توصيل الألواح الشمسية بمنظم من نوعية MPPT

توصيل الألواح الشمسية بمنظم من نوعية MPPT

أوجد أكبر فولتية ممكن أن يشتغل بها المنظم (Vmax), ثم أوجد أكبر فولتية للوح الواحد (Voc).

1- إذا كان عدد الواحك فردي أو زوجي و مجموع الفولتية للدائرة المفتوحة (Voc) لجميع الألواح أقل من Vmax فوصلها جميعاً على التوالي.
2- أما إذا كان عدد الواحك فردي و مجموع Voc أكبر من Vmax, فيجب عليك إم الإستغناء عن لوح أو زيادة لوح بحيث يكون عدد الواحك زوجي.
بعد أن يصبح عدد ألواحك زوجي و مجموع Voc للألواح أكبر من Vmax للمنظم, قم بتقسيمها لصفوف متساوية موصلة على التوالي (ثم وصل هذة الصفوف على التوازي) بحيث يكون مجموع Voc لهذة الألواح الموصلة على التوالي أقل من Vmx للمنظم.

أمثلة على ما سبق ذكره:
لنفرض أن فولتية المنظم Vmax = 90 Volts, و فولتية اللوح الواحد Voc = 21 Volts

1- عدد ألواحك 3 أو 4, مجموع Voc للألواح أقل من Vmax. لذلك يمكنك توصيل جميع الألواح على التوالي.

2- عدد ألواحك 6, مجموع Voc للألواح هو 126 فولت, لذلك وجب قسمتها على 2 بحيث تصبح كل ثلاثة ألواح موصلة على التوالي ثم وصل الصفين على التوازي بحيث تصبح مجموع فولتية كل صف هو 63 فولت, أقل من Vmax.

3- عدد ألواحك 5, مجموع Voc للألواح هو 105 فولت, أكبر من Vmax للمنظم لذلك وجب تقسيم الألواح لمصفوفتين, و لكن لا ينفع أن نقسم الألواح لصفين بفولتيات مختلفة (أي صف 3 ألواح, و صف 2 ألواح). في هذة الحالة إما نستغني عن لوح أو نضيف لوح أو نوصل الألواح الخمسة على التوازي و هذا التوصيل لا ينصح به لأنه سيرفع من قيمة شدة التيار الكلي للألواح مما يزيد في فاقد فرق الجهد الواصل إلى المنظم, و بالتالي لا تستفيد الإستفادة الكاملة من المنظم نوع MPPT بالذات لعدد ألواح كبير.

أتمنى أن أكون قد وفقت في تبسيط و توضيح المعلومة, كما أتمنى مشاركتها لتعم الفائدة. و خواتم مباركة

أخوكم أنور الحدادhttp://science-electrical-engineering.blogspot.com/2017/02/mppt.html

CLAMP METER جهاز الكلامب ميتر

هو جهاز يستخدم لقراءة شدة التيار ( بالامبير)، من دون الحاجة لفصل الأسلاك و توصيلها بالجهاز.
يقوم الكلامب ميتر بقياس شدة التيار بإستخدام المجال المغناطيسي و يحتاج من المستخدم أن يجعل أحد طرفي السلك الكهربائي يمر من خلال قبضة الكلامب ( كما في الصورة ).
*تنويه: يجب أن يكون أحد طرفي السلك بداخل الكلامب و ليس كلاهما (إنظر للصورة)، و لا فرق بين السلكين.

- أنواعه:
AC Clamp meter
و يستخدم لقياس التيار المتردد فقط كالخارج من الانفرتر إلى الاجهزة المنزلية، و يستفاد منه لمعرفة مقدار الطاقة الفعلية التي تستهلكها الاجهزة الكهربائية المنزلية و غيرها.

DC Clamp meter
و يستخدم لقياس التيار الثابت فقط كالخارج من الألواح الشمسية، و الداخل و الخارج من المنظم و البطاريات و الداخل إلى الانفرتر، و يستفاد منه لمعرفة مقدار التيار و فحص أجزاء المنظومة الشمسية و غيرها التي تشتغل على تيار ثابت.

AC/DC Clamp meter
هذا النوع يجمع الجهازين في جهاز واحد و يستطيع قياس شدة التيار الثابت و المتردد حسب اختيار المستخدم.


أتمنى مشاركة المنشور ليستفيد به الغير

CLAMP METER جهاز الكلامب ميتر

CLAMP METER جهاز الكلامب ميتر

هو جهاز يستخدم لقراءة شدة التيار ( بالامبير)، من دون الحاجة لفصل الأسلاك و توصيلها بالجهاز.
يقوم الكلامب ميتر بقياس شدة التيار بإستخدام المجال المغناطيسي و يحتاج من المستخدم أن يجعل أحد طرفي السلك الكهربائي يمر من خلال قبضة الكلامب ( كما في الصورة ).
*تنويه: يجب أن يكون أحد طرفي السلك بداخل الكلامب و ليس كلاهما (إنظر للصورة)، و لا فرق بين السلكين.

- أنواعه:http://science-electrical-engineering.blogspot.com/2017/02/clamp-meter.html

AC Clamp meter
و يستخدم لقياس التيار المتردد فقط كالخارج من الانفرتر إلى الاجهزة المنزلية، و يستفاد منه لمعرفة مقدار الطاقة الفعلية التي تستهلكها الاجهزة الكهربائية المنزلية و غيرها.

DC Clamp meter
و يستخدم لقياس التيار الثابت فقط كالخارج من الألواح الشمسية، و الداخل و الخارج من المنظم و البطاريات و الداخل إلى الانفرتر، و يستفاد منه لمعرفة مقدار التيار و فحص أجزاء المنظومة الشمسية و غيرها التي تشتغل على تيار ثابت.

AC/DC Clamp meter
هذا النوع يجمع الجهازين في جهاز واحد و يستطيع قياس شدة التيار الثابت و المتردد حسب اختيار المستخدم.

تحديد فولتية الألواح الشمسية

* تحديد فولتية الألواح الشمسية *

- هناك الكثير يستفسرون عن ما إذا كانت فولتية اللوح الخاص به 12 أم 24 فولت،
بالغالب الألواح ذات الأحجام الصغيرة( 200 وات أو أقل) تكون 12 فولت، أما الألواح الكبيرة( 200 وات أو أكثر). و لكن هذة القاعدة لا تنطبق على جميع الألواح، و بالذات الألواح حجم 200 وات و التي ربما تكون فولتيتها 12 أو 24 فولت.
- لمعرفة حجم فرق جهد (فولتية) اللوح الشمسي انظر للملصق خلف اللوح الذي يحتوي على معلومات اللوح كما في الصورة.
لاحظ قيمة  فولتية الطاقة القصوى ( Vmp ).
- فإذا كانت القيمة ما بين 16 إلى 21 فولت فنظام اللوح 12 فولت.
- و إذا كانت قيمة Vmp ما بين 31 إلى 42 فنظام اللوح 24 فولت.
- أما إذا كانت قيمة Vmp ما بين 21 إلى 32 فولت فأنصح بإستخدام منظم MPPT لكي تستفيد من الفولتية الزائدة و اللتي لا يستفاد منها في شحن البطاريات.http://science-electrical-engineering.blogspot.com/2017/02/blog-post.html
- و إذا كانت فولتية اللوح Vmp أقل من 16 فولت، فهذا اللوح مخصص للإستخدام في مصفوفة و ينصح استخدام منظم MPPT.
* لم أجد مرجع يوضح هذة الأسس، لذلك اجتهدت و قمت بالحساب فبطارية 12 فولت تحتاج إلى 15 فولت لشحنها، و فولت زيادة لتغطية الفاقد ليكون الناتج 16 فولت. و أغلب الشركات تستخدم متوسط 17 إلى 19 فولت لشحن بطارية 12 فولت تحسباً لزيادة الفاقد.
* في حال شحن بطاريتين بنظام 24 فولت، ما عليك إلا مضاعفة الرقم الذي وضعته لشحن بطارية 12 فولت. كذلك الحال لشحن بطاريات نظام 36 فولت اضرب الرقم في 3 و هكذا.

:مساحة مقطع السلك بالمم المربع

S :مساحة مقطع السلك بالمم المربع

 :مساحة مقطع السلك بالمم المربعscience-electrical-engineering.blogspot.com

L : طول السلك بالمتر

I : التيار الكهربائي المار في السلك بالامبير (باستعمال تيار القدرة القصوى (Imp)  للوح الشمسي)

Va : الجهد الكهربائي بالفولط (باستعمال جهد القدرة القصوى (Ump) الخاص باللوح الشمسي)

ρ1 : المقاومية الخاصة بالمادة المصنوع منها السلك بال O.mm²/m

ε : نسبة سقوط الجهد

في أنظمة الطاقة الشمسية العادية عادة ما تتراوح قيمة سقوط الجهد ε بين 0.001 و 0.006. و لتقريب قيمة ε يمكن الإستعانة بكتيب السلك الذي سنستعمله أو استعمال أحد الأدوات اون لاين التي تقوم بحساب هذه القيمة للاسلاك.

لكن الطريقة التي سنستعملها اليوم من أجل حساب قيمة سقوط الجهد هي أننا نفترض في البداية أن هذه القيمة تساوي 0.001 . ثم نقوم بحساب مساحة مقطع السلك المناسبة لهذه القيمة مطبقين المعادلة أعلاه. و بعد ذلك نقوم بأيجاد مساحة اكبر من المساحة التي حسبناها و تكون متوفرة في السوق. مثلا لو كانت المساحة التي حسبناها بقيمة 0.88 مم مربع نختار سلك مساحة مقطعه تساوي 2.5 مم مربع. ولو كانت المساحة التي حسبناها تساوي 6.03 مم مربع نختار كابلا مساحة مقطعه 10 مم مربع. ثم بعد ذلك نعيد حساب نسبة سقوط الجهد للسلك مستعملين نفس المعادلة أعلاه و قيمة مساحة السلك الجديدة الموجودة في السوق.

وبعد حساب مساحة مقطع السلك اللازمة باستعمال المعادلة أعلاه نقوم بالتثبت من إمكانية تحمل السلك لتيار قيمته Isc * 1.25 . كما رأينا في الفقرة الأولى من هذا الدرس و إذا كنا نستعمل حمل يستعمل تيار مستمر نضيف 25% اخرى لل Isc.https://www.facebook.com/y.professionalengineering/#https://draft.blogger.com/blogger.g?blogID=4918904084094513649#editor/target=post;postID=6034216826510049777;onPublishedMenu=allposts;onClosedMenu=allposts;postNum=0;src=postname

حماية نظامك الشمسسي

https://www.facebook.com/y.professionalengineering/#
*حماية الربط بين منظم الشحن و البطاريات*

بالنسبة لمنظم الشحن من نوع PWM أي (Pulse Width Modulated) فإن أقصى قيمة للتيار الداخل إلى المنظم تكون متساوية مع أقصى قيمة خارجة منه. لذلك فإن اختيار الفيوز أو المنصهر يكون عادة مطابقا لاختيار الأسلاك و الفيوز التي بين الألواح الشمسية و المنظم. أما بالنسبة لمنظم الشحن نوع MPPT فإن هذا الأخير قادر في الآن ذاته على تخفيض الجهد الكربائي و رفع التيار الكهربائي الداخلان إليه. لذلك فإن اختيار الفيوز المناسب لمنظم MPPT يكون بالرجوع إلى كتيب الخاص بمنظم الشحن. فمثلا هناك منظم شحن 50 امبير يقترح فيوز 60 امبير للحماية.

*حماية الربط بين البطاريات و الانفرتر*science-electrical-engineering.blogspot.com

لحساب تيار الفيوز المكلف بحماية الربط بين البطاريات و الأنفرتر يجب أن نقوم بقسمة قدرة الانفرتر على قيمة الجهد الداخلة إليه. مثلا لو كانت قدرة الانفرتر 3000w و جهد البطاريات 48 فولط فإن معدل التيار ستكون قيمته 62 امبير تقريبا. يجب أن تكون قيمة تيار فيوز الحماية أكبر من هذه القيمة 62A وفي نفس الوقت أصغر من قيمة التيار الذي تتحمله الاسلاك مضروبا في 0.90 .

اي   IZ  , 62 A ≤ IN ≤ 0,90 × IZ تمثل التيار الذي يتحمله السلك.

لكن من الأحسن دائما الرجوع إلى كتيب الصانع للانفرتر لمعرفة قيمة تيار الفيوز المناسب للحماية. بل قد تجد أن الانفرتر بحد ذاته يحتوي على فيوزات حماية.

*معادلة حساب مساحة مقطع الأسلاك الكهربائية*

إلى حد الآن لم نأخذ بعيم الإعتبار إلا تأثير التيار الكربائي على الأسلاك الكهربائية. و هذا مهم جدا لأن التيار هو المسبب الأساسي في ارتفاع حرارة الأسلاك او اشتعالها إذا تجاوزت هذه الحرارة القيمة القصوى التي يمكن للسلك تحملها.

لكن هناك طريقة أخرى أكثر دقة من أجل اختيار حجم الأسلاك الملائم. لأن هذه الطريقة تأخذ بعين الإعتبار طول السلك و الجهد و التيار سقوط الجهد الخاص بالسلك. و هذه الطريقة ببساطة هي استعمال لمعادلة حساب مساحة مقطع السلك التالية:

انواع الخلايا الشمسية من اهم الميزات التي يوفرها لنا منظم الشحن معلومات وتفاصيل حول الطاقة الشمسية

https://www.facebook.com/y.professionalengineering/#

توافق نظام الطة الشمسيه ذو فولتية واحدة (12, 24, 36, أو 48 فولت, أو أكثر من ذلك

يجب توافق فولتية النظام كامل و أن تكون الألواح, منظم الشحن, الإنفرتر, و البطاريات science-electrical-engineering.blogspot.com

ذو فولتية واحدة (12, 24, 36, أو 48 فولت, أو أكثر من ذلك) و إلا فلن يستفيد المستخدم من المنظومة الشمسية. إلا في حال أنك تستخدم منظم MPPT, فيمكنك إستخدام فولتية للألواح الشمسية مختلفة عن بقية النظام.

- ينصح بأن يكون النظام 12 فولت لمنظومة تحتوي على ألواح لا يزيد حجمها عن 600 وات, و ذلك لأنها سهلة التعديل و الإضافة مستقبلاً, أيضاً لسهولة الحصول على أحمال التيار الثابت DC بهذا الحجم, مثل لمبات الإضاءة, التلفزيونات و مضخات المياة.
- ينصح بأن يكون النظام 24 فولت لمنظومة تحتوي على ألواح لا يقل حجمها عن 600 وات و لا يزيد عن 1500 وات, و ذلك لأن الأمبيرية الخارجة من الألواح ذو حجم أكبر من 600 وات ستتجاوز ال 35 أمبير, و ستحتاج لمقطع أسلاك أكبر من 12 ميليميتر, كما ستحتاج لمنظم شحن كبير أيضاً (50 أمبير تقريباً) و هذا سيزيد في تكلفة المنظومة بشكل ملحوظ. بينما مضاعفة المنظومة إلى 24 فولت سينقص من حجم مقطع السلك و المنظم إلى النصف, بينما يبقي على سهولة التعديل في المنظومة مقارنة بالنظومة ذو 48 فولت.
- لا ينصح بأن يكوم النظام 36 فولت لصعوبة إيجاد ألواح و محولات تعمل بهذة الفولتية.
- ينصح بأن يكون النظام 48 فولت لمنظومة تحتوي على ألواح لا يقل حجمها عن 1500 وات و لا يزيد عن 3000 وات, و ذلك لأن الأمبيرية الخارجة من الألواح ذو حجم أكبر من 1500 وات بنظام 24 فولت ستتجاوز ال 45 أمبير, و ستحتاج لمقطع أسلاك أكبر من 12 ميليميتر و ستحتاج لمنظم شحن كبير أيضاً (60 أمبير تقريباً) و هذا سيزيد في تكلفة المنظومة بشكل ملحوظ.
- ينصح بمضاعفة فولتية المنظومة كلما تضاعف حجم الألواح لنفس الأسباب المذكورة أعلاه, كما يجب إستشارة مهندس مختص للمنظومات الكبيرة التي حجمها يزيد عن 48 فولت.

- عند شرائك لمتطلبات الطاقة الشمسية, إترك شراء الانفرتر (العاكس) للأخير لأنه الوحيد الذي لن تستطيع تعديله ليناسب حجم فولتية آخر إلا بتغييره.
- الكثير يسأل, لماذا اضاعف الحجم من 12 إلى 24 بينما لوح 150 وات يخرج نفس أمبيرية لوح 300 وات, و الجواب هو أن لوح ال 300 وات سيشحن بطاريتين حجم 12 فولت بنفس الوقت و ليس بطارية واحدة فقط كما يفعل لوح 150 وات, بمعنى آخر. إعتبر أنك مركب لوحين 150 وات, كل لوح مركب لبطارية نظام 12 فولت.

أتمنى نشر المعلومة لتعم الفائدة