مخطط اتصال الطاقة الشمسية

لا يجب أن يكون توصيل الألواح الشمسية أمرًا صعبًا. لا يوجد شيء غير عادي في هذا الإجراء. لكن بما أنني لا زلت أحصل على أسئلة حول مخطط توصيل الألواح الشمسية ، فقد قررت أن أكتب هذه المقالة وأقدم إيضاحات لإزالة هذه المشكلات إلى الأبد.

من فيزياء الفترة المدرسية ، نعرف مفاهيم الاتصالات التسلسلية والمتوازية والمتوازية (أو المختلطة). لا يوجد أي شيء في الألواح الشمسية من شأنه أن يجعل علاقتهم تتجاوز مفاهيم الفيزياء المدرسية. أنا أفهم جيدًا أن الأشخاص يطرحون هذه الأسئلة ليس لأنهم لا يعرفون ماهية الاتصال التسلسلي أو المتوازي. هم يعرفون. انهم "خائفون" من موضوع جديد للنظر - الألواح الشمسية.

لذلك ، سأقولها مرة أخرى: لا يوجد شيء مثل هذا في الألواح الشمسية. هذا هو مجرد جهاز مركب من الوحدات الشمسية مثل جميع الأجهزة الأخرى ، وبالتالي يتم تنفيذ مخططات اتصال مجموعة من الوحدات في البطاريات وفقًا لنفس المبادئ. بعد ما قلته ، صرخت: "هذا هو الشيء! وكنت أفكر! "، ولمتابعة المقال ، ليست هناك حاجة ، كما كانت.

ومع ذلك ، سأستمر في إزالة أي شكوك ، بالإضافة إلى الطريقة التي ستتلقى بها معلومات عملية مفيدة. أنا أكثر تعاطفا مع أولئك الذين لا يخشون أن يبدووا أغبياء ، يطرحون أسئلة. هذا يساعدهم على المضي قدمًا ، بدلاً من الظهور بذكاء والوقوف صامدين.

ثلاثة مخططات اتصال

كما ذكرنا أعلاه ، هناك ثلاثة خيارات لتوصيل الوحدات الشمسية بألواح شمسية. دعونا نلقي نظرة على أولها - خيار اتصال متوازي (الشكل 1):

الشكل 1

في هذا الإصدار ، نقوم بتوصيل الجهاز الطرفي (+) الخاص بوحدة واحدة بالمحطة (+) الخاصة بالوحدة الثانية ، ونربط أيضًا المحطات الطرفية (-) لكلتا الوحدتين. من الطرف (+) ومن الطرف (-) في أي من الوحدات ، نخرج النهايات (النوى) لتوصيل المجموعة الناتجة (البطارية) من وحدتين للاتصال ، على سبيل المثال ، وحدة تحكم شحن ، إذا كانت متوفرة في محطة الطاقة الشمسية لدينا أو في البطاريات ، في حالة عدم توفير وحدة تحكم شحن البطارية.

إذا كانت هناك حاجة لتوصيل ثلاث وحدات في بطارية واحدة ، فإننا نفعل الشيء نفسه. نحن نربط جميع المحطات الثلاثة (+) ، ثم - جميع المحطات الثلاثة (-) ونخرج أيضا النهايات من المحطات (+) ومن المحطات (-). بغض النظر عن عدد البطاريات التي يجب عليك توصيلها ، فإن كل شيء يعيد نفسه تمامًا.

الخيار الثاني. اتصال تسلسلي (الشكل 2):

الشكل 2

في هذه الحالة ، قم بتوصيل الطرف (+) من الوحدة الأولى إلى الطرف (-) من الوحدة الثانية. من الطرف (-) الخاص بالوحدة الأولى ومن الطرف (+) في الوحدة الثانية ، نشتق النهايات للاتصال بوحدة تحكم الشحن أو البطاريات. لا يهم عدد الوحدات التي تتصل بها ، والمبدأ هو نفسه. الطرف (+) من الأول إلى الطرف (-) من الثاني ، الطرف (+) من الثاني إلى الطرف (-) من الثالث ، الطرف (+) من الثالث إلى الطرف (-) من الرابع ، وما إلى ذلك ، بالضبط كما العديد من الوحدات تحتاج إلى الاتصال.

حسنا ، الخيار الثالث. سلسلة موازية (الشكل 3):

الشكل 3

في الواقع ، في بعض الأحيان عليك اللجوء إلى خيار الاتصال هذا. لسهولة الفهم ، تقوم أولاً بجمع مجموعتين من الوحدات بالتوازي ، في الشكل العلوي الأيسر والأيسر السفلي هما المجموعة الأولى. اليمين العلوي والسفلي الأيمن هما المجموعة الثانية. بعد ذلك ، قم بتوصيل هاتين المجموعتين في سلسلة كما لو لم تكن مجموعات ، ولكن اثنين من وحدات. لا يمكن أن تحتوي المجموعة على وحدتين ، بل ثلاث وأربعة ، ويمكن أن تحتوي هذه المجموعات أيضًا على ثلاثة وأربعة أو أكثر.

في الممارسة العملية ، وهذا هو على النحو التالي. هكذا تبدو الوحدة الشمسية من الجانب الأمامي ، أي من جانب سطح العمل الخاص بها:

هذا هو ظهرها مع مربع المحطة الموجودة عليه.فقط في ذلك ، ويجب أن تكون متصلا إلى المحطات الأساسية كابل:

هذا هو ظهرها مع مربع المحطة الموجودة عليه. فقط في ذلك ، ويجب أن تكون متصلا إلى المحطات الأساسية كابل:

هذا هو مربع المحطة نفسها مع النوى كابل متصلة. انتبه إلى قلوب الكبلات التي يتم تجعيدها إما بطرف حلزوني ، أو كما هو الحال في حالتي ، معبّأة بلحام:

وهذه عبارة عن نوى كبل مجعد مخصصة للتوصيل في المشابك الطرفية الموجودة بالفعل أسفل سقف المنزل:

عاش الثالث في بلدي الاحتياطي. في حين أنها ليست متورطة ، فهي ليست مضطهدة.

ما هي الحاجة للاتصال وحدات في مخططات مختلفة

نلقي نظرة. نحن نعلم أننا نحتاج إلى 160 واط من الطاقة الشمسية ، وأجهزة ، جهاز تحكم بالشحن ، ومجهز مدخلات بجهد 12 فولت. نشتري وحدتين شمسيتين بقوة 12 فولت ، كل واحدة منهما 80 واط ونربطهما كيف؟ هذا صحيح. بالتوازي. وبالتالي ، نحن نقدم الجهد من 12 فولت ، والطاقة الكلية للوحدات ستكون 160 واط

وهذا هو ، استخدمنا نظام الاتصال الموازي الأول. إذا احتجنا إلى طاقة تبلغ 240 وات وبجهد 12 فولت ، لكنا قد لجأنا مرة أخرى إلى الدائرة الأولى ، فقط سيكون هناك بالفعل ثلاث وحدات.

هناك حالات عندما تكون هناك حاجة لتجميع دائرة ليس لمدة 12 فولت ، ولكن لمدة 24 فولت ، 36 فولت وأعلى. ما هذا؟ الحقيقة هي أنه كلما زاد عدد الوحدات التي نركبها ، زادت الطاقة الإجمالية لوحدات الطاقة الشمسية. وهذا بدوره يؤدي إلى زيادة التيارات في الدوائر. نتذكر قانون أوم.

السلطة مقسوما على الجهد يساوي القوة الحالية. نزيد الطاقة ، والجهد لا يزال هو نفسه ، وبالتالي يزيد التيار. الزيادة في التيار تجبرنا على زيادة المقطع العرضي للسلك. لذلك تخيل أن عدد الوحدات يزداد ، وبالتالي فإن المساحة التي تغطيها في ازدياد ، وبالتالي فإن طول الأسلاك يتزايد.

لا تنسوا التوصية التي قدمتها حول تبديل الوحدات الشمسية تحت سقف المنزل ، في المقال "تركيب ، توصيل الألواح الشمسية وتركيبها على السطح". ونحتاج أيضًا إلى زيادة المقطع العرضي لهذه الأسلاك. أي أن الارتفاع الحتمي في أسعار الأسلاك يتبع. لتجنب التكاليف غير الضرورية وإعادة بناء النظام إلى الجهد العالي.

يمكن تحقيق ذلك من خلال ربط الوحدات في السلسلة. لنفترض أن الشكل 2 يبين وحدتي 12 فولت. بفضل نظام الاتصال التسلسلي ، حققنا أنه يمكن تضمينها في الدائرة 24 فولت. بالنسبة للمركب المختلط ، من الضروري عند حل المشكلتين في وقت واحد.

استنتاج

عند استخدام أشكال مختلفة من الدوائر ، يجب أن تؤخذ في الاعتبار بعض الأشياء المهمة التي تؤثر على الخصائص الكهربائية الناتجة التي يتم الحصول عليها عن طريق تحويل الوحدات النمطية إلى ألواح شمسية.

هذا مهم!

لذلك ، على سبيل المثال ، في مقالة سابقة ، قلنا أنه عند الاتصال في سلسلة ، يتم إضافة الجهد من الوحدات المتصلة. إذا قمت بتوصيل وحدتين 12 فولت ، فإن الجهد الناتج سيكون 24 فولت. لا أراعي الآن مفاهيم مثل جهد الدائرة المفتوحة ، تيار الدائرة القصيرة ، وما إلى ذلك ، حتى لا أخدعك بنظرية.

لكننا لم نتحدث عن ما سيحدث للتيارات ، وهذا أمر مهم بالنسبة لك عند اختيار ، على سبيل المثال ، وحدة تحكم شحن الطاقة الشمسية. ما تحكم الإدخال الحالي الذي تريد اختياره.

لذا ، عليك أن تعرف: في الدائرة التسلسلية ، سيكون التيار الناتج مساوياً لتيار الوحدة بأقل قيمة لها ، أي أدنى تيار لجميع الوحدات المتصلة في سلسلة. هذا هو السبب في أنه يوصى بتوصيل الوحدات النمطية بنفس الخصائص في السلسلة بحيث ، بسبب وحدة نمطية "ضعيفة" ، لا تفقد القدرة التي يمكن أن توفرها الوحدات إذا كانت متماثلة.

من خلال اتصال متوازي ، قلنا أن الجهد الناتج سيكون مساوياً لجهد وحدة واحدة ، بغض النظر عن عدد الوصلات التي تقوم بتوصيلها بشكل متواز.لكن التيار الناتج سيكون مجموع التيارات لجميع الوحدات المتصلة على التوازي.

من أجل عدم التسبب في صعوبات بالنسبة لك ، فإن الاتصال المختلط (أو المتوازي المتسلسل) ، بشكل جريء ، مجازي ، يقسم المجموعة بأكملها إلى مجموعات أصغر ومعرفة التيار والجهد بشكل منفصل لكل مجموعة صغيرة ، اعتبر هذه المجموعات الصغيرة كوحدة منفصلة.

كما ترون ، لا يوجد شيء ذكي في مخطط توصيل الألواح الشمسية. كل شيء بسيط. بالمناسبة ، ينطبق مبدأ الاتصال نفسه على البطاريات ، ولكن هذه أغنية منفصلة. لديها الفروق الدقيقة الخاصة بها.

إذا ساعدك هذا المقال ، فانقر فوق أحد أزرار الوسائط الاجتماعية حتى تتمكن المقالة من مساعدة الآخرين.

بوريس تسوبيلو