مقدمة عن الطاقة الشمسية ومكوناتها وأنظمتها

أنظمة الطاقة الشمسية

على المستوى التقني أو المالي اصبح إدخال الكهرباء عن طريق الطاقة الشمسية إلى المنازل او المؤسسات أمرا في متناول الجميع. فالطاقة الشمسية تعني كل التطبيقات التي تستطيع ان تحول الطاقة الشمسية الي اي شكل من اشكال الطاقة التي تلبي احتياجاتنا اليومية داخل المنزل او المؤسسة.

تطبيقات الطاقة الشمسية

·        أنظمة الألواح الشمسية الفولتوضوئية ( Photovoltaic systems)

·        سخانات شمسية لتسخين المياه

·        أنظمة تبريد او تدفئة بالطاقة الشمسية 

وهناك تطبيقات لاتحصي للطاقة الشمسية, في هذا الموضوع سنتحدث عن انظمة الطاقة الشمسية للبيوت لتوليد الكهرباء " Photovoltaic systems ".

الطاقة الشمسية للبيوت لتوليد الكهرباء ( Photovoltaic Systems )

أنظمة الطاقة الشمسية هي عبارة عن تكنولوجيا تقوم بتحويل اشعة الشمس الساقطة علي الألواح الفولتوضوئية الي طاقة كهربية تستطيع ان تستخدمها لتلبية احتياجاتك داخل المنزل ولكن هذا يعتمد علي حجم النظام ومدي استهلاكك للكهرباء. وتتكون انظمة الطاقة الشمسية الفولتوضوئية من:

1.     الألواح الشمسية

وهي تعتبر العنصر الأساسي في انظمة الطاقة الشمسية حيث انها هي التي تقوم بتحويل الطاقة الضوئية الي طاقة كهربية. واللوح الشمسي هو عبارة عن مجموعة من الخلايا الشمسية المتصلة مع بعضها بالتوالي او بالتوازي وموضوعة في اطار واحد اما اذا تم وضع مجموعة الواح في اطار واحد كبير فتسمي " مصفوفة " كما في حالة المشاريع الضخمة ومحطات توليد الكهرباء بالطاقة الشمسية.
أما بخصوص انواعها : فيمكن تقسيمها الي ثلاثة انواع من حيث طريقة التصنيع كل منها له سعره وله كفائته وهذه الانواع هي :

•       Polycrystalline
•       Monocrystalline
•        Thin film

 لمعرفة المزيد عن الألواح الشمسية وانواعها في موضوع  الألواح الشمسية  PV Solar Panels

2.     البطاريات

بطاريات الطاقة الشمسية هدفها الرئيسي هو تخزين الطاقة الكهربية لكي نستخدمها في الاوقات التي لا تكون الشمس ساطعة فيها كالليل او الايام الغائمة مثلا . ومعظمها تكون بجهد 12 فولت
لا ينصح إلا ببطاريات من نوع "دورة الشحن العميق"  أي انها يمكنها ان تفرغ 50- 80 % من شحنتها الكهربية دون ان تفسد. لمعرفة المزيد عن  بطاريات الطاقة الشمسية 

3.     محول التيار Inverter 

الألواح الشمسية تنتج تيار مستمر ولكن جميع الاجهزة الكهربية التي بداخل المنزل تعمل بتيار متردد وهنا تأتي وظيفة محول التيار أو الانفرتر.

يقوم الانفيرتر بتحويل التيار من مستمر الي متردد وينظم الجهد الخارج,  وهو يعتبر الاغلي ثمنا بعد الالواح الشمسية لمعرفة المزيد عن محول التيار Inverter  الرجاء متابعة الموضوع.

أنظمة توصيل الطاقة الشمسية للبيوت

بشكل مبسط يمكن تقسيم أنظمة توصيل الطاقة الشمسية للبيوت الي طريقتين رئيسيتين اولهما هو النظام الفردي وهو يعني ان النظام غير متصل بشبكة الكهرباء العمومية. اما النظام الآخر فهو النظام المتصل بالشبكة العمومية للكهرباء.

·        النظام الفردي

نظام الطاقة الشمسية الفردي كما هو واضح بالشكل يعمل بدون ان يتصل بشبكات الخط العمومي للكهرباء ويتطلب هذا النظام وجود بطاريات لتخزين الطاقة الكهربية الزائدة عن الاستخدام لاستخدامها في الليل.  وهذه هي الانظمة المنتشرة لدينا حتي الآن.

·        النظام المزدوج

ي هذا النظام المزدوج نلاحظ انه لا يوجد فيه بطاريات ولا منظم شحن كما انه لا يوجد طاقة مهدرة ففي النظام الفردي اذا امتلأت البطارية وما زال هناك ضوء للشمس سيقوم منظم الشحن بغلق الدائرة حتي لا تتلف البطارية وبالتالي يكون هناك كمية من اشعة الشمس التي لم تستغل.

ويكون عداد الكهرباء مزدوج الاتجاه اي انه يدور في كلا الاتجاهين اما ان تكون الكهرباء متجهة الي المنزل أو ان تكون خارجة من المنزل الي شبكة الكهرباء العامة. وبذلك تقوم ببيع الكهرباء الزائدة عن حاجاتك والتي حصلت عليها بنظامك الشمسي لشركة الكهرباء. ولكن يجب ان تكون سياسة الدولة تعمل بهذا النوع من العدادات حتي تستطيع تركيبه.