تخطى إلى المحتوى

كيف أكون مصمماً جيداً لأنظمة الخلايا الكهروضوئية ؟

أحـببت أن أذكـر لـكم بـعض الـنقاط الـهـامـة الـتي یـجب عـلى كـل مـصمم لأنظمة الخلایا الشمسیة مراعاتھا وھي:

١- إذا أردت أن تـدخـل بـغمار الـطاقـة الشمسـیة یـجب عـلیك أولاً دراسـة الجـرم الـسماوي الـوھـاج وھـو الـشمس ومـعرفـة خـصائـصها وإشـعاعـها الــواصــل إلــى الأرض، وكــذلــك مــعرفــة الــعلاقــة بــینها وبــین الأرض ودراسـة كـیفیة قـیاس الإشـعاع بـكافـة أنـواعـة وكـیفیة قـراءات بـیانـات الإشـعاع الشمسـي، وكـل ذلـك یـقود إلـى كـیفیة تـوجـیه الـواح الشمسـیة بــالاتــجاه الــمناســب الــذي یــحقق أعــلى قــدرة وأعــلى كــفاءة لــلطاقــة الكھربائیة المستخرجة منھا .

٢- الـقراءة المسـتفیضة عـن الـخلایـا الشمسـیة و صـناعـتھا و تـطبیقاتـھا العملیة و التقنیات الحدیثة لذلك .

٣- التخـطیط و التھـیئة لـلموقـع الـمراد تـصمیم الـخلایـا الشمسـیة عـلیه ویـكون بـتقییم مـبدئـي لـه و مـراعـاة مـتطلبات السـلامـة لـذلـك، و أخـذ أراء طـالـب الـتصمیم واحـتیاجـاتـه الـفعلیة و دراسـة الـمقترح و الـكشف عـلى الـموقـع بـاسـتخدام تـقنیات الـقیاس الحـدیـثة وبـعد ذلـك یـتم اعـتماد التخـطیط النھائي للمشروع.

٤- یـجب مـعرفـة مـكونـات نـظام الـخلایـا الشمسـیة و كـیفیة تـرتـیبهـا، وكـذلـك الاحـتیاج لـربـطھـا إذا لـزم الأمـر بـأنـظمة أخـرى كـمولـدات تـعمل بالوقود أو بأنظمة طاقات متجددة أخرى كطاقة الریاح مثلاً.

٥- الـمصمم یـجب عـلیه مـعرفـة خـصائـص ومـمیزات الأنـواع الـمختلفة لـلخلایـا الشمسـیة وذلـك سـواءً تـصمیمیاً، وفـیزیـائـیاً، و كھـربـائـیاً كـمعرفـة منحنیات (الجھد-التیار).

٦- مـعرفـة أنـظمة التخـزیـن الـمتاحـة و مـبدء عـملھـا و أنـظمتھـا الـمختلفة و كیفیة تركیبھـا داخل أنظمة الخلایا الشمسیة.

٧- مــعرفــة نــظام الــشواحــن Chargers و خــصائــصھـا و أنــواعــھـا المختلفة، وكیفیة ضبطھـا و تركیبھـا ضمن نظام الخلایا الشمسیة.

٨- مـعرفـة احـتیاج الأحـمال مـن الـتیار الـمتردد و ذلـك لإدخـال الـعواكـس Inverters ضـمن مـكونـات نـظام الـخلایـا الشمسـیة، ویـجب مـعرفـة طــریــقة عــملھـا و خــصائــصھـا و أنــواعــھـا و مــعرفــة مـھــیئات الــقدرة Power Conditioners و الــموصــفات الــتي یــجب اتــباعــھا أثــناء التصمیم.

٩- سؤال دائماً یسأله الشخص المـھـتم بأنظمة الخلایا الشمسیة، وھو: كم كمیة الألواح المطلوبة التي أحتاجھـا لكي أضـيء منزلي أو مزرعـتي أو ..؟ لـلإجـابـة لابـد لـلمصمم مـن مـعرفـة طـرق حـساب الأحـمال و الـحسابـات الـمطلوبـة لـذلـك ولـلأنـظمة الـصغیرة، قـد تـكون الـحسابـات الـیدویـة مجـدیـة لـكن بـالأنـظمة الـكبیرة قـد یـلزم اسـتخدام بـرامـج حـاسـوبـیة مخصصة ومشھورة لذلك.

١٠- یـجب مـراعـاة الـمتطلبات الـمیكانـیكیة و فـھـم تـداخـل علم الـمیكانـیكا بـتصمیم أنـظمة الـخلایـا الشمسـیة وذلـك فـي أنـظمة الـتعلیق و الـتثبیت وتكامل النظام.

١١- الأعـمال الكھـربـائـیة بـأنـظمة الـخلایـا الشمسـیة عـادة یـتبع فيها مـواصـفة مــعینة حســب نــظام الــدول ومــن أشھــر الــمواصــفات NEC، وھــذه الأعـمال تـتطلب مـعرفـة احـتیاجـات الـتیار والجھـد مـن مـوصـلات وحـمایـة وقـواطـع و تـأریـض وأنـظمة تخـزیـن وتـكامـلـھـا مـع بـعضھا البعض وفق إجراءات سلامة مقننة.

١٢- الأنـظمة الشمسـیة إمـا أن تـكون مـعزولـة عـن شـبكة الكـھـربـاء الـعامـة أو مـربـوطـة بـھا، لـذا یـجب مـعرفـة ذلـك ودراسـة الـحالـتین لـیكون لـدى الـمصمم الـدرایـة الـتامـة بـھـا و مـعرفـة سـیاسـة الـربـط لاخـتلافـھـا مـن دولة لأخرى.

١٣- لأي مشــروع یــلزم تــصاریــح ووثــائــق، لــذا فــي أنــظمة الــطاقــة الشمســیة یــجب مــعرفــة الــتنظیمات الــمطلوبــة كــمواصــفات الــمبانــي building codes واحتیاج الوثائق و التصاریح إذا لزم الامر.

١٤- یـلزم لأي نـظام خـلایـا شمسـیة عـمل اخـتبارات مـاقـبل الـتشغیل و مـعرفـة إجـراءات الـصیانـة الـمطلوبـة بـعد الـتشغیل، سـواءً مـن الـمصنع أو مـن مـواصـفات الـصیانـة الـخاصـة لـمالـك الـنظام الشمسـي إذا وجـدت لـدیـه وكذلك معرفة إجراءات الاصلاح للأعطال المحتملة.

١٥- یـجب عـلى الـمصمم مـراعـات الـجانـب الـمالـي فـي أنـظمة الـخلایـا الشمسـیة، و مـعرفـة كـیفیة التحـلیل الـلازم لـذلـك لـكي تـكون أداة قـیاس أخرى لجدوى المشروع.

ھـذه الـنقاط الـسابـقة كخـطوط عـریـضة والـمصمم یـجب الـتعمق فـیھا بـشكل أوسـع وذلـك بـالـرجـوع لـلكتب و الـمراجـع الـمتخصصة بـأنـظمة الـخلایـا الشمسـیة، وأتـمنى أنـي أعـطیت نـبذة بسـیطة كـتوجـیه لأي طـالـب تصمیم.

المرجع الرئيسي: Photovoltaic Systems,Jim Dunlop

كاتب