أنواع محولات الطاقة الشمسية للمنازل

أصبحت محولات الطاقة الشمسية المنزلية شائعة بشكل متزايد. تُستخدم هذه المحولات بشكل أساسي لتحويل التيار المستمر إلى تيار متردد لتشغيل الأجهزة المنزلية. وتتوفر حاليًا في الأسواق أنظمة مراقبة للمحولات تُساعد على متابعة أدائها. كما يُمكن بيع فائض الطاقة الكهربائية المُولدة إلى هيئة الكهرباء الوطنية.

أنواع محولات الطاقة الشمسية للمنازل

هناك خمسة أنواع رئيسية من أفضل محولات الطاقة الشمسية المنزلية، وهي كالتالي.
محول كهربائي منزلي

محول سلسلة

كما يوحي الاسم، يتم توصيل عدة ألواح شمسية على التوالي بجهاز العاكس، لتحويل التيار المستمر الناتج عنه إلى تيار متردد. يُعد هذا النوع من العواكس الشمسية من أوائل العواكس الشمسية المنزلية، وهو غير مكلف وقريب من لوحة توزيع الكهرباء وعدادها. تكمن مشكلة هذه العواكس في أنه إذا انخفضت كفاءة أحد الألواح، فإن كفاءة باقي الألواح ستنخفض أيضاً.

الإيجابيات السلبيات
تكلفة منخفضة عدم القدرة على مراقبة أداء اللوحات الفردية
تتأثر الكفاءة بشكل كبير بالظلال يُستخدم فقط للأنظمة البسيطة
متين   نقطة فشل واحدة
سهل الصيانة
محول كهربائي منزلي

محولات دقيقة

لا ينبغي الخلط بين هذا وبين مُحسِّن الطاقة. تُرسَل الطاقة المُجمَّعة عادةً إلى مُحوِّل مركزي، يُحوِّل التيار المُستمر إلى تيار مُتردد. على مستوى الوحدة، تعمل المُحوِّلات الدقيقة المُثبَّتة على كل لوحة على تحسين طاقة كل لوحة. ونتيجةً لذلك، يُحوِّل كل مُحوِّل مُتصل بكل لوحة التيار المُستمر إلى تيار مُتردد.

لا تؤثر الظلال المسقطة على لوحة شمسية واحدة بشكل كبير على اللوحات الأخرى، مما يؤدي إلى انخفاض التنوع أو انخفاض كفاءة الأداء. وقد تم تحديد المحولات الدقيقة كأفضل محولات الطاقة الشمسية للاستخدام المنزلي والتجاري. ورغم أنها كانت باهظة الثمن في السابق، إلا أنها أصبحت في متناول الجميع مؤخراً.

الإيجابيات السلبيات
نظام مرن وسهل التشغيل تكلفة عالية
أداء عالي يصعب الحفاظ عليه
يمكن للوحات المراقبة أن تراقب بشكل فردي توجد المكونات الكهربائية على السطح
سهل الاستبدال  
شاشة عرض العاكس الشمسي

محول الطاقة الشمسية الهجين

هذا عاكس متعدد الأوضاع يتطلب تركيب كل من البطارية والعاكس. بالإضافة إلى تزويد البطاريات بالطاقة المستمرة، يوفر العاكس الهجين الشمسي أيضًا الكهرباء المترددة للشبكة الكهربائية والأجهزة المنزلية. عند تفعيل خاصية تتبع نقطة الطاقة القصوى (MPPT)، يتتبع العاكس مقدار الطاقة التي تحتاجها البطاريات ومتى يمكنها الحصول عليها بتكلفة منخفضة من الشبكة.

يمكنك استخدام منظم الشحن هذا لإعادة الطاقة الزائدة إلى الشبكة الكهربائية بمجرد اكتمال شحن البطارية. وبدلاً من إيقاف التشغيل تمامًا، يمكن لمحولات الطاقة الشمسية المنزلية هذه الدخول في وضع الاستعداد في حال حدوث أي مشكلة.

الإيجابيات السلبيات
نظام مرن وسهل التشغيل تكلفة عالية
أداء عالي يصعب الحفاظ عليه
يمكن للوحات المراقبة أن تراقب بشكل فردي
يمكن استخدام حالة خارج الشبكة وحالة الاتصال بالشبكة
موجة جيبية نقية

العاكس المركزي

يشبه هذا النظام محول السلسلة، ولكن بدلاً من وضع سلاسل الألواح الشمسية داخل المحول، يتم توصيل جميع سلاسل الألواح وإدخالها في قضيب توصيل. ولأن هذا المحول لا يستخدم سوى صندوق التجميع والوصلات، فإن تكلفة تركيبه منخفضة. إضافةً إلى ذلك، فهو أقل عرضةً لأي تلف مادي أو طبيعي.

وذلك لأنها تُحفظ في منطقة محمية لا تتأثر بأي ظروف جوية سيئة، إذ تتمتع بسعة أكبر من السلاسل الحرارية والمحولات الدقيقة. لذا، تُستخدم بشكل رئيسي في العقارات الكبيرة.

الإيجابيات السلبيات
تشيب باي صندوق كبير
متين يصعب الحفاظ عليه
سعة كبيرة
محول البطارية

بطارية عاكسة للمنزل

تقوم معظم أنظمة الطاقة الشمسية غير المتصلة بالشبكة بشحن بطارياتها بنفسها. في المقابل، تواجه هذه الأنظمة صعوبة في شحن بطارياتها بالكامل في فصل الشتاء أو عندما تكثر الظلال.

هذا النوع من بطاريات العاكس المنزلي ثنائي الاتجاه، أي أنه يمكن استخدامه كشاحن بطارية وعاكس في آن واحد. ويمكن استخدام العواكس المستقلة عن الشبكة، أو المتصلة بالشبكة، أو التفاعلية معها في المنزل. ويتطلب هذا النظام مولدًا كهربائيًا لبدء عملية تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر والعكس.

الإيجابيات السلبيات
تشيب باي سعة صغيرة
تحسين الأداء يصعب الحفاظ عليه
حجم صغير المكونات الكهربائية الموجودة على السطح
مراقبة أداء اللوحات الفردية          صيانة

ما نوع محول الطاقة الشمسية المناسب للمنزل؟

هذا سؤال شائع جدًا، ولا توجد له إجابة واحدة. ولأنها أفضل محولات الطاقة الشمسية للمنازل، فإن سعرها ليس منخفضًا. وتلعب هذه المحولات دورًا بالغ الأهمية في نظام الطاقة الشمسية ككل. لذا، عند التفكير في نوع المحول المناسب للشراء، يجب مراعاة العديد من العوامل.

ثلاثي الأطوار أو أحادي الطور

يجب أن يكون محول الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة متوافقًا معها. هذا يعني أنه يمكنك تركيب نظام أكبر في معظم الأماكن مع إمكانية تصدير الكهرباء إلى الشبكة. سيكون لديك عدد أقل من المحولات للاختيار من بينها إذا كان لديك توصيل ثلاثي الأطوار (وهو أقل شيوعًا في المنازل). كما أنها عادةً ما تكون أغلى ثمنًا.

مساحة السطح

إذا كنت تفكر في شراء محول سلسلة، فستحتاج إلى معرفة سعة تقنية تتبع نقطة الطاقة القصوى (MPPT) فيه. يحدد هذا عدد الاتجاهات المختلفة التي يمكن تركيب الألواح الشمسية فيها. إذا كنت ترغب في وضع الألواح الشمسية على الجهة الشرقية والشمالية والغربية المائلة من السطح، فلن يكون محول السلسلة المنزلي التقليدي المزود بتقنيتي MPPT فعالاً للغاية، حيث سيحد من الإنتاج لأن كلا الاتجاهين سيكونان على نفس السلسلة.
إذا كان لديك ثلاثة اتجاهات أو أكثر، فتحقق مما إذا كان محول الطاقة الشمسية الخاص بك يحتوي على ثلاثة أو أكثر من نقاط تتبع الطاقة القصوى (MPPT)، أو قم بمعالجة المشكلة باستخدام محول دقيق أو مُحسِّن الطاقة.

تأثيرات التظليل

تحقق مما إذا كانت الظلال ستؤثر على سطح منزلك في أوقات مختلفة من اليوم والسنة. يمكنك حتى الصعود إلى السطح وإلقاء نظرة إذا كان ذلك آمنًا. مع ذلك، تذكر أن الشمس تُلقي بظلال أكبر بكثير في الشتاء مقارنةً بالصيف.
إذا كانت الظلال تُشكّل مشكلة على سطح منزلك، فلن يكون أمامك خيار سوى تركيب مُحوّل طاقة صغير أو مُحسِّن طاقة. ستُعوَّض التكلفة الأولية الإضافية بسرعة، وستُحسِّن مقاومة الظلال من إنتاج الطاقة. من الجيد أيضًا استخدام ألواح شمسية نصف مقطوعة، مما يُساعد على مقاومة الظلال.

ميزانية

لنفترض أن اختيار محول الطاقة الشمسية للمنزل يعتمد فقط على كفاءته. في هذه الحالة، تُعدّ المحولات الصغيرة خيارًا بديهيًا. مع ذلك، لا يستطيع معظم أصحاب أنظمة الطاقة الشمسية المنزلية تحمل تكلفتها الباهظة. يُعطي محول السلسلة نتائج مماثلة إذا لم يكن النظام الكهربائي الرئيسي والسقف مُظللين بأشعة الشمس. علاوة على ذلك، عادةً ما تكون الشركات المصنعة الأفضل، التي تقدم أفضل الضمانات، أغلى ثمنًا.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *