عند إعداد نظام الطاقة الشمسية، فإن اختيار المكونات المناسبة أمر حاسم لتحقيق الأداء الأمثل وطول العمر. أحد المكونات الحيوية هو التحكم في شحن الطاقة الشمسية، الذي ينظم تدفق الطاقة من الألواح الشمسية إلى بنك البطاريات. فهم كيفية تحديد حجم جهاز التحكم في الشحن لإعدادك المحدد أمر بالغ الأهمية من أجل الكفاءة والسلامة.
ملحوظة:
عند تحديد حجم وحدة التحكم في الشحن الخاصة بك، ضع في اعتبارك حجم نظام البطارية وما إذا كنت ستقوم بتوصيل الألواح الشمسية الخاصة بك على التوالي أو بالتوازي. تزيد التوصيلات على التوالي من الجهد، بينما تزيد التوصيلات بالتوازي من التيار. اعتمادًا على إعدادك، ستحتاج إلى مطابقة مواصفات التيار والجهد لوحدة التحكم في الشحن وفقًا لذلك.
اختيار التحكم في شحن الطاقة الشمسية MPPT المناسب لـ لوحة شمسية بقدرة 200 واط يتطلب النظر بعناية في عوامل مختلفة لضمان الكفاءة والتوافق. إليك الأسئلة الرئيسية التي يجب تناولها قبل إجراء عملية الشراء:
العامل 1 - ما هي أقصى قدرة للوحة الشمسية
إن الطاقة القصوى للوحة الشمسية، والتي تُعرف غالبًا باسم Pmax، تمثل أقصى قدرة إنتاجية لها تحت الظروف المثالية (STC). هذه المقياس ضروري لضمان التوافق مع وحدات التحكم في شحن الطاقة الشمسية.
حدد قيمة Pmax إما على الملصق الملصق على الجزء الخلفي من اللوحة أو ضمن ورقة البيانات الخاصة بها. من الضروري التحقق من أن إجمالي الطاقة الناتجة عن اللوحة الشمسية لا يتجاوز الحد الأقصى من طاقة الإدخال PV المدعومة من قبل المتحكم المختار.
عامل2 - ما هو الحد الأقصى لجهد اللوحة الشمسية
عند تقييم وحدة التحكم في الشحن، من الضروري مراعاة جهد الدائرة المفتوحة للوحة الشمسية (جهد الدائرة المفتوحة)، الذي يدل على أقصى جهد خرج بدون أي حمل، وغالبًا ما يتم اختباره تحت ظروف الاختبار القياسية (STC).
من الضروري التأكد من أن تصنيف الجهد المدخل الأقصى لوحدة التحكم في الشحن (المعروف أيضًا باسم الجهد المفتوح الأقصى لوحدة الطاقة الشمسية) يتجاوز جهد الدائرة المفتوحة لوحدة الطاقة الشمسية. هذا يضمن أن وحدة التحكم في الشحن يمكنها إدارة أعلى جهد ناتج لوحدة الطاقة الشمسية بأمان، حتى في ظروف ضوء الشمس القصوى.
ملحوظة:
علاوة على ذلك، من أجل تحقيق الكفاءة المثلى وأقصى إنتاج للطاقة من الألواح الشمسية، من الضروري أخذ في الاعتبار جهد الطاقة القصوى (Vmp) للوحة الشمسية. يجب أن تشمل نطاق جهد التشغيل لوحدة التحكم في شحن الطاقة الشمسية Vmp للوحة الشمسية لضمان تحويل الطاقة بكفاءة عبر ظروف ضوء الشمس المتغيرة ومتطلبات الحمل.
عامل3 - كم عدد الأمبيرات التي ينتجها لوح شمسي بقدرة 200 واط
عند اختيار جهاز التحكم بالشحن، بجانب النظر في جهد الدائرة المفتوحة، هناك معلمة حاسمة أخرى يجب أخذها في الاعتبار وهي Isc، أو تيار الدائرة القصيرة للوحة الشمسية. يمثل Isc التيار الذي يتدفق من اللوحة الشمسية عندما يتم توصيل الأسلاك الموجبة والسالبة معًا تحت ظروف الاختبار القياسية، مما يشير إلى أقصى تيار يمكن أن تقدمه اللوحة دون تلف.
من المستحسن تضمين هامش أمان عند تحديد سعة التعامل الحالية المطلوبة للتوافق مع وحدات التحكم في شحن الطاقة الشمسية، عادةً عن طريق إضافة 25% إلى قيمة Isc.
على سبيل المثال، تنتج لوحة شمسية PowMr 200W، بجهد مفتوح Voc قدره 25.2V والتيار القصوى Isc قدره 10.28A، عند إضافة هامش 25%، حوالي 12.85 أمبير.
لذا، فإن جهاز التحكم في شحن الطاقة الشمسية بتيار شحن مصنف قدره 15 أمبير سيكون كافياً للتعامل مع ناتج هذه اللوحة الشمسية بقدرة 200 واط.
العامل 4 - كم من الوقت يستغرق شحن بطارية باستخدام لوحة شمسية بقوة 200 واط
إذا كانت الشحن الفعال للبطارية بمعدل مطلوب هو الشاغل الرئيسي، فإن تحديد حجم وحدة التحكم في الشحن الشمسي بناءً على سعة البطارية و تيار الشحن المقدر سيكون أكثر ملاءمة.
تشير التيار المقدر للشحن لبطارية إلى أقصى تيار مسموح به يمكن شحن البطارية به بأمان دون التسبب في ضرر. إنه يعمل كـ حد أقصى لمدى سرعة قبول البطاريات للشحن. عند اختيار وحدة تحكم شحن شمسية، من الضروري التأكد من أن أقصى تيار شحن لها لا يتجاوز التيار المقدر للشحن للبطارية.
أخذًا في الاعتبار بطارية LiFePO4 بجهد 12 فولت وسعة 100Ah وقدرتها على التعامل مع تيار شحن أقصى قدره 50A كمثال، يمكننا اختيار تحكم شحن شمسي MPPT بقدرة 40A من PowMr (أقصى جهد مفتوح لل PV: 100V وأقصى قدرة دخل: 520W) لتعزيز سرعة الشحن.
ومع ذلك، لضمان هذه التيار الشحن، تحتاج إلى زيادة طاقة مجموعة الألواح الشمسية. كما حددنا سابقًا، فإن اللوح الشمسي بقدرة 200 واط ينتج 20.84 أمبير (مع هامش 25%). وبالتالي، لتحقيق خرج 40 أمبير، نحتاج إلى توصيل لوحين شمسيين بقدرة 200 واط على التوازي. مع هذا الإعداد، سيستغرق الأمر حوالي 2.5 ساعة لشحن بطارية 100Ah بالكامل (محسوبة كالتالي 100Ah/40A=2.5 ساعة).
الفكرة النهائية - ماذا ستشغل لوحة الطاقة الشمسية بقدرة 200 واط
في الواقع، الغرض النهائي من إنشاء نظام الطاقة الشمسية هو توفير الطاقة للحمل. عند اختيار وحدة التحكم، يجب أن تدور حول إجمالي الطاقة للحمل. أولاً، احسب طاقة الحمل باستخدام الطاقة الشمسية وحدد سعة البطارية المطلوبة بناءً على مدة إمداد الطاقة. أخيرًا، اختر الألواح الشمسية المتطابقة وصمم مجموعة الألواح الشمسية بناءً على جهد البطارية، تيار شحن البطارية، و4 اعتبارات المذكورة أعلاه.
كقاعدة عامة، يمكن للوحة شمسية بقدرة 200 واط تشغيل مجموعة متنوعة من الأجهزة الكهربائية الصغيرة إلى المتوسطة، مثل: الأضواء LED، الكمبيوتر المحمول، التلفاز المسطح. أول شيء يجب القيام به هو تحديد حجم البطارية المتطابقة بشكل مثالي مع احتياجات الطاقة وأنماط الاستخدام للنظام، مما يضمن التشغيل الفعال وتوفير طاقة احتياطية كافية.
منشور ذو صلة:
لمساعدتك في وضع بعض المفاهيم الأساسية وفهم مقدار الطاقة التي تحتاج إلى تخزينها، نقوم بإعداد قائمة بهذه الأجهزة وقوتها المقدرة الشائعة ومدة تشغيلها:
| جهاز | عدد المنافذ | الطاقة الاسمية / الطاقة القصوى | وقت الاستخدام في اليوم | استخدام الطاقة حسب نوع الجهاز |
|---|---|---|---|---|
| أضواء LED | 3 | 6 واط | 4 ساعات | 72 واط في الساعة |
| تلفزيون بشاشة مسطحة | 1 | 50 واط | ساعاتين | 100 واط في الساعة |
| كمبيوتر محمول | 1 | 45 واط | 3 ساعات | 135 واط في الساعة |
| ثلاجة | 1 | 150 واط | 4 ساعات | 600 واط في الساعة |
| إجمالي استخدام الطاقة | / | / | / | 907 واط في الساعة |
من خلال حساب طلب الطاقة هذا، حددنا أن بطارياتنا يجب أن تخزن حد أدنى من 907 واط-ساعة من الطاقة الشمسية. لاستيعاب أي ارتفاعات غير متوقعة في الاستخدام، يجب ضرب هذا الرقم في 1.5. وبالتالي، فإن حجم البطارية المثالي سيكون حوالي 1360.5 واط-ساعة. عند تحويل هذا إلى أمبير-ساعة (Ah)، مع الأخذ في الاعتبار جهد البطارية المطلوب البالغ 12 فولت، نحصل على حوالي 113.4 Ah. لذلك، ستكون بطارية تتراوح بين 100Ah إلى 120Ah مناسبة.
الآن بعد أن عرفت سعة البطارية المطلوبة، يمكنك تعديل حجم مجموعة الألواح الشمسية بناءً على جهد البطارية، تيار الشحن، والعوامل الأربعة الحاسمة المذكورة سابقًا.
اترك تعليقًا
This site is protected by hCaptcha and the hCaptcha Privacy Policy and Terms of Service apply.