انفرتير الطاقة الشمسية

 

المحولات (الانفرتر) في الانظمة الشمسية

 

المحول هو عنصر من العناصر الأساسية المستخدمة في نظام الألواح الشمسية والتطبيقات المختلفة التي يتم استخدام فيها تكنولوجيا تنظيم الكهرباء بالطاقة الشمسية. ويستخدم الانفرتير للتحويل بين التيارات والجهود المختلفة ويقوم بعملية تنظيم الجهد بين ألواح الطاقة الشمسية والأحمال المستخدم المراد تنظيم الكهرباء لها،

 

حيث يقوم بتنظيم وتوفير الكهرباء للمضخات التي تعمل بالطاقة الشمسية بأنواعها المختلفة السطحية منها أو الغاطسة وفي عملية تخزين الكهرباء بواسطة بطاريات الطاقة الشمسية او في حالة الاستخدام للمنازل والشركات والمنشآت المختلفة وايضاً في حالة توفير وبيع الكهرباء عبر الشبكة القومية. ولكن توجد نقطة يجب وضعها في الحسبان بل ومعرفتك ليها هي الأهم…. الا وهي الموجة التي ينظمها الانفرتير ؟

 

 

الموجة الجيبية المعدلة Modified sine wave و النقية PURE

 

كما نعلم بأن ألواح الطاقة الشمسية تولد تيار مستمر DC والأجهزة التي سوف نقوم بتشغيلها هي أجهزة تعمل على التيار المتردد AC، لذلك يستخدم الانفرتير في هذه العملية. و تيار AC الذي سوف نقوم بتنظيمه عبر الانفرتير او المحول هو تيار ذو تردد 50 - 60 هرتز. وله موجة كما في موضح في الصورة التالية:

التيار المتردد AC

 

 

ويطلق عليها موجة جيبية نقية Pure sine wave ولكي تعمل الاجهزة المنزلية والالكترونية يجب توفير هذا النوع من الموجة، وتوجد موجة أخرى تسمى بـ الموجة المعدلة Modified sine wave ولكن هذا النوع من التيارات له استخدامات بعينها ولا يستطيع تشغيل الاجهزة المنزلية والالكترونية خلافاً بالتيار ذو الموجة الجيبية النقية.

الفرق بين الموجة النقية والموجة المعدلة

 

وذلك الفرق ينطبق على التيار المنظم من الانفرتير. حيث يوجد منها الانفرتير الذي ينظم تيار ذو موجة جيبية نقية والنوع الذي ينظم تيار ذو موجة جيبية معدلة. وتوجد علاقة بين نوع موجة التيار التي ينظمها الانفرتير سعره ونوعه وليس ذلك فقط بل وايضاً له علاقة بنوع الأحمال التي يستطيع أن يشغلها ويتعامل معها.

 

الكهرباء التي تصلنا عبر النظام التحتي القادم من محطات الطاقة الحكومية هي ذو موجة جيبية نقية فإذا استخدمنا في نظام الألواح الشمسية نوع الانفرتيرات التي تنظم الموجة الجيبية النقية فإنه يستطيع معظم الأجهزة الكهربائية وبالطبع في إطار القدرة القصوى له. خلافاً مع نوع المحول المنظم للتيار ذو موجة جيبية معدلة فهذا النوع له سلبيات فمثلاً عن تشغيل محرك آلة ما فإننا نلاحظ تغير في حركته وسرعته وهذا أمر سلبي يقلل من قيمة المحول المستخدم.

 

لذلك نوع الانفرتير الذي ينظم هذا النوع من موجات التيار لا يستطيع التعامل مع وتشغيل الأحمال الشائعة والأكثر استخداماً مثل الأجهزة الإلكترونية كالكمبيوتر و شواحن الموبايلات واللاب توب والتليفزيون والغسالة والثلاجة والمراوح. وهذا النوع من الانفرتير الاستخدام الشائع هو لأنظمة الإضاءة. وتنقسم انفرتير الطاقة الشمسية الى ثلاث انواع رئيسية وهما:

 

 

المحول او الانفرتير من النوع ON Grid Inverter

 

انفرتير On grid يستخدم في أنظمة الألواح المتصلة بـ الشبكة القومية للكهرباء، حيث يوجد منه النوع 2 فاز ويكون جهد الخرج به 220 فولت والنوع 3 فاز ويكون جهد الخرج به 380 فولت. وهذا النوع من المحولات او الانفرتر يقوم بفصل التيار الكهربائي تلقائياً ويقوم بالفصل التام بمجرد انقطاع التيار في الشبكة وهذه الميزة لحماية عمال الكهرباء في حالة الصيانة لشبكة الكهرباء.

 

انظمة الواح الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة الحكومية

 

 

ويقوم النوع ON grid من المحولات بتطبيق تردد تيار الخرج والذي يتراوح بين 50 -60 هرتز مع تردد تيار الشبكة وتطبيق الجهد مع نفس جهد الشبكة ويعرف هذا التصرف بالتزامن Synchronization، وذلك من خلال إخراج تيار بموجة Pure Sine لتحقيق هذه العملية والتي تتناسب مع موجة تيار الشبكة القومية. وتختلف قيم المحولات من النوع on grid حسب الاحتياج وحيث يوجد منه محولات بقيمة 2 كيلو وات إلى 1 ميجاوات، فالـ 2 فاز تصل قيمته إلى 5 كيلو وات والـ 3 فاز تبدأ من 5 كيلو وات.

 

 

انفرتير من النوع Off grid inverter

 

يستخدم انفرتير off grid في حالة عدم توصيل النظام الشمسي بالشبكة القومية . ويستخدم لتغذية الحوامل المختلفة وتخزين الطاقة عبر البطاريات المستخدمة في النظام. ويوجد منها ايضاً النوع 2 فاز ويكون جهد الخرج به 220 فولت والنوع 3 فاز. ويعمل مع بطاريات 12, 24, 48V . وتحويل هذا التيار المستمر إلى تيار متردد AC تستطيع من خلاله تشغيل الأحمال المطلوبة. وبشكل أخص في مصر يتم استخدام تيار متردد AC 220 فولت لذلك يتم استخدام محول يتعامل مع هذا التيار كتيار خرج.

 

وفي حال الأحمال الكبيرة يتم التعامل مع محولات off grid الـ 3 فاز والتي كما ذكرنا بأنها بتكون 380 فولت وذلك للأحمال التي كـال: الفرن الكهربائي , ومجففة الملابس. وشركة انترسولار تستطيع أن ترشح الانسب لك من خلال التواصل عبر صفحة المنتج.

 

انفرتير من النوع Off grid inverter


 

الهجين Hybrid

 

هو مزيج من off grid و on grid بمعنى أنه يتعامل مع التيار المرتبط بالشبكة والغير مرتبط بالشبكة. حيث انه يتم توصيله مع مصدر تيار AC ( الشبكة الحكومية ) وتوصيله بالألواح الشمسية وايضاً بالبطاريات ثم يتم أخذ منه مخارج للأحمال المستخدمة والمراد تغذيتها.

 

ويقوم بعملية ذكية من تنظيم وتوفير للطاقة وبنفس الوقت سد الاحتياج المطلوب منها داخل المنشأ أو المنزل، ويحافظ على استقرار وتوفير الكهرباء بدون تقطيع والأولية في تنظيم التيار من الألواح الشمسية فبمجرد انتهاء فترة النهار ( توافر أشعة الشمس) يستمد قدرته من البطاريات وبعد ذلك إذا حصل عجز يقوم مباشرة بتوصيل الكهرباء من المصدر الرئيسي لها وهي ( الشبكة الحكومية).

الهجين Hybrid