تعريفا انظمة الطاقة الشمسية:

هنالك العديد من الأنظمة والتطبيقات التي تستخدم لوحات الخلايا الشمسية كمصدر

للطاقة توجد على نطاق تجاري وقد أثبتت جدواها الفنية منذ عدة سنوات

تمثل الأنظمة الصغيرة (Pico-PV Systems) والمعروفة بأنظمة الفوانيس الشمسية الحل الأمثل للاستخدامات البسيطة في المناطق النائية والأرياف لتميزها بالآتي:

  •  أنواع الأنظمة الشمسية
  •  أنظمة الطاقة الشمسية الصغيرة/الفوانيس الشمسية
  •  النظام الشمسي المستقل (Stand-Alone PV System)
  •  النظام الشمسي المنفصل عن الشبكة العمومية (Off-Grid PV System)
  •  النظام الشمسي المتصل بالشبكة العمومية (Grid-Tied PV System)
  •  نظام شمسي هجين (Hybrid PV System)
  •  أنظمة الإنارة بالطاقة الشمسية (Solar Lighting Systems):
  •  استخدام الخلايا الشمسية في الاتصالات (Telecommunications)
  •  استخدام الخلايا الشمسية في الاتصالات (Telecommunications)
  •  مضخات المياه الشمسية (Solar Pumping)
  • الثلاجات الشمسية لحفظ الأمصال (PV Solar Refrigerators for Vaccines)
  •  
  • بعض التطبيقات العملية لأنظمة الخلايا الشمسية

شارك هذه المقالة لتعم الفائدة

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on pinterest
Share on whatsapp
انظمة الطاقة الشمسية
أنواع أنظمة الطاقة الشمسية
أنواع أنظمة الطاقة الشمسية

أنواع انظمة الطاقة الشمسية

انظمة الطاقة الشمسية الصغيرة/الفوانيس الشمسية

مكونات انظمة الفوانيس الشمسية

  1. لوح شمسي يكون أما ملصقا بالجزء العلوي للفانوس الشمسي أو منفصلا يمكن وضعه مستقلا وربطه بالفانوس بأسلاك توصيل.
  2. البطارية وتكون المكون الرئيسي للفانوس لاحتوائه بجانب البطارية على منافذ دخول اللوح الشمسي وخروج الأحمال مثل اللمبات وشحن الهاتف النقال.
  3. اللمبات تكون أما مدمجة بمكون البطاريات أو منفصلة بأسلاك توصيل.
  4. قطع إلكترونية تعمل على تنظيم خروج ودخول التيار من وإلى البطارية.

أنواع الفوانيس الشمسية

أنواع أنظمة الطاقة الشمسية أنظمة اإلنارة بالطاقة الشمسية Solar Lighting Systems
أنواع أنظمة الطاقة الشمسية أنظمة اإلنارة بالطاقة الشمسية Solar Lighting Systems

وتكون مزودة بلمبة واحدة وتتراوح قدرة التشغيل في الساعة الواحدة من 3 – 5 وات/ساعة لحالات الإضاءة بلمبة واحدة فقط لمدة ست ساعات بينما تتطلب شحنا بلوح شمسي يتراوح قدرته من 5 – 7 وات لمدة ثمان ساعات. ويأتي الفانوس الشمسي البسيط متكاملا (اللوح + البطارية + لمبة الإضاءة) في مكون واحد غير قابل للفتح أو التجزئة.

  1. تكون مخصصة للمبة أو أكثر للإضاءة ومنفذ مخصص لشحن الهاتف النقال وتتراوح قدرة التشغيل في الساعة الواحدة من 5 – 7 وات/ساعة (تشغيل لمبة 3 وات لمدة 12 ساعة أو لمبتين لمدة 6 ساعات وشحن الهاتف لساعتين). وعادة يكون اللوح واللمبات في حالة تعددها مفصولة عن الجسم الرئيسي للفانوس ومزودة بأسلاك تصل إلى 3 أمتار، أما اللوح المخصص للشحن فقدرته تتراوح ما بين 10 – 30 وات.
النظام الشمسي المستقل (Stand-Alone PV System
النظام الشمسي المستقل (Stand-Alone PV System

انظمة الطاقة الشمسية المستقلة عن الشبكة (Stand-Alone PV System)

يتكون النظام الشمسي المستقل من أربعة عناصر هي الألواح الشمسية، منظم الشحن، العاكس، والبطاريات. ويتميز هذا النظام باستقلالية تامة – لا يوجد بها مدخل للتيار المتردد – عن الكهرباء الرئيسية أو المولد، ويستخدم في هذه الحالة العاكس مستقلا أو مزودا بمنظم شحن مدمج. تعرف عواكس هذا النوع من الأنظمة بعواكس القدرة (Power Inverters)، وتأتي معظمها من نوع الموجة الجيبية المعدلة، ولا تتوفر فيها خاصية شحن البطاريات من مصدر خارجي (العمومي أو المولد). وعادة معظم مستخدمي هذا النظام في اليمن يستخدمون هذه العواكس لتشغيل الأجهزة نهارا بتوصيلها مباشرة بالعاكس فقط بينما يتم استخدام أحمال التيار المستمر (DC) ليلا كالإضاءة وشاشات التلفزيون والمودم والتي يتم ربطها من منظم الشحن.

انظمة الطاقة الشمسية المنفصلة عن الشبكة العمومية (Off-Grid PV System)

يتميز هذا النظام بإضافة عنصر خامس وهو المولد أو الكهرباء العمومية (دخول فقط)، وتتغير وظيفة العاكس في هذه الحالة ليعرف بعاكس/شاحن القدرة (Power Inverter/Charger).

أنظمة الطاقة الشمسية
أنظمة الطاقة الشمسية
أنظمة الطاقة الشمسية
أنظمة الطاقة الشمسية

انظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة العمومية (Grid-Tied PV System)

يتميز هذا النظام عن النظام المنفصل عن الشبكة العمومية بإلغاء بنك البطاريات وإضافة الربط بالشبكة الرئيسية (دخول وخروج). وعاكس هذا النظام الشمسي يعرف بالعاكس الشمسي المتصل بالشبكة (On-Grid Solar Inverter

انظمة الطاقة الشمسية الهجينة (Hybrid PV System)

يجمع هذا النظام بين النظامين السابقين (المتصل والمنفصل)، وكلمة هجين جاءت من إمكانية قبول عواكس هذه الأنظمة للبطاريات وإمكانية ربطها بالشبكة العامة (دخول وخروج)، وتعرف بالعواكس الهجينة (Hybrid solar inverter)، وتعد هذه الأنظمة الأغلى من حيث التكلفة لأنها جمعت بين ميزات.

ساكولار انفرتر هجين / أحادي
أنواع أنظمة الطاقة الشمسية

بعض التطبيقات العملية لانظمة الخلايا الشمسية

1 أنظمة الإنارة بالطاقة الشمسية (Solar Lighting Systems):
1 أنظمة الإنارة بالطاقة الشمسية (Solar Lighting Systems):

انظمة الإنارة بالطاقة الشمسية (Solar Lighting Systems):

تعتبر التطبيقات الصغرية للطاقة الشمسية، والتي تستعمل عدة لوحات خاليا شمسية، ذات جدوى اقتصادية وخاصة في المناطق الريفية والنائية، والإنارة بالطاقة الشمسية تعتبر من التطبيقات التي لها استعمالات عدة على المستوى الخاص أو العام، ونستخدم أنظمة الإنارة في المنازل وفي القرى واملدن التي ليس بها مصدر أمداد كهربائي لإنارة الأماكن العامة والمؤسسات الخدمية مثل: المدارس، والمراكز الصحية والمستشفيات، والأسواق، والشوارع، والجوامع والخلاوي، ومزارع الدواجن والأبقار. أيضا الإنارة بأجهزة التلفاز الشمسية،

واستعمالها في نوادي القرى لبث البرامج التعليمية والثقافية، مع ملاحظة أن كل ذلك ليس ممكنا في عدم وجود الطاقة الشمسية.

تتكون انظمة الإنارة الشمسية اللامركزية – بصورة عامة – من الآتي:

  1. لوحات الخلايا الشمسية.
  2. بطاريات لتخزين الطاقة الكهربائية.
  3. منظم شحن البطارية.
  4. مصابيح تعمل على تيار مبارش أو تيار متردد.
  5. محول من تيار مبارش إلى متردد في حالة استعمال مصابيح تعمل على التيار المتردد.

يتم اختيار عدد من اللوحات الشمسية وسعة بطارية التخزين حسب عدد وقدرة المصابيح المستعملة وزمن إضاءتها.

هنالك أنواع مختلفة من أنظمة الإنارة بالخلايا الشمسية يمكن تسويقها مثل:

  1. الأنظمة المنزلية الثابتة والتي تكون فيها اللوحات الشمسية والبطارية مثبتة في أماكن محددة.
  2. نظام إنارة متحرك ذاتي الشحن ويتكون من قطعة واحدة تشمل اللوحة الشمسية والبطارية والمصباح.
  3. . نظام الإضاءة المتحرك مركزي الشحن وهو يتكون من عدة مصابيح إضاءة، كل واحد يحتوي على بطارية تخزين. كل مصباح يمكن شحنه من لوحة خاليا شمسية ثابتة تم استعماله لفترة معينة حتى تفرغ البطارية ثم يعاد شحنه مرة أخرى.

    1. نظام إنارة الشوارع الذي يستخدم أنواع خاصة من المصابيح بالإضافة إلى لوحة شمسية وبطارية ومنظم.

استخدام الخلايا الشمسية في الاتصالات (Telecommunications)

تعتبر الكهرباء المصدر الرئيس للطاقة لتشغل أجهزة الاتصال اللاسلكية والهاتفية. و في الأرياف تستخدم الآن البطاريات التي تشحن بواسطة المولدات، غري أنه يمكن للوحات الخلايا الشمسية أن تكون بديلا مثاليا لحل مشكلة تزويد أجهزة الاتصالات بالطاقة الكهربائية في المناطق التي ال يتوفر بها إمداد كهربائي.

 

يتكون نظام الطاقة الشمسية اللازم لتزويد أجهزة الاتصالات بالكهرباء من المكونات الآتية:

  1. لوحات الخلايا الشمسية.
  2. بطاريات لتخزين الطاقة.
  3. منظم شحن البطارية.

يعتمد تصميم عدد اللوحات الشمسية وسعة بطارية التخزين على الآتي:

 

  1. سعة استهلاك جهاز الاتصال.
  2. عدد ساعات التشغيل اليومي؛ وخاصة في حالتي الإرسال والاستقبال.
  3. فرق الجهد الذي يعمل عليه الجهاز.

4. مقدار الطاقة الشمسية في الموقع المستخدم فيه الجهاز والعوامل الجوية الأخرى.

2 استخدام الخلايا الشمسية في الاتصالات (Telecommunications)
فوائد الطاقة الشمسية المنزلية
الخلية الشمسية
2 استخدام الخلايا الشمسية في الاتصالات (Telecommunications)

الثلاجات الشمسية لحفظ الأمصال (PV Solar Refrigerators for Vaccines)

تعتبر الثلاجات الشمسية مصدرا لا بديل له لحفظ الأمصال في المجال الصحي والمجال البيطري في القرى والمناطق الريفية لعدم وجود الإمداد الكهربائي.

أما الثلاجات التي تعمل بالكيروسين فإنها تحتاج إلى صيانة كثرية وتوفر الوقود وترحيله لتلك المناطق، مما يجعل الاعتماد عليها في حفظ الأمصال أقل أمانا مقارنة بالثلاجات الشمسية.

تتكون الثلاجات الشمسية من:

الألواح الشمسية:

حيث تحتاج الثلاجة عادة من أربع إلى ست لوحات اعتماد على سعة الثلاجة.

البطاريات:

لتخزين الطاقة الكهربائية التي تستعمل لتشغيل الثلاجة أثناء الليل ويتم اختيار سعتها اعتمادا على سعة الثلاجة والظروف الجوية السائدة في تلك المنطقة.

كابينة الثلاجة:

وبها (زر) ضاغط يعمل بالتيار المباشر وتتراوح سعة الكابينة ما بني 40 لتر إلى 160 لتر.

 

منظم الشحن:

يعمل على تنظيم عملية شحن البطاريات بواسطة الألواح الشمسية وحماية البطاريات من الشحن والسحب الزائد.

منظم الحرارة:

ويعمل على تنظيم درجة الحرارة داخل كابينة الثلاجة.

تقدمك في الدليل
واصل أنت تعلم اليوم أكثر 80%