمكنك اختيار عاكس يحتوي على منفذ مخصص لمدخل المولد، مثل POW-HVM6.2K-PRO. هذا يلغي الحاجة إلى إعادة التوصيل الطارئة أو التبديل اليدوي أثناء الانقطاع، مما يسمح بدمج أسرع وأكثر أمانًا.

يمكن استخدام الطاقة التي يوفرها المولد لتشغيل الأحمال المنزلية. هذا مفيد بشكل خاص للحفاظ على الطاقة طوال الليل أو خلال فترات طويلة من انخفاض إنتاج الطاقة الشمسية.

في نظام متصل بالشبكة، يعتمد دمج المولد على نوع العاكس الذي لديك. معظم العواكس القياسية المتصلة بالشبكة غير مصممة لقبول مدخلات المولد مباشرة. لجعلها تعمل، عادةً ما تحتاج إلى مفتاح تحويل تلقائي (ATS) يمكنه عزل منزلك عن الشبكة والسماح بمدخلات المولد أثناء الانقطاعات. في هذا الإعداد، عندما تفشل الشبكة، يقوم ATS بفصل الشبكة ويحول مصدر الطاقة تلقائيًا إلى المولد، مما يمكّن نظامك من الاستمرار في العمل بأمان.

من المهم ألا يتم توصيل المحول المتصل بالشبكة والمولد بنفس دوائر الخرج. بدلاً من ذلك، استخدم لوحة فرعية للأحمال الحرجة للمولد لعزل دوائر النسخ الاحتياطي الأساسية.

أعطِ الأولوية للأحمال الحرجة أثناء الانقطاع

تتميز بعض المحولات بـ منفذي خرج AC: منفذ رئيسي ومنفذ ثانوي مخصص للانقطاعات. من خلال تعيين حد جهد البطارية للمنفذ الثانوي، يمكنك تحسين توزيع الطاقة أثناء الطوارئ.

على سبيل المثال، قد تختار إبقاء الأجهزة الأساسية مثل الأضواء والثلاجات وأجهزة توجيه الإنترنت والمعدات الطبية تعمل، مع استبعاد الأحمال الثقيلة مثل السخانات الكهربائية أو شواحن السيارات الكهربائية أثناء الانقطاع.

تضمن هذه الطريقة أنه حتى مع سعة بطارية محدودة، تتجنب الاستثمار غير الضروري في تخزين كبير الحجم مع تمديد وقت النسخ الاحتياطي للأحمال الحرجة، بدلاً من استنزاف البطارية بسرعة كبيرة في بداية الانقطاع.

قم بالترقية إلى محول جاهز لتخزين الطاقة (نظام متصل بالشبكة)

إذا كنت تستخدم محولًا متصلًا بالشبكة بدون دعم بطارية، فكر في الترقية إلى محول هجين متصل بالشبكة مثل SOLXPOW. يمكن لهذه المحولات إدارة الألواح الشمسية والبطاريات وطاقة الشبكة مع إعادة تغذية الطاقة الزائدة إلى الشبكة.

على عكس أنظمة الشبكة التقليدية، تمنع المحولات الهجينة تلقائيًا التغذية العكسية أثناء الانقطاعات، حيث تعيد توجيه الطاقة الشمسية لتشغيل منزلك، مما يجعل الأمر بسيطًا وآمنًا وأكثر كفاءة من الربط AC أو الربط DC.

الخاتمة

استخدام الألواح الشمسية أثناء انقطاع التيار الكهربائي أمر بسيط—إذا كان نظامك مصممًا بشكل صحيح للنسخ الاحتياطي. بالنسبة للأنظمة المتصلة بالشبكة، التحدي الرئيسي هو الامتثال للوائح السلامة المحلية. استشر دائمًا فنيًا مرخصًا على دراية بمتطلبات منطقتك قبل تعديل نظام الطاقة الشمسية الخاص بك.