محول الطاقه الشمسية وأنظمتها

المحول هو أحد أهم مكونات أنظمة الطاقة الشمسية ، غالبًا ما يدور حجم وفعالية النظام بأكمله حول كفاءة وحجم المحول.

من الضروري اختيار المحول المناسب لنظام الطاقة الشمسية الفعال والعالي الجودة.

هناك العديد من المحولات الرخيصة وذات الجودة الرديئة والخطيرة في السوق بكفاءة منخفضة.

إن معرفة ما هي المحولات ، وأساليب عملها ، والمواصفات ، والأنواع ، ودرجات الكفاءة وجودة التصنيع مهمة ، وهنا بعون الله سنتحدث عن كل هذه الأشياء بشكل مباشر ودون مضاعفات.

مهام محول الطاقه الشمسية

تتمثل المهمة الرئيسية للمحول في النظام الكهربائي الشمسي في تحويل التيار المباشر (DC) للألواح أو البطاريات إلى تيار متناوب (AC).

ومن المعروف أن معظم الأدوات والأجهزة الكهربائية تعمل مع التيار المتناوب ، ولمعرفة ذلك ، اقرأ عن أساسيات الكهرباء في الكهرباء الشمسية.

الشكل التالي يوضح الفارق بين موجات التيار المستمر والتيار المتردد

موقع محول الطاقه الشمسية ضمن المنظومة

يقع موقع المحول في نظام الطاقة الشمسية بعد الألواح أو البطاريات ، اعتمادًا على نوع النظام المستخدم. انتقل إلى قسم أنظمة الطاقة الشمسية للتعرف على هذه الأنظمة وأنواعها.

لتحويل التيار من التيار المباشر إلى التيار المتردد ، مرت المحولات بمراحل مختلفة من التطوير.

في البداية ، تم إجراء التحويل الحالي بشكل حاد وتدريجي مع ما يعرف باسم موجة جيبية معدلة، يوضح الشكل التالي موجات التدرج الحادة المستخدمة في المحولات مع الموجات المعدلة.

المحولات التي تعمل بهذه الطريقة ليست مناسبة لمعظم الأجهزة الإلكترونية ، ولكن ربما تكون معظم الأجهزة الحديثة عبارة عن ثلاجات أو حتى مضخات.

وتسبب تلفًا للأجهزة ، وكثيرًا ما تستخدم عند سماع أصوات غريبة من الأجهزة ، مما تسبب في تلف مع مرور الوقت.

هذا النوع من المحولات متاح على نطاق واسع في السوق وله استخداماته الخاصة ، ولكنه في الواقع ليس جيدًا ومن الأفضل الابتعاد عنه. توضح الأشكال التالية بعض المحولات ذات الموجات المعدلة.

نوع آخر وأفضل هو العاكس موجه جيبية نقية. تقوم هذه المحولات بتحويل التيار المستمر إلى تيار أعلى مع نقاء أعلى ويتجاوز سعرها المحولات الحالية المعدلة.

الشكل التالي يوضح الفارق بين الموجات النقية والموجات المعدلة

كفاءة وفعالية المحول

إحدى المواصفات الضرورية في المحول هي علاقته بالكفاءة والفعالية ، والتي تعرف بالكفاءة. والمقصود بالفعالية هو قدرة المحول على تحويل التيار المستمر إلى تيار متردد بدون خسارة وضياع بعض التيار خلال هذه العملية.

تختلف المحولات بما يتناسب مع فعاليتها من حوالي ثمانين إلى تسعين ، وأفضل نسبة كفاءة هي 98٪. توجد هذه المواصفات بشكل عام في دليل المحولات إذا لم يتم وضعها على المحول نفسه.

تصنيف المحولات

يجب أن تدرك أن المحولات تعمل لتلبية نظام معين ، ويتم تصنيف العديد من المحولات على أنها أنظمة غير مدعومة تحتوي على بطاريات ، مثل النظام الشمسي المتصل بالشبكة.

بالإضافة إلى ذلك ، تدعم العديد من المحولات الأنظمة الهجينة ، أي الأنظمة الشائعة والهجينة والمنفصلة.

هناك محولات لديها القدرة على شحن البطاريات في نفس الوقت من مصدر خارجي ، مثل المولدات في أنظمة منفصلة.

تسمى هذه المحولات محولات الشاحنات وهي جيدة للأنظمة المنفصلة التي تحتوي على بنك بطارية.

لذلك ، تستخدم العديد من المنازل حول العالم ، في العالم الغربي ، محولات متصلة بالشبكة الكهربائية (توصيل الشبكة) وأنظمة غير مستقلة عن شركة الكهرباء ، ولكنها تساعدها فقط خلال ساعة الذروة أثناء اليوم لخفض فاتورة الكهرباء.

ولذلك ، من الضروري معرفة النظام الذي سيعمل فيه المحول قبل اتخاذ قرار شراء المحول.

جودة صناعة المحولات

هناك العديد من المحولات والصناعات المختلفة ،و أفضل المحولات في العالم هي محولات SMA الألمانية وسعرها مرتفع جدًا ومحولات Power One AURORA الإيطالية بالإضافة إلى Xantrex من Schneider Electric وهناك صناعات صينية جيدة مثل (Samil الطاقة) و Ever Solar) ومحولات أمريكية أخرى مثل (OUTBACK).

تقوم العديد من هذه الشركات الكبيرة بتصنيع مفاتيح التبديل من نوع الشبكة فقط ، بينما تمتلك شركات مثل SME و Schneider Electric و Outback مفاتيح نظام منفصلة عالية الجودة.