تعريف الطاقة الشمسية للمنازل.
أنظمة الطاقة الشمسية للمنازل هي أنظمة كهروضوئية قائمة بذاتها، وهي طريقة فعالة من حيث التكلفة لتزويد المنازل والأجهزة الكهربائية في المناطق الريفية غيرالمتصلة بالشبكة، يمكن استخدام هذه الطاقة لتلبية طلب الأسرة لسد الاحتياجات الكهربائية الأساسية.
توفر الألواح الشمسية الطاقة لمئات الآلاف من الأسر في المواقع النائية حيث لايمكن توصيل الكهرباء بواسطة الشبكة.
تعمل انظمة الطاقة الشمسية عادةً بجهد مقدر يبلغ 12 فولت تيارمباشر (DC) وتوفر الطاقة لأجهزةالتيار المستمر منخفضة الطاقة مثلا لأضواء و أجهزةالراديو وأجهزة التلفزيون الصغيرة لمدة تتراوح ما بين ثلاث إلى خمس ساعات في اليوم.
مكونات الطاقة الشمسية للمنازل.
يتطلب نظام الطاقة الشمسية للمنازل الكامل مكونات لإنتاج الكهرباء وتحويل الطاقة إلى تيارمتردد يمكن أن تستخدمه الأجهزة المنزلية و تخزين الكهرباء الزائدة و الحفاظ على السلامة.
-
الألواح الشمسية:
الألواح الشمسية هي العنصر الأكثر بروزًا في نظام الطاقة الشمسية للمنازل. يتم تركيب الألواح الشمسية خارج المنزل، عادة على السطح و تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء.
التأثير الكهروضوئي هو عملية تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء. تعطي هذه العملية الألواح الشمسية اسمها البديل، الألواح الكهروضوئية.
يتم إعطاء الألواح الشمسية تصنيفات الإخراج بالواط (w). هذا التصنيف هو الحد الأقصى الذي تنتجه اللوحة في ظل الظروف المثالية. يتراوح الإخراج لكل لوحة بين 10 و 300 واط،حيث يكون 100 واط تكوينًا شائعًا.
-
رفوف تركيب المصفوفة الشمسية:
يتم ربط الألواح الشمسية في صفائف و يتم تركيبها عادة بإحدى الطرق الثلاث: على الأسطح، على أعمدة في صفائف قائمة بذاتها أو مباشرة على الأرض.
تعتبر الأنظمة المثبتة على السقف هي الأكثر شيوعًا وقد تكون مطلوبة من خلال قوانين تقسيم المناطق. هذا النهج جمالي وفعال. العيب الرئيسي لتركيب السقف هو الصيانة.
بالنسبة للأسطح العالية، يمكن أن يكون إزالة الثلج أو إصلاح الأنظمة مشكلة. ومع ذلك،لاتتطلب اللوحات عادة الكثير من الصيانة.
يمكن ضبط المصفوفات القائمة بذاتها و المثبتة على عمود على ارتفاع يسهل صيانتها. يجب الموازنة بين ميزة الصيانة السهلة و المساحة الإضافية المطلوبة للصفائف.
أنظمة الأرض منخفضة و بسيطة، و لكن لا يمكن استخدامها في المناطق التي تتراكم فيها الثلوج بشكل منتظم. تعتبر المساحة أيضًا أحد الاعتبارات مع حوامل الصفيف هذه.
بغض النظر عن مكان تركيب المصفوفات، تكون الحوامل إما ثابتة أو تتبع. الحوامل الثابتة معدة مسبقًا للارتفاع و الزاوية ولا تتحرك. نظرًا لأن زاوية الشمس تتغير على مدار العام فإن ارتفاع زاوية مصفوفات التركيب الثابت هي حل وسط يتاجر بالزاوية المثلى لتركيب أقل تكلفة وأقل تعقيدًا.
صفيفات التتبع تتحرك مع الشمس. تتحرك مجموعة التتبع من الشرق إلى الغرب مع الشمس وتعديل زاويتها للحفاظ على الوضع الأمثل أثناء تحرك الشمس.
-
صفيف DC قطع الاتصال
يُستخدم فاصل Array DC لفصل المصفوفات الشمسية عن المنزل لأغراض الصيانة. يطلق عليه اسم فاصل التيارالمستمر لأن المصفوفات الشمسية تنتج طاقة تيار مستمر.
-
الانفرتر
تنتج الألواح الشمسية و البطاريات طاقة تيار مستمر (DC). تستخدم الأجهزة المنزلية القياسية التيار المتردد (AC). يقوم الانفرتر بتحويل طاقة التيار المستمر التي تنتجها الألواح الشمسية و البطاريات إلى طاقة التيار المتردد التي تتطلبها الأجهزة.
-
بطاريات
تنتج أنظمة الطاقة الشمسية الكهرباء أثناء النهار ،عندما تكون الشمس مشرقة. يتطلب منزلك الكهرباء في الليل و في الأيام الملبدة بالغيوم – عندما لاتكون الشمس مشرقة. لتعويض عدم التطابق هذا، يمكن إضافة بطاريات إلى النظام.
-
المولد الاحتياطي
بالنسبة للأنظمة غير المرتبطة بشبكة المرافق، يتم استخدام مولد احتياطي لتوفير الطاقة خلال فترات انخفاض إنتاج النظام بسبب سوء الأحوال الجوية أوارتفاع الطلب المنزلي. يمكن لأصحاب المنازل المهتمين بالتأثير البيئي للمولدات تركيب مولد يعمل بوقود بديل مثل الديزل الحيوي،بدلاً من البنزين.
-
لوحة قاطع الدائرة
لوحة الفصل هي المكان الذي يتم فيه توصيل مصدر الطاقة بالدوائر الكهربائية في منزلك. الدائرة عبارة عن مسار مستمر لسلك متصل يربط بين المنافذ و الأضواء في النظامالكهربائي.
لكل دائرة يوجد قاطع دارة. تمنع قواطع الدائرة الأجهزة الموجودة في الدائرة من سحب الكثير من الكهرباء و التسبب في نشوب حريق. عندما تتطلب الأجهزة الموجودة في الدائرة الكثير من الكهرباء، فإن قاطع الدائرة سينطفئأ و يتعطل، مما يقطع تدفق الكهرباء.
-
منظم الشحن
تحافظ وحدة التحكم في الشحن – المعروفةأيضًا باسم منظم الشحن – على جهد الشحن المناسب لبطاريات النظام. يمكن زيادة شحن البطاريات، إذا تم تغذيتها بالجهد المستمر. ينظم جهاز التحكم في الشحن الجهد و يمنع الشحن الزائد و يسمح بالشحن عند الحاجة.
-
عدادالكهرباء
بالنسبة للأنظمة التي تحافظ على ارتباط بشبكة المرافق، يقيس عداد الطاقة مقدار الطاقة المستخدمة من الشبكة. في الأنظمة المصممة لبيع الطاقة للمرافق، يقيس عدادالطاقة أيضًا مقدار الطاقة التي يرسلها النظام الشمسي إلى الشبكة.
“لاتحتوي جميع الأنظمةعلى بطاريات”
كيفيةعمل الطاقةالشمسيةللمنازل.
- يضرب ضوء الشمس طبقات الألواح الشمسية ، وتتفاعل الفوتونات والإلكترونات لتكوين تيار كهربائي.
- يتدفق التيار الكهربائي من الألواح إلى العاكس الشمسي ، والذي يحول الطاقة المولدة من الألواح (DC) إلى طاقة قابلة للاستخدام لمنزلك (AC).
- تتدفق طاقة التيار المتردد من العاكس إلى صندوق التوزيع ، والذي سيقوم بعد ذلك بتعميمه في جميع أنحاء منزلك.
- سيعود أي مكيف غير مستخدم إلى عداد المرافق وسيظل متاحًا للاستهلاك. في بعض الأماكن يمتلك أصحاب المنازل القدرة على إعادة التيار المتردد غير المستخدم إلى الشبكة الكهربائية في شكل أرصدة للطاقة في فاتورة الكهرباء التالية. تُعرف هذه العملية باسم القياس الصافي.
توصيل الطاقة الشمسية للمنازل.
- انشاء السقالات
أولاً، يجب عليك إنشاء سقالات لضمان السلامة أثناء عملية التثبيت بأكملها عندما تكون على السطح. - تثبيت حوامل الألواح الشمسية
بعد ذلك يجب إعداد نظام تركيب الألواح الشمسية. هذا سوف يدعم قاعدة الألواح الشمسية. يجب إمالة هيكل التثبيت بالكامل و بزاوية تتراوح بين 18 إلى 36 درجة للحصول على أقصى قدر من التعرض لأشعة الشمس. - تثبيت الألواح الشمسية.
عندما يتم تثبيت الحوامل،يجب تثبيت الألواح الشمسية نفسهاعلى هيكل التركيب. تأكد من إحكام ربط جميع البراغي والصواميل بحيث تظل ثابتة. - توصيل الألواح الشمسية
الخطوة التالية في عملية التثبيت هي تركيب الأسلاك الكهربائية. في معظم الحالات،يتم استخدام موصلات MC4 لأنها مناسبة لجميع أنواع الألواح الشمسية. تأكدمن قطع التيارالكهربائي عن المنزل أثناء تركيب الأسلاك.
خطوات تركيب النظام الشمسي
- تثبيت الانفرتر
بعد ذلك، يجب توصيل الانفرتر بالنظام. يتم تثبيته عادة بالقرب من اللوحة الرئيسية و يمكن أن يكون في الداخل و الخارج. تكون أجهزة الانفرتر أكثر كفاءة إذا تم حفظها في مكان أكثر برودة.
إذا كان الانفرتر بالخارج، فيجب إبعاده عن شمس الظهيرة. إذا تم تثبيته في الداخل، فعادة مايكون في المرآب أو غرفة المرافق أفضل الأماكن، حيث يظلان باردين معظم أيام العام و لديهما تهوية. - البطارية
بعدذلك، يجب توصيل الانفرتر بالبطارية. يمكن أن يوفرلك التخزين في البطارية القلق بشأن نقص الطاقة القابلة للاستخدام خلال الأوقات الغائمة، ويمكنه أيضًاخفض تكاليف نظام تخزين البطارية أثناء التثبيت. - قم بتوصيل الانفرتر بوحدة المستهلك
- بدء و اختبار الألواح الشمسية
تتمثل الخطوة الأخيرة في تشغيل الطاقة و اختبار نظام الألواح الشمسية المثبت حديثًا. بعد ذلك، يتم الانتهاء من عملية تركيب الألواح الشمسية.
تكلفة الطاقة الشمسية للمنازل.
| متوسط تكاليف تركيب الطاقة الشمسية للمنازل | حجم ألواح الطاقة الشمسية للمنازل |
| 6015 دولارًا | 2 كيلو واط |
| 9225 دولار | 3 كيلو واط |
| 12035 دولار | 4 كيلو واط |
| 14893 دولار | 5 كيلو واط |
| 18500 دولار | 6 كيلو واط |
| 21008 دولار | 7 كيلو واط |
| 24552 دولار | 8 كيلو واط |
ان اعجبك المحتوى لا تنسى مشاركة المقالة على حساباتك في الصفحات الاجتماعية وكتابة تعليقك في الاسفل لتشجيعنا على المزيد 😉
إقرأ أيضاً:
