مقالات

أخطاﺀ فادحة في استخدام الطاقة الشمسية في اليمن

تقييم المستخدم: 5 / 5

تفعيل النجومتفعيل النجومتفعيل النجومتفعيل النجومتفعيل النجوم
 

على حكمت
ماجستير فيزياء طاقة شمسية

سنة ونصف من انعدام الكهرباﺀ وتدافع الناس على منظومات الطاقة بصورة عشوائية سبب العديد من المشاكل . هذه المشاكل كثيرة وتتركز معظمها في البطاريات وتليها الانفرترات ومنظمات الشحن.

من خلال صيانة العديد من المنظومات في الستة الاشهر الماضية وجدنا انماط متكرره لهذه المشاكل ونتجت من اخطاﺀ شائعة .

نعطي مثال شامل عنها من خلال المثال التالي الموضح بالصورة التي تحتوي ثلاث بطاريات .

قصة المنظومة التي لدينا مرت بثلاث مراحل كالاتي : 

1- فكر احد الشباب بعمل مشروع استثماري بانشاﺀ شبكة واي فاي تتكون من (سيرفر + مودم + اربعة هوائيات)  بقدرة اجماليه تصل الى 60 وات. بشراﺀ بطارية long  100امبير + لوحين كل واحد 100 وات وانفرتر مع منظم شحن مدمج pwm تم تشغيل الشبكة ولكن بعد شهر فقط بدأت المنظومة تعاني من الانقطاع المبكر. 

2- قام الشاب بترقية المنظومة باضافة بطارية اخرى long  100 امبير ولوحين اخرين  لتصبح المنظومة بطاريتين 100 امبير واربعة الواح كل واحد 400 وات. اختفى الانقطاع المبكر وواصلت البطاريات ادائها حتى الصباح ولكن بعد 3 اشهر عادت الانقطاعات. وخاصة بعد اضافة اربعة هوائيات اخرى. 

3- قبل شهر تقريبا اضاف الشاب بطاريه 120 امبير وتختلف عن سابقتها وقام ايضا بتغير الالواح الاربعه 100 وات باربعة الواح 150 وات .

طلب منا الشاب قبل اسبوع فحصا فنيا لجميع مكونات المنظومة فوجدنا العديد من الاشكاليات تعود الى اخطاﺀ شائعة ويمكن تقسيم هذه الاخطاﺀ الشائعة الى ثلاثة فئات :

 

اولا: اخطاﺀ حسابية (تحجيم شمسي خاطئ) 

 

تتمثل الاخطاﺀ الحسابية في تقدير الاتي 

1- تحجيم الاحمال المراد تشغيلها ليلا او نهارا وبالنسبة للمثال امامنا فالاحمال عبارة عن اجهزة الكترونية دائمة التشغيل على مدار 24 ساعة لكنها غير ثابتة السحب. حيث وجد انها تسحب 60 وات نهارا بينما يصل السحب الي 90 وات ليلا بسبب كثرة مستخدمي الشبكه في ذلك الوقت ونقص فولتية البطارية .

2- تقدير نسبة تفريغ البطارية ويفضل ان لا تقل نسبة تفريغ البطارية  عن 50% من سعتها ولكن تم الحساب في اول خطوة على سحب 80% وهذا يضر بالبطارية.

3- سوﺀ تحجيم قدرة الالواح حيث ان استخدام لوحين 100 وات لبطارية 100 امبير بالكاد يكفي لتعبئتها 70% صيفا و 60% شتاﺀا ولم يتم حساب الواح اضافيه لتغطية استهلاك الشبكة نهارا. وهذا السبب الرئيسي في اضعاف البطارية وتكرر الخطأ عند اضافة البطارية الاخرى واللوحين الاخرين وظهر ذلك جليا في ايام الصيف الغائمة.

 

ثانيا : اخطاﺀ فنية (سوﺀ فهم المواصفات الفنية لعناصر المنظومة الشمسية) .

 

1- يعتبر منظم الشحن المدمج من اسباب تضرر بطاريه المنظومة واتضح انه صالح فقط لبطاريات ذات فولتية شحن absorb voltage لا تتجاوز 14.4 فولت بينما تحتاج بطاريات ال long الي فولتية 14.8 فولت وخاصة عند الاستخدام cycle use (راجع المقالات 11،12،18).

2- اقصى امبيرية لمنظم الشحن 30 امبير وبالكاد تكفي الاربعة الواح 150 وات (راجع المقال العاشر) . 

3- مواصفات البطاريات وهنا نركز على ثلاث خاصيات (المقاومة الداخلية وتيار الاستنزاف Crank Ampere وفولتية الاستخدام Cycle Use .

 

ثالثا : اخطاﺀ التركيب (اخطاﺀ فنية عند التركيب) .

 

1- الالواح تم قطع توصيلات mc4(راجع المقال 13 ) وتثبيتها افقيا وليست مائله وهذا التفصيل يكون مهما في حالة التشغيل الدائم.

2- لم يتم عمل قاطع بين الالواح ومنظم الانفرتر وهو مهم لان معظم الانفرتر ذات المنظم المدمج تكون صعبة التوصل باسلاك الالواح. 

3- توصيلات البطاريات (الخوص)  وهنا نعطي مثال مصورا للصورتين الاخرتين للاختيار الافضل في قياسات الخوص حيث ان بطاريات long تتطلب خوص بمقياس 6M بينما تم استخدام خوص 8M وذلك يؤثر على قوة الشد لمسامير تثبيت البطاريات والذي يقد يضر باصابع البطاريات. اضف الي ذلك ان معظم المهندسين يقومون برمي الحلقات الدائرية (ويسرات ) للبطاريات وتوجد بنوعين ويسر توصيل ( حلقة دائرية مسطحه)وتضمن توصيل افضل بين الخوص واصبع البطارية وتمنع تكربن الاصبع   و ويسر الشد (حلقة دائرية شبه مكسورة)  وهي تضمن شد افضل دون التواﺀ الخوص او تضرر الاصبع. 

4- عدم التبديل بين اقطاب البطاريات كل ثلاثة اشهر (راجع المقال السابع)  ووجدت بطارية القطب السالب اكثر تضررا بمقاومة داخليه تزيد عن 5 ملي اوم

 

بعد سرد هذه الاخطاﺀ الشائعة الخاصة بهذه المنظومة نأتي الى الحلول التي تم اقتراحها على الرغم انها مكلفه وهي كالاتي : 

1- اضافة لوح خامس 150 وات .

2- شراﺀ منظمي شحن كلا منهما 30 امبير قابلة البرمجة لكلا من absorb voltage و float voltage.

3- شراﺀ قطعة تعرف باسم batteries isolator مهمتها توصيل مجموعتين من البطاريات بالانفرت  كل مجموعه معزله عن الاخرى. 

4- يتم توصيل مجموعة البطاريتين long باحد المنظمين مع ثلاثة الواح 150 وبرمجمة قطعة isolator يتم الاستخدام منها نهارا بينما يتم توصيل بطارية 120 امبير باللوحين الاخرين 150 وات ليتم التوزيع بين المجموعتين في السحب ليلا. 

وفي نهاية هذا المقال المتواضع نذكر بانه كلما كثرت الاخطاﺀ زادت المشاكل وارتفعت كلفة الاصلاح الفني. 

 

مع تمنياتي لكم باستخدام طاقة شمسية امنة ونظيفة.

E-Shams

دليل إلكتروني بكل ما يتعلق بالطاقة الشمسية ومكوناتها في العالم العربي.

هذا المنتج E-Shams أحد منتجات E-Buziness

  • 967771186462+
  • contact@e-shams.com