مكونات الطاقة الشمسية

تعد الأنظمة الكهربائية الشمسية خيارًا شائعًا بين خيارات الطاقة المتجددة نظرًا لمتطلبات الصيانة المنخفضة نسبيًا والعمر الطويل للعديد من مكونات النظام ، نظرًا لعدم وجود أجزاء متحركة ، وبالتالي فرصة ضئيلة للفشل الميكانيكي ، ستستمر معظم الأنظمة الكهربائية الشمسية في إنتاج الطاقة لمدة 30 عامًا أو أكثر.

على الرغم من أن بعض الأنظمة الكهربائية الشمسية الصغيرة يمكن أن تكون سهلة التركيب نسبيًا ، إلا أن العديد من الأشخاص يختارون استئجار أدوات التركيب ، بغض النظر عما إذا كنت تخطط لتثبيت نظام المقصورة بنفسك أو لديك شخص يقوم بتثبيت النظام ، فيجب ان تعرف جميع مكونات النظام وصيانته بشكل صحيح.

ما هو نظام الطاقة الشمسية

تحول أنظمة الألواح الشمسية المركبة على السطح العلوي للمباني الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية يمكن استخدامها، ويتم الإشارة إلى هذه الأنظمة باسم أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية

يمكن لتثبيت نظام طاقة شمسية عالي الجودة في المنزل أن يقلل أو يلغي الحاجة إلى الاعتماد على شبكة الطاقة العامة لتوفير الكهرباء للإضاءة والتدفئة والتبريد.

تركيب نظام الطاقة الشمسية في المنازل يعد مصدرًا نظيفًا ومتجددًا للطاقة، ويتطلب الحد الأدنى من الصيانة مع وفورات قد تسدد تكلفة الاستثمار الأولي في بضع سنوات فقط.

يُشار إلى معظم أنظمة الطاقة الشمسية السكنية على أنها أنظمة مرتبطة بالشبكة ، مما يعني أنها لا تزال متصلة بشبكة الطاقة ويمكنها استخدامها للطاقة الاحتياطية ، بينما في المناطق النائية ذات الأراضي غير المطورة ومحدودية الوصول إلى طاقة الشبكة ، فإن الأنظمة خارج الشبكة أكثر شيوعا.

فهم مكونات نظام الطاقة الشمسية هو الخطوة الأول وتشمل مكونات نظام الطاقة الشمسية المنزلية الأتية:

• الألواح الشمسية
• العاكس الشمسي
• الأرفف الشمسية
• مراقبة أداء الطاقة الشمسية 
• منظم الشحن
• مولد النسخ الاحتياطي 
• علبة بطاريات

مكونات نظام الطاقة الشمسية

الألواح الشمسية 

تُعَدُّ الألواح الشمسية أنفسها العناصر الرئيسية لنظام الطاقة الشمسية، وتتوجب الاهتمام بالكفاءة والتكلفة والضمان ونوع التكنولوجيا كصفات أساسية 

يتم إعداد قائمة شاملة وغير متحيزة للعلامات التجارية الرائدة في مجال الألواح الشمسية من جميع أنحاء العالم، ويتم مقارنة هذه العلامات التجارية بالسمات مثل الكفاءة والضمان.

تعتبر الألواح الشمسية الأحادية البلورية والمتعددة البلورات الأكثر ملاءمة للتركيبات الشمسية في المنازل، وتؤدي كلا النوعين إلى نتائج مشابهة، على الرغم من أن الألواح الأحادية البلورية أكثر كفاءة قليلاً وتكلفة أعلى قليلاً.

يعتمد عدد ومكان الألواح الشمسية على:

• متطلبات الطاقة الخاصة بالمكان
• مساحة سطح قابلة للاستخدام
• المناخ
• ذروة أشعة الشمس في المكان
• تصنيف كفاءة الألواح الشمسية
• ما إذا كان القياس الصافي متاحًا 

يمكن لبرنامج تثبيت الطاقة الشمسية المحترف حساب عدد الألواح الشمسية المطلوبة لبناء النظام الأكثر كفاءة من حيث التكلفة.

العاكس الشمسي 

تعمل العواكس على تحويل التيار المباشر (DC) الذي تنتجه الألواح الشمسية إلى التيار المتردد (AC) الذي يتطلبه المنازل 

يأتي العاكسون في ثلاثة أنواع:

سلسلة أو العاكسون المركزية: يمكن أن يكونوا منخفضي التكلفة، ولكنهم غير فعالين، لأن هناك خسارة إنتاجية محتملة إذا تم تظليل السطح.

العاكسون الصغيرة: تكون هذه العاكسات أكثر تكلفة، وتكون متصلة بكل لوحة شمسية، مما يسمح بعمليات سلسة حتى عندما تكون بعض الألواح مظللة.

مُحسِّنات الطاقة: تتمثل وظيفة هذا الجهاز في تحسين إخراج التيار المستمر لكل وحدة PV المثبتة على كل لوحة، حيث يتم تحويلها بعد ذلك إلى طاقة مترددة باستخدام عاكس سلسلة، وهي أرخص بكثير من العاكسون الصغيرة وأغلى قليلاً من العاكسون الخطية.

الأرفف الشمسية 

لا يتم تثبيت الألواح الشمسية مباشرة على السطح، بل يتم تثبيتها على نظام رفوف يتم توصيلها بالسطح وزواياها لتعريضها بأفضل طريقة لأشعة الشمس 

مراقبة أداء الطاقة الشمسية 

تقدم نظام المراقبة معلومات حول كمية الكهرباء المتولدة في الساعة أو اليوم أو السنة لتحليل أداء النظام الكهروضوئي والكشف عن أي تغييراتمحتملة في الأداء.

منظم شحن

يحافظ منظم الشحن، المعروف أيضًا باسم وحدة التحكم في الشحن، على جهد الشحن المناسب لبطاريات النظام.

– يمكن شحن البطاريات الزائدة، إذا تم تغذية الجهد المستمر، حيث يقوم جهاز التحكم في الشحن بتنظيم الجهد ومنع الشحن الزائد والسماح بالشحن عند الحاجة، ولكن لا تحتوي جميع الأنظمة على بطاريات.

مولد النسخ الاحتياطي

بالنسبة للأنظمة غير المرتبطة بشبكة المرافق ، يتم استخدام مولد احتياطي لتوفير الطاقة خلال فترات انخفاض إنتاج النظام بسبب سوء الأحوال الجوية أو ارتفاع الطلب المنزلي ، يمكن لأصحاب المنازل المهتمين بالتأثير البيئي للمولدات تركيب مولد يعمل على وقود بديل مثل الديزل الحيوي ، بدلاً من البنزين.

علبة بطاريات

تنتج أنظمة الطاقة الشمسية الكهرباء في النهار عندما تكون الشمس مشرقة، ولكن يحتاج المنزل إلى الكهرباء أيضًا في الليل وفي الأيام الغائمة التي لا يوجد فيها انعكاس شمسي. لتعويضهذا التباين، يتم إضافة بطاريات إلى النظام لتخزين الطاقة واستخدامها عند الحاجة.

أهمية الطاقة الشمسية

الطاقة الشمسية تساعد البيئة

الطاقة الشمسية هي واحدة من تلك الموارد المتجددة التي تعتبر كبيرة بالنسبة للبيئة ، عندما تعمل مع شركة طاقة متجددة ، فإنك تحصل على طاقتك من مصادر متجددة ، الطاقة الشمسية هي واحدة منها هذا النوع من الطاقة لا ينتج غازات دفيئة ولا يلوث الماء أو الهواء ، وتعتبر ووسيلة جيدة لتوفير الطاقة لمنزلك أو عملك.

استقلال سعر الكهرباء

يستخدمون الطاقة المتجددة، مثل الطاقة الشمسية، مما يساعد على تسوية المعدلات، بالإضافة إلى أنهم غالبًا ما يفرضون رسومًا فقط على ما تستهلكه، دون تقلب أسعار الموردين الآخرين.

الطاقة الشمسية تخلق فرص عمل

عندما تدعم شركات الطاقة المتجددة ، فأنت تخلق وظائف تؤدي إلى تثبيت الأنظمة التي تولد المزيد من الطاقة من الموارد المتجددة ، إنها دورة إيجابية يمكنك أن تقف وراءها حقًا ، كلما زاد عدد الأشخاص الذين يستخدمون الموارد المتجددة ، كلما زادت الحاجة إلى الشركات للحفاظ على أنظمة الطاقة النظيفة.

تحسين أمان الشبكة

كلما زاد عدد الأشخاص الذين يستخدمون الموارد المتجددة كلما قلت حالات انقطاع الكهرباء ، عندما يستخدم المزيد من الأشخاص الطاقة المولدة من الموارد الطبيعية ، ستكون الشبكة أكثر أمانًا وسيكون أقل احتمالًا أن يكون لديه مشاكل طبيعية أو من صنع الإنسان لأنه عملية أكثر طبيعية يصعب مقاطعتها.

كيف يتم الحصول على الطاقة الشمسية

توفر الشمس الطاقة بطريقتين مختلفتين:

• تعمل مرايا تركز ضوء الشمس على جهاز استقبال يحتوي على سائل يتحول في درجات حرارة تصل إلى 1000 درجة مئوية إلى بخار يحرك التوربين وينتج الكهرباء في النهاية.
• يتم تحويل الضوء إلى كهرباء من خلال الألواح الشمسية الكهروضوئية، وتتكون هذه الألواح من مجموعات من الخلايا الشمسية التي تحول الفوتونات إلى إلكترونات وطاقة كهربائية.