الرئيسية / محولات أنظمة الطاقة الشمسية

محولات أنظمة الطاقة الشمسية

محولات أنظمة الطاقة الشمسية (Solar Power Inverter)

من اهم مكونات أنظمة الطاقة الشمسية هو المحول فغالبا مقاس وفعالية النظام بأكمله يدور حول كفاءة وحجم المحول.

من الضروري اختيار المحول المناسب لنظام الطاقة الشمسية الكهربائية ذو الكفاءة والجودة العالية.

مهمة المحول الرئيسية في نظام الطاقة الشمسية الكهربائية هو تحويل التيار المستمر (DC) القادم من الالواح او البطاريات الى تيار متردد (AC) , ومن المعلوم ان اغلب الأدوات والأجهزة الكهربائية تعمل على التيار المتردد.

نواع الانفرترات والميزات والمواصفات

اولا- النظام الشمسي المستقل Stand-Alone PV System

يتكون النظام من اربعة عناصر هي الالواح الشمسية ، منظم الشحن ، الانفرتر ،البطاريات. (راجع المقال الرابع) ويتميز هذه النظام باستقلالية تامة عن الكهرباﺀ الرئيسية او المولد ويستخدم في هذه الحالة انفرتر بنوعيه العادى او الشمسي والميزات العامة للانفرترات Inverters من هذا النوع هي :

1- خرج الكهرباﺀ يكون اما موجة جيبية معدله او نقيه.

2- يتحدد بفولتية البطاريات (12-24-36-48 فولت) .

3– كفاﺀة التحويل ومعامل القدرة.

4- اقصى امبيرية داخله من البطاريات (فيوز حماية التيار).

Stand-Alone PV System
Stand-Alone PV System

ثانيا: نظام الشبكة المنفصل Off-Grid PV system

ويتميز باضافة عنصر خامس وهو المولد او الكهرباﺀ العمومية (دخول فقط ) وتتغير وظيفة الانفرتر في هذه الحالة لتسمى

Power inverter / Charger

والميزات العامة لهذا النوع :

1- خرج الكهرباﺀ موجة جيبية معدلة او نقية.

2- امكانية شحن البطاريات من الكهرباﺀ الداخلة (عمومي او مولد) .

3- امكانية تشغيل الاحمال مباشرة من الكهرباﺀ الرئيسية مع او بدون شحن البطاريات.

4- يوجد نوع حديث يعرف Interactive inverter وبتميز بامكانية التنظيم بين كمية الكهرباﺀ من البطاريات والعمومي ( لغرض توفير فاتورة الكهرباﺀ) .

5- قابلية اضافة بطاريات توازي لزيادة زمن التشغيل بناﺀ على اقصى امبيرية شحن من الدخل او من الشاحن الشمسي المدمج.

Off Grid solar power System
Off Grid solar power System

ثالثا: نظام الشبكة المتصل Grid-Tied PV system

يتميز هذا النظام عن سابقة بالغاﺀ بنك البطاريات واضافة الربط بالشبكة الرئيسية دخول وخروج. ويتميز انفرتر On-Grid solar inverter هذا النظام بالاتي.

1- خرج الكهرباﺀ موجة جيبية نقية احادية الطور او ثلاثية.

2- يحتاج عداد طاقي energy meter.

3- عدم وجود بطاريات يمكن توصيل الالواح توالي بفولتية تترواح مابين 200-400 فولت.

4- امكانية توصيله بنظام خزن كهربائي backup او توصيل انفرترات احادية الطور توازي للحصول على قدرات مضاعفة ثلاثية الطور.

5- معالجات ذكية تضمن الترشيد في استهلاك الكهرباﺀ وتوزيع الاحمال بين الكهرباﺀ الرئيسية والالواح.

ومؤخرا تم انتاج انفرترات مصغرة Micro-inverter يتم ربطها بالالواح مباشرة ومن ثم ربطها توالي توازي في صندوق تجميع وتحكم لتلائم القدرة المطلوبة .

On Grid-Tied PV system
On Grid-Tied PV system

رابعا: نظام شمسي هجين Hybrid PV System 

ويجمع هذا النظام بين النظامين السابقين (المتصل والمنفصل) وكلمة هجين جاﺀت من امكانية قبول انفرترات هذه الانظمة للبطاريات وامكانية ربطها بالشبكه العامة (دخول- خروج) وتعتبر انفرترات Hybrid solar inverter هذه الانظمة الاغلى لانها جمعت بين ميزات النظامين السابقين. بالاضافة الى:

1- امكانية اضافة الواح شمسية تجاوز قدرة الانفرتر. (تشغيل مباشر + شحن بطاريات) .

2- امكانية برمجة الاولوية في التشغيل سواﺀ من الالواح- البطاريات – الكهرباﺀ الرئيسية – المولد ويوجد بها دائرة معالجة ذكية لتشغيل المولد في حالة غياب الشمس والكهرباﺀ الرئيسية وانخفاض نسبة سعة البطاريات. .

3- توزيع ذكي للاحمال لغرض بين المصادر المتوفرة وللتبسيط نورد المثال التالي:

لدينا انفرتر شمسي هجين نظام 24 فولت (2×200Ah) وبقدرة 2400 وات كيف يمكن برمجته ليلا ليتم تشغيل قدرة 1500وات/ ساعه من البطاريتين والكهرباﺀ العمومية لمدة ست ساعات.

الحل :

القدرة الاجمالية : 1500*6=9000وات / ساعة.

القدرة المخزنة بالبطاريات :4800 وات / ساعة وبخصم 25% نحصل على 3600 وات / ساعة

يمكن برمجة الانفرتر بسحب 600 وات/ ساعه من البطاريات والباقي يتم استخدامها من الكهرباﺀ الرئيسية بواقع 900 وات / ساعه.

ونكون بذلك وفرنا ما نسبته 33% من فاتورة الكهرباﺀ في تلك الفترة.

Hybrid PV System
Hybrid PV System