رغم أن تكنولوجيا تخزين الطاقة مستخدمة منذ عقود، إلا أن بطارية طاقة شمسية المستخدمة في أنظمة تخزين الطاقة الشمسية بالإضافة إلى المنازل جديدة نسبيًا في السوق، لذلك نقدم لكم هذا الموضوع حول بطارية طاقة شمسية.
في البداية يمكنك قراءة مقدمة عن الطاقة الشمسية
ما هي أنواع بطارية الطاقة الشمسية
لكي تستطيع الاختيار من بين أنواع بطارية طاقة شمسية المختلفة عليك أولًا بمعرفتها بشكل، في ما يلي نستعرض لك أنواع بطارية الطاقة الشمسية بالتفصيل
بطارية الطاقة الشمسية الجل Gel:
يتم استبدال الحمض بعجينة هلامية في هذا النوع من بطارية طاقة شمسية، إلى جانب أنه يمتاز بأمبيرية أقل من سابقتيها 20 % من سعة البطارية، ومن أكثر ما يميز هذا النوع أيضًا من البطاريات أنها قابلة للتفريغ البطيء لمدة طويلة وتتحمل درجة الحرارة المرتفعة، ولكن يتطلب هذا النوع من البطاريات منظمات شحن خاصة، وذلك لأنها بها حساسية فولتية الشحن وتتضرر بسرعة من الشحن الزائد.
بطارية الطاقة الشمسية اي جي ام AGM:
تعتبر مقاربة لليد أسيد المغلقة لكن مع إضافة مواد زجاجية ماصة Absorbance Glass Material للحمض المتأين بين قضبان الرصاص لضمان شحن وتفريغ أكثر كفاءة، وتمتاز بأمبيرية ابتدائية أقل من الليد أسيد 25 % من سعة البطارية، ولضمان عمر أطول تتطلب تفريغ لا يقل عن 50 % من سعتها بينما تمتاز بالمحافظة على سعتها لفترة طويلة بدون استخدام.
بطارية الطاقة الشمسية الرصاص الحمضي Lead Acid Batteries تتوفر بعدة أنواع أهمها:
-
ليد أسيد مفتوحة Open Lead acid:
وفي الأغلب تكون مخصصة للمحركات والمولدات والسيارات وتسمى ببطاريات بدء التشغيل Starter Battery وتمتاز بإنتاج أمبيرية عالية وقابلة للشحن السريع أيضاً.
ولكنها لا تصلح لاستخدام الطاقة الشمسية التي تتطلب شحن وتفريغ لوقت أطول بسبب تآكل قضبان الرصاص الرفيعة.
وبالمقابل توجد منها أنواع مخصصة للطاقة الشمسية تتميز بقضبان رصاصية أكثر سماكة وتعرف بالبطاريات المغمورة Flooded أو الرصاص الاسطواني Tubular.
-
بطاريات الرصاص الحمضي المغلقة Sealed Lead acid:
يوجد منها نوعان الأول يستخدم في أنظمة خازنات الكهرباء (UPS)، والنوع الآخر مخصص لاستخدامات الطاقة الشمسية، وتتميز بقضبان رصاص مجوفة ثخينة (Valve Regulated Lead Acid) تتحمل الشحن والتفريغ لفترة أطول بأمبيرية ابتدائية تصل إلى 30 % من سعة البطارية ولكن لا يمكن التحكم في التفريغ البطيء عند نسبة أقل من 50 % من سعتها.
البطاريات التي تعمل بالطاقة الشمسية ذات الدورة العميقة Deep cycle:
وتتوفر بالأنواع الأربعة التي تم ذكرها سابقًا، وتمتاز بمدة أطول من سابقتها في الشحن أو التفريغ بالإضافة إلى عمر حياتي أطول بمقدار ثلاثة أضعاف (أعلى من 1500 دورة عند نسبة تفريغ 50 %)
ويزيد وزنها بـ 30 % عن سابقتيها، ومؤخرا ظهرت بطاريات جديدة مثل OPZV والتي تتواجد بفولتية 12 وسعة أمبيرية تصل إلى 1000 أمبير/ساعة وبعمر حياتي يصل إلى 3000 دورة عند نسبة تفريغ 50 %.
حساب زمن تفريغ البطارية
كما هو الحال مع أي بطارية قياس عمر البطارية معياريا بعدد دورات الشحن والتفريغ عند نسبة تفريغ 50 % وهي النسبة الآمنة للحفاظ على البطارية في زمن معقول ومقبول مقارنة بقيمتها وتكلفتها الشرائية، لذلك ننصح لمن يريد استخدام بطارية طاقة شمسية أن يتم حساب ضعف الاحتياج من القدرة الإجمالية في الليل..
على سبيل المثال: إذا كان تشغيل (تلفاز 30 وات + ريسيفر 12 وات + 6 لمبات 7 وات ) لمدة 7 ساعات يحتاج بطارية 50 أمبير/ساعة بنسبة تفريغ 95 %
ننصح بأخذ بطارية 100 أمبير/ساعة بنسبة تفريغ 49 % لأنها ستدوم معه ما يقارب العامين بعكس بطارية الـ 50 أمبير /ساعة والتي ربما لن تدوم لأكثر من تسعة أشهر في أفضل الأحوال.
قد يكون من المضلل اختبار البطارية فورًا بعد شرائها لأنها قد تستغرق ما يصل إلى 100 دورة حتى تصل إلى سعتها الكاملة، احذر من البطاريات التي تعد بكامل طاقتها وقت الشراء أو تلك التي تصل إلى طاقتها الكاملة بعد بضع دورات فقط. ستدوم البطاريات ذات دورة الإحماء التي تزيد عن 100 دورة دائمًا تلك التي توصف بسعة أولية عالية.
تنشيط بطاريات الطاقة الشمسية
يتساءل البعض حول تنشيط البطاريات التي تعمل بالطاقة الشمسية وهل يجب تنشيط بطاريات الطاقة الشمسية، وما هي طريقة التنشيط ومتى نقوم بذلك؟
هذه الخطوة تعتمد على دليل الاستخدام وإرشادات الشركة المصنعة للبطارية، ولكن غالبا ينصح بتفريغ البطارية إلى نسبة تتراوح ما بين 20-40 % من سعتها وشحنها بتيار ثابت وفولتية التسوية لمدة تتراوح من 10-20 ساعة مرة واحدة فقط كل ثلاثة أو ستة أشهر.
بعض أنواع البطاريات وخصوصا البطاريات السائلة أو الرطبة (ما عدا AGM أو GEL) تتطلب إزالة السلفنة كل ستة أشهر بأجهزة صغيرة تسمى (Desulfator).
نصائح للحفاظ على بطارية الطاقة الشمسية
إذا كنت تريد أن تظل البطاريات التي تعمل بالطاقة الشمسية معك أطول وقت ممكن ننصحك بأن تتبع التعليمات الآتية للحفاظ عليها..
- مطابقة قيم فولتية الشحن للبطارية مع برمجة منظم الشحن.
- القيام بالشحن اليومي والحفاظ عليه كامل 100 %.
- التفريغ الساعي الآمن وعدم التفريغ الكلي للبطارية أو تركها لمدة طويلة بدون شحن.
- الصيانة الدورية للبطاريات المربوطة على التوالي أو التوازي كل 3 أشهر.
- عدم التأكد من تاريخ الإنتاج للبطارية قبل الاستخدام والتركيب، وينصح بشحن البطارية المخزنة بعد ستة أشهر من تاريخ إنتاجها.
- تجنب الشحن الزائد بأمبيرية أعلى من الحد المسموح به، وكذلك الحال بالنسبة للتفريغ الساعي والذي من المفترض أن لا يتجاوز 20 % من سعة البطارية، لأن ذلك يؤدي إلى تضرر وتآكل الصفائح الداخلية للبطارية.
- تجنب الشحن بفولتية أعلى من فولتية شحن البطارية المحدد من قبل الشركة المصنعة وذلك يشكل خطرا على أمن وسلامة البشر بقرب البطارية، لأن الشحن بفولتية عالية قد يودي إلى انتفاخ البطارية وغالبا إلى انفجارها.
- الالتزام بتعليمات الشركة المصنعة في إجراءات الصيانة الدورية للبطارية، حيث يجب أن تكون غالباً بعد الأشهر الثلاثة الأولى من الاستخدام.
- عدم القيام بالتفريغ التام للبطارية وتركها فترة تتجاوز الساعتين بدون شحن، فذلك يؤدي إلى تسلفن القطب السالب للبطارية مما يؤدي إلى عطلها وتلفها في فترة قصيرة، لذا يجب تجنب ذلك.
العمر المتوقع للبطاريات التي تعمل بالطاقة الشمسية
معظم البطاريات الشمسية مضمونة لمدة 10 سنوات على الأقل، ولكن مع اتباع التعليمات السابقة يمكن أن تصل إلى 20 عامًا أو أكثر، تمامًا مثل منزلك أو سيارتك، هناك مجموعة متنوعة من الأشياء التي يمكن أن تؤثر على المدة التي قد يستغرقها استثمار البطارية ، بما في ذلك:
- نوع البطاريات الشمسية: التركيب وموادها
- الاستخدام: عدد الدورات التي يتم إجراؤها على البطارية يوميًا أو أسبوعيًا، ومدى عمق تلك الدورات
- درجة الحرارة: الحفاظ على البطارية في درجة حرارة مثلى
- الصيانة: مراقبة البطارية والحفاظ عليها لضمان الصحة المثلى
- يمكن أن يساعد الاعتناء ببطاريتك جيدًا، باتباع توصيات الشركة المصنعة للاستخدام والصيانة فضلاً عن اختيار منتج متميز وموفر موثوق به، في ضمان بقاءها صحية وفعالة، وتحسين متوسط العمر المتوقع وزيادة عائد استثمارك.
- مراقبة جودة عملها بشكل دائم وملاحظة أي خلل قد يحدث ومعالجته في الوقت نفسه حتى لا يتطور هذا الخلل.
