ألواح الطاقة الشمسية | كيفية توصيلها وانواعها المختلفة

تعرف عبر موقع الطاقة الذكية على ألواح الطاقة الشمسية، عزيزي القارئ ان الألواح الشمسية او الوحدة الكهروضوئية هي المكون الاساسي في الأنظمة الشمسية.

التي تعمل على تحويل الطاقة الشمسية الى طاقة كهربائية حيث ان الالواح الشمسية ماهي الا مجموعة من الخلايا الكهروضوئية المثبتة معا في إطار للتركيب، وتصنع هذه الخلايا من مواد شبه موصلة مثل السليكون حيث تعمل هذه المواد على امتصاص اشعة الشمس.

ولان السليكون يمتاز بطبيعته اللامعة لذلك يتم طلائه بمادة مضادة للانعكاس حتى يتم الاستفادة من الفوتونات ومنعها من الانعكاس كما يتم تغطية اللوح الشمسي بغطاء زجاجي لحماية السليكون من المؤثرات البيئة المختلفة، وفيما يلي سنتعرف اكثر على الالواح الشمسية .

ماهي ألواح الطاقة الشمسية ؟

يتكون اللوح الشمسي من مجموعة من الخلايا تتصل مع بعضها تسمى Pvcells مقاساتها ( ١٥.٦×١٥.٦سم )، حيث تحتوي الخلية ال٢٢٥-٢٨٠وات  على ٦٠ خلية اما الالواح ال٣١٥_٣٣٥ وات تحتوي على ٧٢ خلية، وعند تجميع هذه الالواح في منظومة شمسية تسمى المصفوفة الكهروضوئية .

أنواع ألواح الطاقة الشمسية

توجد العديد من ألواح وخلايا الطاقة الشمسية والتي تتمثل في الآتي:

الخلايا  الاحادية Monocrystalline silicon

هي عبارة عن سبائك سليكون نقيه مقطعة الى شرائح أحرفها غير متلاصقة وهي اغلى الانواع، حيث تصل كفاءتها الى ٢٢.٥%  في المعمل ولكن عمليا لا تزيد كفاءتها عن ١٧.٥% كما ان عمرها الافتراضي ٢٥ سنة او اكثر .

الخلايا متعددة الكريستالات Polycrystalline silicon

تختلف كثيرا عن الأحادية في الشكل حيث تكون فيها الخلايا متراصة فوق بعضها،كما انها منخفضة الثمن مقارنة بالأحادية وكفاءتها تصل إلى ١٦.٩ وعمرها الافتراضي ٢٥ سنة كما ان شكلها ليس جماليا كما في الالواح الأحادية.

الألواح الشمسية Thin Film

يتميز هذا النوع من الخلايا بانه رقيق وانسيابي كما انه يأخذ شكل السطح المثبت عليه كما ان وزنه وسمكه قليل لذلك فهو يصلح للعديد من الاسطح،لكنه اقل الأنواع كفاءة حيث ان كفاءته لا تتعدى ١٢% كما ان عمرها الافتراضي يصل الى ١٦ عاما فقط، وتعتبر أعلى الانواع ثمنا اذا ما قورنت بعمرها الافتراضي القصير.

وهنا يوجد سؤال مهم وهو هل هناك فرق بين الخلايا الاحادية او الخلايا المتعددة في انتاج الكهرباء وايهما افضل؟

• الاجابة لا يوجد فرق بينهما فكلاهما متشابهان في توليد الكهرباء ومقاسات الألواح والتأثر بدرجة الحرارة والعمر الافتراضي .
• الفارق الوحيد بينهم هو المظهر الخارجي وبما ان الالواح الاحادية اغلى في الثمن فهل انا على استعداد لدفع مالا اكثر للحصول على شكل افضل فقط ؟

تعرف على: افضل منظومة طاقة شمسية منزلية

كيفية توصيل مصفوفة الالواح الشمسية

يمكن توصيل الالواح الشمسية بأكثر من طريقة وهى كالتالي :

الطريقة الاولي التوصيل على التوالي:

• فى هذه الحالة يتم توصيل القطب الموجب من اللوح الأول بالقطب السالب من اللوح الثاني والقطب الموجب من اللوح الثاني بالقطب السالب من اللوح الثالث.
• وهكذا إلى ان يتم توصيل جميع الألواح وفي هذه الطريقة يكون شدة التيار ثابته ولكن فرق الجهد يزداد.
• حيث يكون عبارة عن جهد اللوح الشمسي الواحد مضروبا في عدد الألواح الموصلة معا على التوالي .

الطريقة الثانية التوصيل هي التوصيل على التوازي:

• حيث يتم توصيل القطب الموجب من اللوح الاول بالقطب الموجب من اللوح الثاني والقطب السالب من اللوح الأول بالقطب السالب من اللوح الثاني.
• وهكذا الى ان يتم توصيل جميع الألواح وفي هذه الطريقة يزداد التيار بينما يزل فرق الجهد ثابتا.
• حيث ان التيار الكلي هو حاصل ضرب قيمة التيار الواحد في عدد الالواح الموصلة معا على التوازي.

كما يوجد طريقة اخرى للتوصيل وهى التوصيل على التوالي والتوازي معا وبهذه الطريقة نحصل على مميزات الطريقتين معا.

• فمثلا لو معنا ٤ الواح شمسية يتم توصيل اثنان معا على التوالي والاثنان الاخران.
• أيضا على التوالي ثم يتم توصيل المجموعتين معا على التوازي وبهذا نكون حصلنا على اعلى استفادة .

طرق معرفة جودة الالواح الشمسية

حتى نحصل علي خلية شمسية عالية الكفاءة يجب ان نستخدم ألواح شمسية ذات جودة عالية لذالك هيا بنا نتعرف على كيفية معرفة جودة الالواح الشمسية.

عدد الشرائط الفضية في الخلية

ان الشرائط الفضية هي عبارة عن خطوط معدنية راسية مصنوعة من الفضة تسمح بمرور التيار الكهربي تتصل معا على التوالي وتكلفتها عالية، حيث تمثل نسبة كبيرة من التكلفة الكلية للخلية وتتمثل اهميتها في انها تعطي متانة للخلية كما تقلل الفاقد في الانتاج عند حدوث شرخ في الخلية نتيجة العوامل الجوية.

تحتوي الموديلات القديمة على ثلاث قضبان بينما النماذج الجديدة تحتوي على اربعة قضبان، كما يوجد نماذج متطورة تحتوي على خمس قصبان وعند الشراء يجب التأكد ان الخلايا 4BB و ليست3BB.

نوع الزجاج

يجب استخدام زجاج سمكه ٣.٢مم ذو سطح خشن من الوجهين فالوجه الداخلي يكون خشن حتى يعمل على تماسك الخلية مع الزجاج، تماما اثناء التصنيع والخارجي ايضا خشن حيث يعمل على امتصاص اشعة الشمس والتقليل من الانعكاس وهذا يزيد من كفاءة انتاج اللوح الشمسي .

وجود الدايود

ان الدايود هو قطعة كهربائية تعمل على تجميع خطوط الخلايا معا على التوالي لتوفر الجهد داخل علبة من البلاستيك الاسود توجد على الجزء الخلفي من كل لوحة ولا يوجد الدايود في الانواع الرخيصة.

 أهمية الدايود

• يعمل على تقليل نسبة الفاقد في الانتاج في حالة تعرض جزء من الالواح للظل.
• يعمل على منع تكون البقع الساخنة على الالواح الشمسية.
• يقوم ايضا بمنع سريان التيار الكهربي في الاتجاه المعاكس .

تقنية الالواح الشمسية

هناك ثلاث أنواع من التقنيات لاستخدام الطاقة الشمسية وهى:

التكنولوجيا الضوئية

• تعتمد هذه الطريقة على العديد من الخلايا الشمسية التي تقوم بتحويل ضوء الشمس مباشرة الى كهرباء وهى اكثر استخداما في المنازل السكنية.
• كلما زاد عدد الالواح في الخلية زادت كمية الطاقة التي يمكن انتاجها.

الطاقة الشمسية المركزية

• تعمل هذه الطريقة على تجميع الطاقة الشمسية واستخدامها في تشغيل التور بينات لتوليد الكهرباء.
• وتستخدم هذه الطريقة في محطات توليد الكهرباء.
• لا ينصح باستخدامها في المنازل.
• يمكن ايضا تخزين الطاقة الشمسية واستخدامها اي وقت طوال اليوم .

الحرارية المباشرة

• تسمى ايضا التدفئة الشمسية حيث تستخدم الطاقة الشمسية كمصدر للحرارة.
• حيث يستخدم في تسخين المياه للمنازل او حمامات السباحة.
• تستخدم ايضا في تدفئة المنازل كما ان هناك ايضا انظمة تبريد تعمل بالطاقة الشمسية.

اقرأ ايضا عن: الألواح الشمسية

اسعار الواح الطاقة الشمسية

اسعار الالواح الشمسية في حالة تركيب محطة طاقة شمسية والاستغناء عن الفواتير:

• محطة طاقة شمسية تنتج ٥ ك وات في الساعة تنتج حوالي ٧٥٠ك وات في الشهر تكلفتها ٦٥٠٠٠ج.
• محطة طاقة شمسية اكبر تنتج ١٠ك وات /ساعة اي تنتج حوالي ١٦٠٠ك وات /شهريا تكلفتها ١٤٠٠٠٠ج.

حيث يمكن استرداد راس المال في حوالي من ٤ الى ٥ سنوات.

وختاما عزيزي القارئ نحيطكم علما بان الطاقة الشمسية اصبحت اكثر انتشارا كما تبذل الدولة جهودا عديدة على زيادة الاستفادة منها حيث انها تحتوي على العديد من المميزات وهى انها رخيصة الثمن وقليلة التكلفة وغير مضرة بالبيئة حيث انها طاقة نظيفة.

كما انها متجددة لا تنفذ باقية ببقاء العالم كما نحيطكم علما ايضا انه ليس كل الاماكن او المنازل يمكنها الاستغناء عن شركات الكهرباء واستخدام الطاقة الشمسية في المنازل ولكن مع استمرار التطور ستصبح اكثر انتشارا واستخداما خاصة بعد ما ذكرناه من مميزات خاصة بها دون غيرها.