ما هو العاكس الشمسي وكيف يعمل؟

جرب أداة القضاء على المشاكل





في أي نظام شمسي ، العاكس يلعب دورًا أساسيًا مثل الدماغ. تتمثل الوظيفة الرئيسية لهذا في تغيير طاقة التيار المستمر إلى طاقة التيار المتردد التي يتم إنشاؤها من مجموعة الطاقة الشمسية. يسمح بمراقبة النظام بحيث يمكن لمشغلي هذا النظام مراقبة كيفية عمل هذا النظام. إذا كنت تفكر في نظام الألواح الشمسية لمنزلك ، فإن أحد القرارات الرئيسية التي تتخذها هو نوع العاكس المراد تثبيته. تقوم المحولات بتحويل طاقة التيار المباشر (DC) التي يتم توليدها من الألواح الشمسية إلى طاقة قابلة للاستخدام طاقة التيار المتردد (AC) . بعد الألواح نفسها ، تعد العاكسات أهم المعدات في نظام الطاقة الشمسية. يوفر العاكس معلومات تحليلية للمساعدة في تحديد العمليات والصيانة لإصلاح مشكلات النظام. تتناول هذه المقالة نظرة عامة على النظام الشمسي.

ما هو العاكس الشمسي؟

تعريف: يمكن تعريف العاكس الشمسي على أنه محول كهربائي يغير الناتج غير المتساوي (التيار المباشر) للوحة الشمسية إلى تيار متردد (تيار متناوب). يمكن استخدام هذا التيار لتطبيقات مختلفة مثل الشبكة الكهربائية القابلة للحياة بخلاف الشبكة الكهربائية خارج الشبكة. في النظام الكهروضوئي ، يعتبر مكون BOS (توازن النظام) خطيرًا يسمح باستخدام جهاز يعمل بالتيار المتردد العادي. تحتوي هذه العواكس على بعض الوظائف مع المصفوفات الكهروضوئية مثل تتبع أقصى قدر من PowerPoint وحماية مكافحة الجزر. إذا كنا نستخدم نظامًا شمسيًا للمنزل ، فمن المهم اختيار وتركيب العاكس. لذا ، فإن العاكس هو جهاز أساسي في نظام الطاقة الشمسية .




العاكس الشمسي

العاكس الشمسي

العاكس الشمسي وهو يعمل

مبدأ عمل العاكس هو استخدام الطاقة من مصدر التيار المستمر مثل اللوحة الشمسية وتحويلها إلى طاقة التيار المتردد. سيكون نطاق الطاقة المولدة من 250 فولت إلى 600 فولت. يمكن إجراء عملية التحويل هذه بمساعدة مجموعة من IGBTs (بوابة معزولة ثنائي القطب الترانزستورات) . عندما يتم توصيل هذه الأجهزة ذات الحالة الصلبة في شكل H- الجسر ، ثم يتأرجح من طاقة التيار المستمر إلى طاقة التيار المتردد.



تعمل بالطاقة الشمسية العاكس

العاكس الشمسي

تصعيد محول يتم توظيفه بحيث يمكن الحصول على طاقة التيار المتردد ويمكن تغذيتها بالشبكة. بدأ عدد قليل من المصممين في تصميم محولات بدون محول ذات كفاءة عالية مقارنة بالعاكسات التي تحتوي على محول.

في أي نظام عاكس للطاقة الشمسية ، يتم استخدام متحكم دقيق مبرمج مسبقًا لتنفيذ خوارزميات مختلفة تمامًا. تعمل وحدة التحكم هذه على زيادة الطاقة الناتجة من الألواح الشمسية بمساعدة MPPT خوارزمية (تتبع الحد الأقصى لنقطة الطاقة).

أنواع محولات الطاقة الشمسية

يمكن تصنيف محولات الطاقة الشمسية بناءً على التطبيق الذي يتضمن ما يلي.


أنواع محولات الطاقة الشمسية

أنواع محولات الطاقة الشمسية

سلسلة العاكس

يتم ترتيب هذا النوع من الألواح الشمسية على شكل سلسلة والعديد من الأوتار مرتبطة بعاكس سلسلة واحدة. كل سلسلة تحمل طاقة التيار المستمر حيث يتم تحويلها إلى طاقة التيار المتردد المستخدمة مثل الكهرباء. بناءً على حجم التثبيت ، قد يكون لديك العديد من محولات السلسلة حيث تحصل كل سلسلة على طاقة التيار المستمر من بعض السلاسل. هذه العواكس جيدة للتركيبات حيث يتم ترتيب الألواح على مستوى واحد لتجنب المواجهة في اتجاهات مختلفة.

يمكن أيضًا استخدام محولات السلسلة مع مُحسِنات الطاقة لأنها إلكترونيات طاقة على مستوى الوحدة يتم تركيبها على مستوى الوحدة ، وبالتالي ، تحتوي كل لوحة شمسية على واحدة. يستخدم مصنعو الألواح الشمسية محسنات الطاقة مع أجهزتهم ويبيعون كحل واحد يسمى الوحدة الذكية بحيث يمكن تسهيل التثبيت. تعطي مُحسِّن الطاقة العديد من الفوائد مثل المحولات الصغيرة ، لكنها أقل تكلفة. لذلك يمكن أن يكون اختيارًا جيدًا بين استخدام محولات مثل المحولات الدقيقة ذات الأوتار الدقيقة.

محولات مركزية

هذه مرتبطة بمحولات سلسلة ولكنها أكبر وتدعم سلاسل إضافية من الألواح الشمسية. بدلاً من تشغيل الأوتار بشكل مفتوح على العاكس ، يتم تجميع الأوتار معًا في صندوق تجميع عام بحيث تعمل طاقة التيار المستمر باتجاه العاكس الأوسط أينما يتم تحويلها إلى طاقة التيار المتردد. هذه المحولات وصلات لا داعي لها عناصر ومع ذلك ، فهم يحتاجون إلى وسادة بالإضافة إلى صندوق تجميع لأنها مناسبة للتركيبات الضخمة من خلال الإنتاج الموثوق عبر المصفوفة.

نطاق هذه العواكس من MWs إلى مئات KWs وهي تتعامل مع ما يصل إلى 500kW لكل منطقة. لا تستخدم هذه في المنازل ولكنها تستخدم بشكل عام للمنشآت التجارية الضخمة ومزارع الطاقة الشمسية على نطاق المرافق.

Microinverters

تعد هذه المحولات اختيارًا جيدًا للأغراض التجارية والسكنية. مثل مُحسِّن الطاقة ، فهذه أيضًا إلكترونيات على مستوى الوحدة النمطية نظرًا لتركيب عاكس واحد على كل لوحة. Microinverters يغير القوة من DC إلى AC بالضبط في اللوحة ، لذلك لا يحتاجون إلى عاكس من نوع السلسلة.

أيضًا ، نظرًا لتحويل مستوى اللوحة ، إذا كان أداء الألواح مظللًا ، فلن يتم عرض اللوحات المتبقية. تراقب هذه العواكس وظيفة كل لوحة على حدة ، بينما توضح محولات السلسلة فعل كل سلسلة لجعل المحولات جيدة في التثبيت باستخدام هذه العواكس ، هناك العديد من الفوائد لأنها تحسن كل لوحة شمسية بشكل مستقل. ينقل المزيد من الطاقة خاصة إذا كان لديك وضع ظل غير مكتمل.

العاكس القائم على البطارية

يزداد النمو في المحولات القائمة على البطاريات يومًا بعد يوم. هذه أحادية الاتجاه وتتضمن كلاً من العاكس وشاحن البطارية. يمكن أن يتم تشغيل هذا بمساعدة البطارية. هذه العواكس منفصلة مرتبطة بالشبكة ، وتفاعلية بالشبكة وخارج الشبكة ، بناءً على تصميم وتصنيف UL. وتتمثل الفائدة الرئيسية من ذلك في أنها توفر عملية بدون توقف للأحمال الحرجة بناءً على حالة الشبكة. في جميع الحالات ، تتعامل هذه العواكس مع الطاقة بين شبكة والمصفوفة أثناء شحن البطاريات ، ويقومون بمراقبة حالة البطارية ويتحكمون في كيفية شحنها.

الهجين العاكس

يُعرف هذا العاكس أيضًا باسم العاكس متعدد الأوضاع ويسمح بتوصيل البطاريات في نظام الطاقة الشمسية. يقوم بتوصيل البطارية من خلال طريقة تعرف باسم اقتران DC. تدير الإلكترونيات شحن البطارية وتفريغها. لذلك هناك خيار غير مكتمل تمامًا لهذه العواكس.

مزايا العاكس الشمسي

تشمل الفوائد الرئيسية لمحول الطاقة الشمسية ما يلي.

  • تقلل الطاقة الشمسية من تأثير الاحتباس الحراري وكذلك تغير الطقس غير الطبيعي.
  • باستخدام منتجات الطاقة الشمسية ، يمكننا توفير المال عن طريق تقليل فواتير الكهرباء
  • يتم استخدام العاكس الشمسي لتغيير التيار المستمر إلى التيار المتردد وهذا مصدر موثوق للطاقة.
  • تعمل هذه المحولات على تمكين الشركات الصغيرة من خلال تقليل احتياجاتها ومتطلباتها من الطاقة.
  • هذه أجهزة متعددة الوظائف حيث تمت برمجتها مسبقًا لتغيير التيار المستمر إلى التيار المتردد مما يساعد مستهلكي الطاقة الكبار.
  • سهل الإعداد وأكثر معقولية مقارنة بالمولدات.
  • الصيانة سهلة لأنها تعمل بشكل جيد حتى مع الصيانة المعتادة.

عيوب محول الطاقة الشمسية

  • تشمل العيوب الرئيسية لمحول الطاقة الشمسية ما يلي.
  • هذا النوع من المحولات باهظ الثمن.
  • ضوء الشمس ضروري لتوليد الكهرباء الكافية.
  • يتطلب مساحة كبيرة للتثبيت.
  • يتطلب بطارية للعمل ليلاً لتوفير الكهرباء المناسبة للمنزل والتجاري وما إلى ذلك.
أسئلة وأجوبة

1). كم من الوقت يجب أن يدوم العاكس الشمسي؟

يتراوح عمر العاكس الشمسي من 10 إلى 20 عامًا

2). هل الألواح الشمسية AC أم DC؟

الألواح الشمسية تولد التيار المستمر

3). هل يمكنني استخدام لوحة شمسية بدون بطارية؟

نعم ، هذا ليس ضروريًا للجميع

4). كيف تعيد ضبط محول الطاقة الشمسية؟

عن طريق تشغيل وإيقاف العاكس لمدة 30 دقيقة

5). ما هو أفضل شيء لتنظيف الألواح الشمسية؟

أفضل طريقة لتنظيف الألواح الشمسية هي باستخدام أنبوب ودلو من الماء والصابون.

وبالتالي ، فإن هذا كله يتعلق بعمل العاكس الشمسي. إنه جهاز كهربائي يستخدم لتحويل التيار المستمر إلى تيار متردد حيث يتم توليد التيار المباشر من لوحة شمسية. يتحكم في جهد النظام الشمسي لتحقيق أقصى طاقة متاحة تُعرف باسم MPPT (أقصى تتبع لنقطة الطاقة). لذلك ، يبلغ MPPT عن عمل النظام وأدائه بمساعدة وظيفة مضمنة مثل Bluetooth أو الشاشة أو الإنترنت. هنا سؤال لك ما هي تطبيقات العاكس الشمسي؟