كيفية بناء النظام الشمسي الخاص بك خارج الشبكة

إذا كنت ترغب في تجربة استخدام الطاقة الشمسية بنفسك، فإن النظام الصغير خارج الشبكة أكثر أمانًا وأسهل في التثبيت من السقف الكاملالنظام الشمسي.في معظم الأماكن، يتطلب تركيب النظام الشمسي وتوصيله بالشبكة تراخيص أو شهادات مهنية.وكما تناولنا في مقالتنا السابقة، فإن العديد من الولايات تمنع السكان من توصيل نظام DIY بشبكة الكهرباء.لكن بناء نظام صغير خارج الشبكة يمكن أن يكون أمرًا بسيطًا ومباشرًا بشكل مدهش.كل ما تحتاجه هو بعض الحسابات البسيطة والمعرفة الكهربائية الأساسية.

دعونا نتعرف على كيفية تخطيط وتصميم وتركيب نظام الطاقة الشمسية خارج الشبكة.

المعدات والأدوات اللازمة لنظام الطاقة الشمسية DIY

قبل أن نتحدث عن التثبيت، إليك قائمة بالمعدات والأدوات التي ستحتاجها:

• الألواح الشمسية:العنصر الأول والواضح الذي ستحتاج إليه هو الألواح (الألواح) الشمسية.الألواح هي الجزء المنتج للطاقة في النظام.
• العاكس: يقوم العاكس بتحويل التيار المباشر (DC) من الألواح إلى تيار متناوب (AC) قابل للاستخدام.تعمل معظم الأجهزة الحديثة بطاقة التيار المتردد، إلا إذا اخترت استخدام مجموعة من أجهزة التيار المستمر لنظامك.
• بطارية:تقوم البطارية بتخزين الطاقة الزائدة أثناء النهار وتزويدها أثناء الليل، وهي مهمة مهمة لأن الألواح الشمسية تتوقف عن العمل بعد غروب الشمس.
• متحكم الشحن:تعمل وحدة التحكم بالشحن على تحسين كفاءة وأمان شحن البطارية.
• الأسلاك:هناك حاجة إلى مجموعة من الأسلاك لتوصيل جميع مكونات النظام.
• رفوف التركيب:على الرغم من أنها اختيارية، إلا أن رفوف التثبيت مفيدة لوضع الألواح الشمسية بزاوية مثالية لإنتاج الطاقة.
• بنود متنوعة:بالإضافة إلى العناصر الأساسية المذكورة أعلاه، قد تحتاج إلى المكونات التالية لإكمال النظام:

الصمامات / القواطع

الموصلات (لاحظ أن العديد من المكونات الحديثة تأتي مع موصلات مدمجة)

شريط رباط الاسلاك

جهاز القياس (اختياري)

العروات الطرفية

• أدوات:ستحتاج أيضًا إلى بعض الأدوات سهلة الاستخدام لتثبيت النظام.

متجرد الأسلاك

أداة العقص

كماشة

مفك براغي

الشدات

كيفية تصميم نظام الطاقة الشمسية

إن تصميم نظام الطاقة الشمسية يعني تحديد حجم النظام الذي تحتاجه.يعتمد هذا الحجم بشكل أساسي على إجمالي متطلبات الكهرباء لجميع الأجهزة التي سيعمل النظام على تشغيلها.

للقيام بذلك، قم بإدراج جميع أجهزتك واستهلاك الطاقة (بالساعة) والطاقة (اليومي).يتم تحديد تصنيف الطاقة لكل جهاز بالواط (W)، وغالبًا ما يتم الإشارة إليه على الجهاز.يمكنك أيضًا استخدام الأدوات عبر الإنترنت لمعرفة استهلاك الطاقة لأجهزتك.

احسب استهلاك الطاقة عن طريق ضرب استهلاك الطاقة بساعات الاستخدام.بمجرد معرفة تصنيف الطاقة لجميع الأجهزة التي تخطط لتشغيلها بالطاقة الشمسية، قم بإعداد جدول بقيم الطاقة والطاقة.

تحجيم الالألواح الشمسية

لتحديد حجم الألواح الشمسية الخاصة بك، ابدأ بمعرفة متوسط ​​ساعات ضوء الشمس في موقعك.يمكنك العثور على ساعات ضوء الشمس اليومية لأي مكان من أحد المصادر العديدة على الإنترنت.بمجرد حصولك على هذا الرقم، فيما يلي عملية حسابية بسيطة لمعرفة حجم اللوحة الشمسية.

إجمالي الطاقة المطلوبة (Wh) ÷ ساعات ضوء الشمس اليومية (h) = حجم اللوحة الشمسية (W)

تحجيم البطاريةوجهاز التحكم بالشحن

تقدم معظم الشركات الآن بطاريات محددة بـ Wh أو kWh.بالنسبة لملف الحمل في مثالنا أعلاه، يجب أن تكون البطارية قادرة على تخزين ما لا يقل عن 2.74 كيلووات في الساعة.أضف بعض هامش الأمان إلى هذا، ويمكننا استخدام بطارية موثوقة بحجم 3 كيلووات في الساعة.

اختيار وحدة التحكم بالشحن مشابه.ابحث عن وحدة تحكم بالشحن ذات تصنيف جهد يتطابق مع جهد اللوحة والبطارية (على سبيل المثال، 12 فولت).تحقق من مواصفات وحدة التحكم للتأكد من أن قدرتها الحالية أعلى من التيار المقدر للألواح الشمسية (على سبيل المثال، استخدم وحدة تحكم 20 أمبير للألواح الشمسية 11 أمبير).

اختيار العاكس

يعتمد اختيار العاكس الخاص بك على تقييمات البطارية واللوحة الشمسية.اختر عاكسًا ذو تصنيف طاقة أعلى قليلاً من الألواح الخاصة بك.في المثال أعلاه، لدينا ألواح بقدرة 750 واط ويمكننا استخدام عاكس بقدرة 1000 واط.

بعد ذلك، تأكد من أن جهد الإدخال الكهروضوئي للعاكس يتطابق مع جهد اللوحة الشمسية (على سبيل المثال، 36 فولت)، وأن جهد دخل البطارية يطابق معدل جهد البطارية (على سبيل المثال، 12 فولت).

يمكنك شراء عاكس مزود بمنافذ مدمجة وتوصيل أجهزتك بالعاكس مباشرة، لسهولة الاستخدام.

اختيار أحجام الكابلات المناسبة

بالنسبة للأنظمة الصغيرة مثل النظام الذي نقوم بتصميمه، لا يمثل حجم الكابل مصدر قلق كبير.يمكنك اختيار استخدام كابل عام مقاس 4 مم لجميع اتصالاتك.

بالنسبة للأنظمة الأكبر حجمًا، تعد أحجام الكابلات الصحيحة ضرورية لضمان الأداء الآمن والمثالي.في هذه الحالة، تأكد من استخدام دليل حجم الكابل عبر الإنترنت.

تثبيت النظام

عند هذه النقطة، سيكون لديك جميع المعدات ذات الحجم الصحيح.ينقلك هذا إلى الخطوة الأخيرة – التثبيت.تركيب نظام الطاقة الشمسية ليس بالأمر الصعب.تأتي معظم المعدات الحديثة مزودة بمنافذ وموصلات جاهزة لذلك يسهل توصيل المكونات.

عند توصيل المكونات، اتبع مخطط الأسلاك الموضح أدناه.سيضمن ذلك تدفق الطاقة بالتسلسل والاتجاه الصحيحين.

افكار اخيرة

إن استخدام الطاقة الشمسية لا يعني أنه يجب عليك توظيف فريق وإنفاق الآلاف.إذا كنت تقوم بتركيب وحدة بسيطة صغيرة خارج الشبكة، فيمكنك القيام بذلك بنفسك مع القليل من الرياضيات وبعض المعرفة الكهربائية الأساسية.

وبدلاً من ذلك، يمكنك أيضًا اختيار نظام شمسي محمول، يستخدم جهازًا يجمع البطارية والعاكس والإلكترونيات الأخرى في وحدة واحدة.كل ما عليك فعله هو توصيل الألواح الشمسية بها.يعد هذا الخيار أكثر تكلفة قليلاً، ولكنه أيضًا الأبسط.