27 مايو 2015

الطاقة الشمسية 2

الطاقة الشمسية 2
الطاقة الشمسية تعتبر مكلفة بجميع المعايير وبالأخص لمواطني الدول التي اقتصادياتها ضعيفة. وأكثر ما فيها من كلفة هي كلفة البطاريات (بطاريات الشحن العميق). والبطاريات بشكل عام هي أكثر مكون يتلف خلال عمر ألواح الطاقة الشمسية.

المرحلة الأولى:
ولهذا ننصح كمرحلة أولى في مراحل الكفاح ضد انقطاع الكهرباء أو لأجل حماية الكرة الأرضية من التلوث، هي مرحلة التغلب على مشكلة انطفاء الكهرباء بشكل جزئي من خلال معالجة موضوع الإضاءة.

المكونات:
1)    لمبات LED نظام 12 فولت.
2)    مفاتيح كهربائية مفردة.
3)    كابل أبو خطين.
4)    لوح طاقة شمسية.
5)    كنترول شحن الطاقة الشمسية.
6)    بطارية.
7)    كابل لون أحمر أو بني (للموجب) بالإضافة إلى كابل لون أسود أو أزرق (للسالب).

لمبة/مصباح LED نظام 12 فولت. وتتمثل هذه المرحلة بعمل لمبات LED نظام 12 فولت للإضاءة (عدد اللمبات بحسب الحاجة) وتتميز هذه اللمبات بضرورة ربطها بحسب الألوان (الأحمر للموجب والأسود للسالب) وذلك حتى تعمل.

مفتاح كهربائي مفرد. كما تحتاج لعدة مفاتيح كهربائية مفردة (للتحكم بالإضاءة والإطفاء بحسب الحاجة) ويتم تركيبه في الكيبل الأحمر الخاص بالمصباح.

بالإضافة إلى كابل لعمل شبكة مستقلة للمبات. هذا الكابل يكون بسماكة 2 – 2,5 ملي ويكون أبو خطين للتوصيل (خط مكسو بالأبيض وخط مكسو بالأحمر أو بأي لونين مختلفين)، حيث ونظام 12 فولت يفترض عليك ربط الموجب بالموجب والسالب بالسالب (ربط موجب البطارية بموجب الكنترول وبموجب اللوح وبموجب توصيلة لمبة 12 فولت وكذلك بالنسبة للسالب).

الاستهلاك اليومي. وبعد تحديد عدد اللمبات التي تحتاج إليها يتم تحديد كم قدرة كل لمبة (بالوات) وكم عدد الساعات المراد استعمالها للإضاءة. فنستخدم هذه البيانات في المعادلة التالية:
عدد اللمبات (مضروباً في) قدرة اللمبة الواحدة بالوات (مضروباً في) عدد ساعات التشغيل
فيكون الناتج إجمالي الوات الذي تحتاجه للاستهلاك يومياً
فتأخذ هذا الناتج وتقسمه على 12 فولت فيكون الناتج هو استهلاكك اليومي بالأمبير.

Solar Panels
لوح الطاقة الشمسية. يتم شراء لوح/ألواح الطاقة الشمسية بناءً على الأمبير الذي تحتاجه يومياً مع إضافة 30% نسبة حماية (مثلاً إذا احتياجك اليومي 100 أمبير خذ ألواح طاقة تنتج 130 أمبير يومياً)، مع الأخذ بالاعتبار أن ألواح الطاقة الشمسية لا تعطي القدرة المذكورة في مواصفاتها، وبالنسبة للألواح الممتازة قد تعطي القدرة المذكورة في مواصفاتها في ساعة الذروة وفي ظل ظروف معينة، كما أن هناك فاقد في كابلات التوصيل وجهاز التحكم بالطاقة الشمسية، كما إن جودة الألواح ودرجة سطوع الشمس ودرجة ميلاناها ودرجة حرارتها ومدة ظهورها وتواجد الغيوم أو الغبار ونظافة الألواح كل ذلك يؤثر على قدرة وإنتاجية ألواح الطاقة الشمسية.

Battery
البطارية. وبنفس الطريقة تحسب حجم البطارية التي تحتاجها، مع الأخذ بالاعتبار كم نسبة تفريغ البطارية وأن تكون البطارية نوع تفريغ عميق الخاصة بالكهرباء. فمثلاً لو أن بطارية (جل أو أسيد) سعة 100 أمبير نوع تفريغ عميق إلى نسبة 20% ، فإنك تستطيع الحصول منها على 70 أمبير تقريباً إذا كانت ممتلئة. 20% المذكورة في مواصفات المصنع و 10% فاقد في الكابلات وفي عوامل أخرى تؤثر على فعالية البطارية.
مع ملاحظة أن يتم شحن البطارية بطاقة تعادل 10% من سعتها كحد أقصى. فمثلاً إذا كانت سعة البطارية 100 أمبير، فيتم شحنها بشاحن قدرة 10 أمبير وهكذا.
ولعمر أطول للبطارية يفضل استهلاك 30% فقط يومياً من سعة البطارية الفعلية (المحددة من خلال تجربتك واستخدامك للبطارية) وليس من خلال سعة البطارية المعلنة في المواصفات.

Solar Charge Controller
المتحكم بشحن ألواح الطاقة الشمسية. يتم اختيار كنترول شحن الطاقة الشمسية (النوع الذي يسمح بتركيب أحمال نظام 12 فولت) بناء على قدرة ألواح الطاقة الشمسية مع إضافة نسبة حماية. وميزة كنترول شحن الطاقة الشمسية أنه يشحن البطارية ويحافظ عليها، حيث أن الألواح تشحن بدون توقف ولا تعرف إذا ما كانت البطارية قد تم شحنها بالكامل، وتوصيل الألواح بالبطارية يؤدي إلى تلف البطارية. كما أن ميزة كنترول شحن الطاقة الشمسية (النوع الذي يسمح بتركيب أحمال 12 فولت) يسمح لك بتوصيل شبكة لمبات 12 فولت التي ستستخدمها في هذه المرحلة مع الحفاظ على البطارية، حيث لديه القدرة على حساب الطاقة المتبقية في البطارية ويقوم بفصل الإضاءة إذا وصلت البطارية لمرحلة معينة، حيث إن تفريق البطارية بشكل كامل يؤدي إلى تلفها بشكل نهائي. وهناك كنترول شحن الطاقة الشمسية يظهر كم مخزون البطارية وكم الأمبير النازل/الناتج من ألواح الطاقة وغير ذلك من المواصفات والجودة.

Cables
ثم تحتاج كابل لتوصيل ألوا ح الطاقة مع بعضها البعض ثم توصيلها إلى كنترول الشحن ثم إلى البطارية، ويكون كابل لون أحمر أو بني (للموجب) بالإضافة إلى كابل لون أسود أو أزرق (للسالب). ويعتمد سماكة الكابل على تعليمات المصنع المذكورة على ألواح الطاقة وعلى متحكم شحن الطاقة الشمسية وعلى المسافة بين الألواح والبطارية وكمية الأمبير النازل / الناتج من الألواح وفولتية المنظومة (12 فولت أو 24 فولت أو 36 فولت ...).
وبحسب موقع SmartGauge Electronics يكون سماكة الكابل ب ملي
أولاً = عدد الأمتار الفاصلة بين أبعد لوح طاقة شمسية وبين بطاريات التخزين (مضروباً في) قيمة الأمبير الناتج من الألواح (مضروباً في) 18
ثانياً = الفولتية – فولتية المنظومة (مضروباً في) 1000
ثالثاً = ناتج أولاً (مقسوماً على) ثانياً
رابعاً = ناتج ثالثاً مضافاً إليه 30% كأحتياط.
مثال: عدد الأمتار 20 متر والأمبير المراد إنتاجه 30 أمبير والشبكة نظام 12 فولت
فيكون سماكة الكيبل
20 * 30 * 18 = 10800
12 * 1000 = 12000
10800 / 12000 = 0,9 = 9 ملي
9 ملي يضاف له 30% = حوالي 12 ملي.

وأخيراً بشرى سارة: لاحظنا مؤخراً في السوق اليمني توفر أجهزة تلفاز نوع LED وأجهزة استقبال (رسيفرات) تعمل على نظام 12 فولت مما يعطيكم رفاهية إضافية من الطاقة الشمسية بأسعار معقولة تناسب ذوي الدخل المحدود، حيث وفي هذه المرحلة لم نضطر لاستخدام انفرتر  Inverter جهاز تحويل من 12 فولت إلى 220 فولت والذي يمثل استهلاك أكثر وفاقد أكثر للطاقة.