أصبحت الألواح الشمسية رائجة جدًا في المدينة، حيث يتزايد عدد الأشخاص الذين يركّبون هذه الأجهزة المعتمدة على الطاقة المتجددة في منازلهم. إذا كنت تخطط أيضًا لتركيب لوح شمسي في منزلك، فهناك بعض الأمور التي يجب أن تعرفها. ستساعدك هذه المقالة في بعض هذه الأمور، وستعلمك كيفية اختبار لوح شمسي باستخدام مقياس متعدد. إنه من أهم الأمور التي يجب أن تتعلمها. فلنبدأ إذًا.
ما هو المتر؟
المقياس المتعدد هو جهاز كهربائي يُستخدم لتقييم مكونات الدائرة الكهربائية، مثل الجهد والتيار والمقاومة. يستطيع المحترفون استخدام المقياس المتعدد لقياس الجهد أو المقاومة أو تغيرات التيارات الكهربائية، وذلك بتوصيل طرفي الجهاز بنقطتين مختلفتين في النظام الكهربائي.
من الممكن سماع هذا الجهاز باسم مقياس الفولت-أوم أو مقياس الفولت-ملي أمبير (VOM). تطورت أجهزة القياس المتعددة الرقمية الحديثة لدرجة أنها أصبحت قادرة على اكتشاف وتسجيل التغيرات الدقيقة للغاية. ومع ذلك، يحذر الخبراء من أنه عند مستويات الجهد الأعلى التي تختبرها بعض أجهزة القياس المتعددة، سيكون من الصعب ملاحظة التغيرات الطفيفة. ينتشر استخدام أجهزة القياس المتعددة على نطاق واسع في تكنولوجيا المعلومات الصناعة. قد يستخدم خبراء استكشاف الأخطاء وإصلاحها في مجال الأجهزة مقياسًا متعددًا لتحديد ما إذا كانت الأجهزة تتلقى تيارًا كافيًا أم لا، أو ما إذا كانت قد أُجريت أي تعديلات على البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات الموجودة. يربط معظم الناس المقياس المتعدد بفني الكهرباء المنزلي أو التجاري، ولكن هذه الأداة قد تكون مفيدة أيضًا لمحترفي تكنولوجيا المعلومات في اكتشاف مشاكل إمدادات الطاقة في شبكات الكمبيوتر المعقدة. والآن، حان الوقت أخيرًا لتعلم كيفية اختبار لوحة شمسية باستخدام مقياس متعدد.
كيفية اختبار لوحة الطاقة الشمسية باستخدام مقياس متعدد؟
يمكن فحص جهد وتيار الألواح الشمسية، كأي جهاز إلكتروني آخر، باستخدام مقياس متعدد. ويُقسم هذا المقياس إلى فئتين.
يمكن الحصول على أدق قراءة باستخدام مقياس متعدد مُبدّل بالتبديل يدويًا بين النطاقات. لاستخدام هذا المقياس بشكل صحيح، اختر الوضع المناسب أولًا. يأتي الجهاز مزودًا بوظائف قياس لمجموعة متنوعة من المعلمات. يُعدّ قياس شدة التيار المستمر هو الخيار الأمثل لقياس التيار. استخدم وضع جهد التيار المستمر للحصول على قراءات دقيقة للجهد. عادةً ما تكون القراءات غير واضحة.
احصل على أدق قراءة بأقل جهد باستخدام مقياس متعدد آلي يتنقل بين نطاقات قياس مختلفة. بما أن الجهد والتيار هما الرقمان الوحيدان اللذان يمكن للنطاق الآلي قياسهما، فإن أي تعديلات ستقتصر على هذين المعيارين. معظم القراءات سهلة الفهم.
فيما يتعلق بقياس شدة التيار والجهد للألواح الشمسية، يُعد كلا المقياسين المتعددين قابلين للتبادل بشكل أساسي، باستثناء اختلافاتهما. معرفة كيفية استخدام المقياس المتعدد ضرورية إذا كنت تخطط لاختبار الألواح الشمسية. لا أحد يرغب في إتلاف ألواحه بسبب إهماله في استخدام المقياس المتعدد. يُعد اختبار ألواحك باستخدام المقياس المتعدد أفضل طريقة لتحديد جودتها.
1. تحقق من مكان صندوق المحول
للوصول إلى صندوق المحول، اقلب اللوحة الشمسية. إذا وجدت واحدة، فسيتعين عليك إزالة الغطاء قبل فحص الأسلاك الداخلية. من الضروري إتقان التوصيلات الموجبة والسالبة. بعد تحديد الأسلاك، تأكد من أن المجمع الشمسي مواجه للجنوب. لزيادة تعرض اللوحة الشمسية للضوء، يجب إمالتها.
2. التيار المستمر على العداد
تأكد من قراءة جهد أعلى من الجهد المُصنَّف للوحة الشمسية للتأكد من القياس الصحيح. لذلك، يُنصح بضبط جهاز القياس المتعدد على قراءة أعلى من الجهد الاسمي للوحة، والذي قد يكون في هذه الحالة 30 فولت. بهذه الطريقة، يمكنك الاطمئنان إلى دقة قراءاتك. راجع الملصقات الموجودة داخل علبة المحول لمعرفة الجهد المُعتمد لألواحك.
3. ربط مشابك التمساح معًا
استخدم الطرف الموجب لتوصيل الأسلاك الموجبة لمشابك التمساح. ثم وصّل مشبك التمساح الأسود الثاني بالطرف السالب. بعد ذلك، يجب أن تكون قراءة الفولتية على جهاز القياس المتعدد دقيقةً تمامًا بالنسبة لخرج اللوحة. يجب أن يكون الجهد الناتج عن الألواح الشمسية، وخاصةً الجديدة منها، قريبًا من الجهد المسموح به. من المرجح أن يؤدي استخدام الألواح الشمسية إلى قراءة أقل. بعد إيقاف تشغيل جهاز القياس المتعدد، يجب فصل مشابك التمساح عندها فقط.
4. اختبار الألواح الشمسية بجهد 12 فولت
بما أن هذا هو تصنيف الجهد الأكثر شيوعًا للألواح الشمسية، فإن إجراءات الاختبار ستكون قياسية جدًا. تأكد من تشغيل جهاز القياس المتعدد، وأن مشابك التمساح السوداء مثبتة على الجانب السالب، والحمراء مثبتة على الجانب الموجب. للحصول على أدق القراءات، اضبط جهاز القياس المتعدد Fluke، الأفضل في فئته، للإلكترونيات على أكثر من 200 فولت تيار متردد. إذا أظهر جهاز القياس المتعدد حالة حمل زائد، فيجب رفع مشابك التمساح لتجنب التلف.
إذا فحصتَ جهاز القياس المتعدد ولم تجد فيه أي مشاكل، فيمكنك الوثوق بقراءاته. يُفترض أن يكون جهد خرج لوح الطاقة الشمسية لديك هو هذا. من المهم أن تتذكر أن جميع أجهزة القياس المتعدد المتوفرة ليست متماثلة.
5. التحقق من وحدة التحكم في الشحن
استخدم متحكم الشحن يجب اختبارها باستخدام الألواح الشمسية. في حالة استخدام الطاقة الشمسية مع التخزين، سيكون هذا مفيدًا. لكي تستقبل البطارية التيار، يجب ألا تكون مشحونة بالكامل. اللوح الشمسي هو أداة القياس الوحيدة في القراءتين الأوليين. تأكد من فصل اللوح الشمسي عن منظم الجهد قبل توصيل وحدة التحكم واللوح الشمسي والبطارية. بعد ذلك، انزع البطارية من المنظم/وحدة التحكم.
يجب إعادة توصيل وحدة التحكم بالبطارية قبل توصيلها مرة أخرى بلوحة الطاقة الشمسية. قد تتساءل عن سبب عدم إمكانية القيام بالعكس، والجواب هو أن القيام بذلك سيمنع إلحاق الضرر بوحدة التحكم.
لتعلم كيفية اختبار أمبير اللوحة الشمسية باستخدام مقياس متعدد، عليك اتباع الخطوات التالية-
- اضبط إعدادات جهاز القياس المتعدد لقراءة تيار مستمر (DC). ثبّت مشابك التمساح على المقبس الصحيح لتتمكن من قياس تيار مستمر.
- ينبغي تغيير إعداد الأمبير على جهاز القياس المتعدد إلى 10 أمبير.
- يجب بعد ذلك ربط اللوحة الشمسية ووحدة التحكم، ثم ربط البطاريات الشمسية.
- يجب عليك فصل الكابل الموجب لجهاز التحكم عن البطارية.
- وصّل مشابك التمساح في جهاز القياس المتعدد بالكابل الموجب الذي فصلته للتو. سيمنحك هذا التيار.
- الخطوة الأخيرة هي ربط مشابك التمساح ذات القطب السالب للمقياس المتعدد بالطرف الموجب للبطارية.
- أثناء هذا الإجراء، سيتم قياس التيار بين مجموعة الألواح الشمسية ووحدة التحكم والبطاريات الشمسية.
ما هي أنواع المتر المتعدد؟
بعد أن تعلمنا كيفية اختبار لوحة شمسية باستخدام مقياس متعدد، لنتعرف أيضًا على أنواع أجهزة القياس المتعددة. تتوفر أجهزة القياس المتعددة بأنواع متنوعة، بما في ذلك أجهزة القياس التناظرية والرقمية ومقاييس فلوك المتعددة.
مقياس متعدد تناظري:
جهاز VOM (فولت-أوم-ملي أمبير) أو المقياس المتعدد التناظري مُجهز بمقياس ذي ملف متحرك ومؤشر لعرض قراءة المقياس. يحتوي مقياس الملف المتحرك على ملف ملفوف حول أسطوانة محصورة بين مغناطيسين.
يدور المؤشر المرتبط بالأسطوانة على مقياس يشير إلى القراءة الحالية نتيجة للقوة الناتجة عن تفاعل المجالات المغناطيسية تتكون في الملف والمجالات المغناطيسية للمغناطيسات الدائمة. بالإضافة إلى ذلك، توجد نوابض مثبتة بالأسطوانة تمارس قوة معاكسة لدورانها لتنظيم الإزاحة الزاوية للمؤشر.
تُتيح أجهزة القياس المتعددة التناظرية قياس التغيرات في القراءات، وهي رخيصة الثمن نسبيًا ولا تحتاج إلى بطاريات. أهم عاملين في القياس هما حساسيتها ودقتها. تُقاس الحساسية بعدد الأوم لكل فولت، وتُعرّف بأنها معكوس تيار الانحراف الكامل.
المتر الرقمي:
يستطيع جهاز القياس المتعدد الرقمي إجراء أي قياس مطلوب من التيار المتردد إلى المستمر. يوضح الشكل وجود مسبارين، أحدهما موجب والآخر سالب، يُمثلان باللونين الأسود والأحمر على التوالي. لقياس الأوم والفولت والأمبير، ستحتاج إلى توصيل المسبار الأسود بمقبس COM، والمسبار الأحمر بالمنفذ الذي يحدده مستخدم الجهاز.
يتيح لك توصيل الفولتميتر، أو الأوممتر، أو جهاز اختبار الصمام الثنائي بمنفذي V وCOM على يمين الصورة قياس الجهد، والمقاومة، وإجراء اختبارات الصمام الثنائي على التوالي. عند عرض القيمة المقاسة على شاشة LCD، يُستخدم كلا المنفذين (الفولت، والأوم، والأمبير، إلخ). تحمي الحماية من الحمل الزائد المستخدم من الضرر، كما تحمي جهاز القياس والدائرة الكهربائية.
تتضمن مكونات جهاز القياس المتعدد الرقمي شاشة عرض (LCD)، ومحدد نطاق لكل خاصية من الخصائص الكهربائية الثلاث، ومكيف إشارة داخلي ومحول تناظري/رقمي. وحسب موضع تحريك المقبض، يتم توصيل أو فصل حلقات الدوائر المختلفة على لوحة الدوائر المطبوعة.
أجهزة قياس متعددة من فلوك:
يمكن برمجة أي عدد من الميزات الموجهة للعمل الجماعي في جهاز فلوك الرقمي المتعدد. يُستخدم هذا الجهاز لمراقبة الجهد والمقاومة الكهربائية، ويتميز عادةً بشاشة كبيرة. يمكن إجراء قياسات الرطوبة، ودورة العمل، والضغط، والتردد، ودرجة الحرارة، وغيرها من القياسات المتطورة باستخدام أنواع معينة من الأجهزة. يُعد جهاز فلوك المتعدد من أكثر الأدوات شيوعًا وشهرةً.
في الغالب، هذا النوع من متعدد يُستخدم في عملية معايرة الكميات الكهربائية، مثل التيارات والجهد وغيرها. لا يُشكّل الجهد العابر مشكلة مع أجهزة فلوك متعددة القياسات. تُمكّنك هذه الأداة العملية من اختبار الثنائيات وقياس التيار والجهد أثناء التنقل. يحتوي جهاز فلوك متعدد القياسات على عدد من الأزرار لمساعدتك في اختيار القياس المناسب. تُختار معظم القياسات لك بواسطة وظيفة التحديد التلقائي للمدى في جهاز فلوك MM. يسمح هذا بإرسال الإشارة إلى المنفذ المناسب للقياس المطلوب دون الحاجة إلى معرفة حجمه أو تحديده مسبقًا. في حال توصيل المصهر عن طريق الخطأ بالمنفذ الخطأ، يكون الجهاز محميًا.
ما هي وظائف الملتيميتر؟
الاستخدامات الأساسية للمقياس المتعدد الرقمي هي:
1. نمط التوزيع الطبيعي النسبي
RMS (جذر متوسط التربيع) تتوفر هذه الوظيفة في جميع أجهزة القياس المتعددة الحديثة التي تدعم التيار المتردد. قياس RMS الحقيقي هو أمرٌ لا تستطيعه إلا بعض أجهزة القياس المتعددة. يمكن اعتبار قيمة جذر متوسط التربيع (RMS) قيمة تيار مستمر مماثلة لشكل موجة التيار المتردد. تتوفر أجهزة القياس المتعددة المتميزة بكثرة، والعديد منها يوفر ميزات وإمكانية إجراء قياسات RMS حقيقية.
إذا كنت تحاول فهم كيفية تحديد قيمة RMS، يُرجى مراعاة الوصف التالي. عند قياس التيار المتردد (AC)، يقوم جهاز القياس المتعدد بتربيع القيمة الحالية.
2. الحد الأدنى/الحد الأقصى للاحتفاظ
تُعد وظيفة تثبيت الحد الأدنى/الأقصى في جهاز القياس المتعدد من أقل ميزاته استخدامًا. عند استكشاف أخطاء الدائرة النشطة أو تشخيصها، تُعد هذه الميزة بالغة الأهمية. ففي حالات الضغط العالي، على سبيل المثال، ليس من العملي أن يُركز المُشغل انتباهه بالكامل على شاشة LCD الخاصة بجهاز القياس المتعدد. تُحرر وظيفة تثبيت الحد الأدنى/الأقصى انتباه المُشغل عن الشاشة، مما يُتيح له التركيز على جمع سلسلة من القيم المُستمرة التي ستُستخدم لاحقًا لتحديد الحد الأدنى والحد الأقصى.
3. وضع REL
تُعاد قراءات المقياس المتعدد إلى الصفر في وضع REL. لإجراء قياسات إضافية، تُستخدم هذه القيمة كنقطة بداية نسبية جديدة. يُعد انخفاض الجهد بين لوحة توزيع الطاقة الرئيسية في منزلك وكل مقبس حائط مثالاً جيدًا على ذلك. على سبيل المثال، إذا كنت تقيس 230 فولت تيار متردد وضغطت على زر REL، فللتوضيح الفرق (دلتا) أو الجهد النسبي بين قياس التيار والقياس الملتقط في وضع REL، سيعرض المقياس المتعدد قراءة 6 فولت عند الانتقال إلى موقع قياس مختلف (مثل مقبس حائط) ويُقاس الجهد هناك على أنه 224 فولت.
4. مفتاح النطاق
عند دمجه مع مقياس متعدد النطاق التلقائي، يصبح هذا الزر لا يقدر بثمن. على عكس أجهزة القياس المتعددة ذات النطاق اليدوي، يمكن لهذه الأجهزة تحديد النطاق الذي تحتاج إلى قياسه بنفسها. مع النطاق التلقائي، لا داعي للقلق بشأن تذكر ضبط نطاق قراءتك على نقطة محددة، مثل 20 فولت أو 200 فولت، حتى تتمكن من التركيز على ما تقيسه بدلاً من نطاق القياس المحتمل. هناك بعض السيناريوهات التي قد تجد فيها أنه من المفيد تحديد نطاق قياساتك بنفسك. مع هذا الخيار، ستتفوق سرعة تسجيل بيانات مقياسك المتعدد بشكل كبير على وضع النطاق التلقائي. وذلك لأن مقياسك المتعدد يحتاج إلى وقت لاختيار نطاق القياس المناسب قبل أن تتمكن من أخذ القراءة. إذا كنت تعرف الفولتية التي ستتعامل معها (أي في الدائرة الإلكترونية - عادةً 5 فولت). بناءً على مدى دقة القراءة التي تحتاجها، يمكن تكوين مقياسك المتعدد لتقديم دقة أكبر أو أقل.
كيفية اختبار أمبير اللوحة الشمسية باستخدام مقياس متعدد؟
بعد تعلم كيفية اختبار لوحة شمسية باستخدام مقياس متعدد، لا بد أنك تساءلت أيضًا عن كيفية اختبار مكبرات الصوت الخاصة باللوحة الشمسية باستخدام مقياس متعدد. إليك بعض الطرق لاختبار مكبرات الصوت الخاصة باللوحة الشمسية باستخدام مقياس متعدد.
فحص الجهد الكهربي للألواح الشمسية الخاصة بك: اضبط فولتية جهاز القياس المتعدد على أعلى من أقصى جهد يمكن للوحة توليده في دائرة مفتوحة عندما تكون مستعدًا لإجراء اختبار الجهد (عادةً ما يُسمى جهد تيار مستمر أو فولت تيار مستمر). ستكون اللوحة الشمسية وجهاز القياس في مأمن من التلف، وستحصل على قراءة دقيقة. إذا كان أعلى جهد لللوحة الشمسية في دائرة مفتوحة هو 22 فولت، فيجب ضبط نطاق جهاز القياس المتعدد على 100 فولت أو 200 فولت على التوالي.
قم بتوصيل المجس الأسود (السالب) بمنفذ COM، والمجس الأحمر (الموجب) بمنفذ V/mA/. بعد ذلك، إن لم تكن قد فعلت ذلك من قبل، ضع اللوحة في مكان معرض لأكبر قدر من ضوء الشمس، وتحقق من قراءة الفولت X خلال النهار. يجب أن تتطابق قراءة الفولت على لوحة جديدة تمامًا مع الجهد المقدر لها. بناءً على مدى تدهور أداء ألواحك الشمسية، قد تحصل على جهد منخفض فقط عند استخدامها.
تحليل الناتج الحالي للخلايا الشمسية: يجب اختيار شدة التيار المستمر أو شدة التيار المستمر على جهاز القياس المتعدد لهذا الاختبار. يجب ضبط حساسية التيار لديك على قيمة أعلى بكثير من أقصى شدة تيار لجهازك، كما كان الحال سابقًا. سيضمن ذلك قراءات دقيقة ويحمي اللوحة من التلف.
تحديد الجهد عند عدم التحميل: عند قراءة الجهد بدون حمل، تذكّر أن هذه القراءة مطابقة لقراءة الدائرة المفتوحة. عند اختبار لوحة شمسية جديدة، يجب أن تتطابق قراءة جهاز القياس المتعدد للدائرة المفتوحة مع قيمة الجهد المسجلة على اللوحة. ولأنه لا يوجد موقعان يستقبلان نفس كمية ضوء الشمس، يجب عليك تقليل التظليل، وأن تنتبه إلى أن قراءة جهاز القياس المتعدد تختلف أيضًا باختلاف الموسم وموقعك. بعد ذلك، لنرَ كيفية اختبار قدرة اللوحة الشمسية.
انظر أيضا: خرج حمل وحدة التحكم في شحن الطاقة الشمسية
كيفية اختبار قوة اللوحة الشمسية؟
معرفة الجهد والتيار تُمكّنك من تحديد قدرة لوحتك الكهربائية بالواط. اضرب هذين الرقمين واستبدل "واط" بالرقم الناتج. فيما يلي صيغة بسيطة وتطبيقها:
تم الحصول على قراءة 22.4 فولت بعد القياس الدقيق.
الأمبير كما تم قياسه: 5 أمبير
يتم التعبير عن الواط ببساطة على أنه حاصل ضرب الجهد في التيار.
112 واط تساوي 22.4 فولت مضروبة في 5 أمبير.
حدد عدد الواط/الساعة المتوقع الحصول عليه يوميًا بعد معرفة ناتج الواط من ألواحك الشمسية. اضرب ناتج الواط في عدد ساعات تعرض اللوح لأشعة الشمس يوميًا، مع مراعاة الفترة من السنة.
الطاقة بالواط مضروبة في الوقت المستغرق في ضوء الشمس كل يوم، ينتج عنها الطاقة بالواط/ساعة
اضرب 112 واط في 6 ساعات للحصول على 672 واط ساعة (Wh).
672 واط/1,000 = 0.672 كيلوواط/ساعة
يمكن توسيع نطاق هذه الصيغة عند إجراء اختبارات الألواح الشمسية لتحديد العدد الأمثل للألواح الشمسية لمجموعة معينة. يمكنك القيام بذلك إذا كنت ترغب في تقليل تأثيرك على الشبكة الكهربائية تمامًا أو إذا كنت ترغب في تشغيل منزلك باستخدام مصادر الطاقة المتجددة. يمكن صياغة هذه الصيغة الجديدة على النحو التالي:
واط ساعة في اليوم مضروبة في 365 يومًا = واط ساعة مُنتَجة في عام واحد
ضرب 0.672 كيلووات في الساعة في 365 يومًا يعطينا 245.28 كيلووات في الساعة سنويًا.
لحساب عدد الألواح اللازمة لإنتاج إجمالي احتياجات منزلك السنوية من الطاقة، ما عليك سوى قسمة استهلاكك السنوي من الطاقة (حوالي 11,000 كيلوواط/ساعة للمنزل الأمريكي المتوسط) على إنتاج الألواح السنوي بالكيلوواط/ساعة. استثمر في مصفوفة شمسية أكبر قليلاً من اللازم (بحوالي 10%) لتغطية خسائر النظام. هذا سيساعدك على فهم كيفية اختبار قدرة الألواح الشمسية.
بهذا نكون قد وصلنا إلى نهاية هذه المقالة. تعلّم كيفية اختبار مُضخّمات الألواح الشمسية باستخدام جهاز القياس المتعدد مهارةٌ مهمةٌ أتقنتها. الآن، لن تحتاج أبدًا إلى الاعتماد على فنيّ لاختبار ألواحك الشمسية.
