مقدمة
عند تصميم أو ترقية نظام الطاقة الشمسية الخاص بك، فإن اختيار وحدة التحكم في الشحن المناسبة يعد أمرًا بالغ الأهمية لزيادة كفاءة الطاقة. واحدة من أفضل الخيارات المتاحة هي وحدة التحكم في الشحن MPPT (تتبع نقطة الطاقة القصوى). سواء كانت جهازًا مستقلًا أو مدمجًا في عاكس شمسي، تلعب وحدات التحكم MPPT دورًا رئيسيًا في تحسين أداء نظامك.
وحدات التحكم MPPT المستقلة
تستخدم وحدات التحكم MPPT المستقلة عادةً في الأنظمة المستقلة، حيث تعمل مع البطاريات ومراكز توزيع الطاقة منخفضة الجهد (12V، 24V، 36V، أو 48V). يمكن لهذه الأجهزة التعامل مع الفولتية في الدائرة المفتوحة (VOC) حتى 200V، مما يعني أنه يمكنك توصيل ما يصل إلى أربعة ألواح في سلسلة وعدة سلاسل بالتوازي، اعتمادًا على سعة تيار الوحدة. من المثالي أن يكون جهد الألواح 1.5 إلى 2 مرة أعلى من جهد البطارية لتحقيق كفاءة مثالية.
القاعدة العامة لتوصيل الألواح الشمسية في سلسلة هي التأكد من أنها لها نفس الاتجاه والزاوية. إذا كانت الألواح في سلسلة موضوعة بزوايا مختلفة، فسيكون الناتج الإجمالي محدودًا بأضعف لوح في السلسلة. ومع ذلك، يمكن وضع السلاسل المتوازية على اتجاهات مختلفة للسقف، مما يوفر مزيدًا من المرونة في التركيب.
على سبيل المثال، تعمل وحدة التحكم MPPT V119 MakeSkyBlue بقوة 60A بشكل أفضل مع أربعة ألواح 545W مثل RSM110-8-545M Risen 12BB TITAN في سلسلة واحدة على منحدر سقف واحد. لكن ماذا لو كان سقفك له منحدرات مختلفة تواجه الشرق والغرب؟ يمكنك توصيل سلسلتين من الألواح Amerisolar AS-6P30 بقوة 280W—واحدة على المنحدر الشرقي وواحدة على الجانب الغربي. يسمح هذا الإعداد بإنتاج طاقة أكثر اتساقًا من شروق الشمس إلى غروبها، وهو مثالي للأنظمة الشمسية المستقلة.
للحصول على مزيد من المعلومات حول وضع الألواح، راجع تحسين اتجاه الألواح الشمسية .
وحدات التحكم MPPT المدمجة في العواكس الشمسية
يمكن أن تكون وحدات التحكم MPPT المدمجة في العواكس الشمسية إما من النوع منخفض الجهد أو عالي الجهد. عادةً ما تتعامل النماذج منخفضة الجهد مع ثلاثة ألواح في سلسلة وثلاثة أو أربعة سلاسل متوازية. على الرغم من أن هذا الإعداد يتطلب أسلاكًا أكثر سمكًا من الألواح إلى العاكس، إلا أنه يسمح باتجاهات ألواح مختلفة، مما يجعل من الممكن وضع الألواح مواجهًة للشرق والجنوب والغربي. يمكن أن يكون هذا التكوين حلاً عمليًا لبعض التركيبات.
من ناحية أخرى، تتطلب وحدات التحكم MPPT عالية الجهد 6 إلى 12 لوحًا في سلسلة، مع فولتية تشغيل تتراوح من 200 إلى 450V. وغالبًا ما توجد هذه الوحدات في العواكس الهجينة والمستقلة المشتقة من أنظمة مرتبطة بالشبكة كبيرة. ميزتها الرئيسية هي كفاءة عامة أعلى من الألواح الشمسية إلى الناتج AC. ومع ذلك، فإن القيد هو أنه يجب تثبيت جميع الألواح على نفس السطح، مواجهًة في اتجاه واحد. في بعض الحالات، من الممكن تجاوز ذلك، ولكن ليس كل نموذج عاكس يدعمه.
للحصول على إرشادات مفصلة حول اختيار العاكس، تحقق من اختيار العاكس المناسب لنظام الطاقة الشمسية الخاص بك .
توسيع مصفوفات الطاقة الشمسية مع وحدات تحكم إضافية
في بعض الحالات، قد يكون من الضروري توسيع مصفوفة الطاقة الشمسية الخاصة بك عن طريق إضافة ألواح إضافية من خلال وحدات تحكم إضافية. غالبًا ما تستخدم هذه الطريقة لتغطية فترات الإنتاج المنخفض في أشهر مثل نوفمبر وديسمبر. قد تتطلب الهياكل السقفية المعقدة تثبيت الألواح في مجموعات، مثل ثلاثة ألواح على منحدر سقف واحد وأربعة على آخر. في هذه الحالات، يمكن أن تدير الوحدات التحكم الإضافية عملية شحن البطارية، بينما يقوم العاكس بسحب الطاقة من البطارية.
على الرغم من أن هذا الإعداد أكثر تعقيدًا، إلا أنه قد يكون الحل الوحيد لتحسين توليد الطاقة عندما تكون مساحة السقف أو اتجاهه تحديًا. تذكر أن كل نظام شمسي يجب أن يتم تصميمه بناءً على مواصفات العاكس، ووحدة التحكم، والألواح الشمسية، والبطاريات الخاصة بك.
لتجنب الأخطاء الشائعة في تصميم النظام، يمكنك قراءة دليلنا حول تجنب أخطاء العاكس بجهد 24V في أنظمة الطاقة الشمسية المنزلية .
خاتمة
تقدم وحدات التحكم MPPT مزايا كبيرة في أنظمة الطاقة الشمسية، خاصة عند تكوينها بشكل صحيح. سواء كنت تعمل مع أجهزة مستقلة أو عواكس مدمجة، فإن فهم توافق جهد الألواح، وتكوين السلاسل، والاتجاه يمكن أن يحدث فرقًا كبيرًا في الأداء العام للنظام. تأكد دائمًا من استشارة المواصفات الفنية لمعدلاتك لضمان التوافق والنتائج المثلى.
للحصول على مزيد من الرؤى حول وحدات التحكم في الشحن، تحقق من PWM مقابل وحدات التحكم في الشحن الشمسية MPPT .
