تبدو الألواح الشمسية التقليدية غير جذابة بعض الشيء نظرًا لتركيبها على حوامل ذات إطارات من الألومنيوم لا تتناسب مع تصميم المبنى أو المنزل. عندما يرغب عميل للطاقة الشمسية المنزلية في تحديث وتجميل سطح منزله، تأتي الألواح الشمسية ثنائية الوجه بدون إطار. غالبًا ما يطلب هؤلاء العملاء إيلاء اهتمام أكبر لمظهر تركيب الألواح على السطح. لذا، دعونا نناقش بالتفصيل ماهية الألواح الشمسية بدون إطار.
ما هي اللوحة الشمسية بدون إطار؟
يعتمد نجاح أعمال الألواح الشمسية بشكل متساوٍ على سوق أصحاب المنازل وقطاع الطاقة الشمسية الكهروضوئية. يعمل مهندسو الطاقة الشمسية باستمرار على زيادة فعالية وإنتاجية الألواح، مع مراعاة التفضيلات الجمالية للسكان. يتمتع هذا القطاع بوضع قوي ومستدام لمواصلة التوسع والتقدم ودعم البيئة.
تُنتج هذه الإطارات بطاقة مجسدة أقل لأنها لا تحتوي على معدن. تُعرف هذه الإطارات أيضًا بألواح زجاجية فوق زجاجية لأنها تحتوي على خلايا شمسية مرتبة في شبكة بين قطعتين من الزجاج. بفضل هذه الألواح الشمسية بدون إطار، تصبح المصفوفة أقرب إلى السقف. يجب أن يكون زجاج اللوح أكثر سماكة لضمان سلامة هيكله، نظرًا لعدم وجود إطار يحمله. هذا ما يفسر ببساطة ماهية الألواح الشمسية بدون إطار. الآن، أنت مستعد للتعرف على الألواح الشمسية ثنائية الوجه بدون إطار.
ما هي الألواح الشمسية ثنائية الوجه بدون إطار؟
بعبارات بسيطة ، في الألواح الشمسية ثنائية الوجه بدون إطار يتم توليد الكهرباء الشمسية بواسطة وحدات ثنائية الوجه على جانبي اللوحة. على عكس الألواح التقليدية أحادية الوجه ذات الظهر المعتم، تُظهر الوحدات ثنائية الوجهين كلا من الواجهة الأمامية والخلفية للخلايا الشمسية. يؤكد بعض مصنعي الوحدات ثنائية الوجهين أن الطاقة الإضافية المُنتجة من الخلف يمكن أن تزيد الإنتاج بنسبة تصل إلى 30% عند وضعها على سطح عاكس للغاية.
تتنوع أشكال الوحدات ثنائية الوجهين. بعضها مزود بإطارات، والبعض الآخر بدونها. بعضها مزود بطبقتين من الزجاج، بينما يحتوي بعضها الآخر على صفائح خلفية شفافة. على الرغم من وجود أشكال متعددة البلورات، إلا أن معظمها يستخدم خلايا أحادية البلورة. تُولّد الطاقة من كلا الطرفين، وهذا هو الشيء الوحيد الذي لا يتغير. توجد وحدات ثنائية الوجهين، بدون إطار، مصنوعة من زجاج مزدوج، تُظهر الجوانب الخلفية للخلايا. توجد قضبان التوصيل ونقاط التلامس في كل من مقدمة ومؤخرة الخلايا في الوحدات ثنائية الوجهين.
كيف يتم تركيب الوحدات ثنائية الوجه؟
يُحدد نوع الألواح الشمسية ثنائية الوجه كيفية تركيبها. ونظرًا لأن أنظمة التركيب والرفوف التقليدية مُصممة بالفعل لتناسب الإصدارات المُؤطرة، فقد يكون تركيب الوحدة ثنائية الوجه المُؤطرة أسهل من تركيب الوحدة بدون إطار. يقدم منتجو الوحدات ثنائية الوجه المشابك الخاصة بهم للتثبيت لعلامتهم التجارية الخاصة، مما يزيل أي مخاوف تتعلق بالتثبيت.
من المهم بشكل خاص تجنب الإفراط في إحكام المثبتات وإتلاف الزجاج عند استخدام وحدات ثنائية الوجه بدون إطار لأن مشابك الوحدات غالبًا ما تحتوي على واقيات مطاطية لحماية الزجاج.
تزداد الكهرباء التي تولدها الوحدة ثنائية الوجهين من خصائصها بزيادة ميلها. تُمنع أي انعكاسات ضوئية من الوصول إلى الجزء الخلفي من الخلايا بواسطة الوحدات ثنائية الوجهين المثبتة بشكل مسطح على سطح المبنى. ونظرًا لوجود مساحة أكبر للإمالة وانعكاس الضوء المنعكس إلى الجزء الخلفي من الوحدات على أسطح الشركات المسطحة والمصفوفات الأرضية، فإن أداء الوحدات ثنائية الوجهين يكون أفضل في هذه البيئات.
قد يتأثر أداء الوحدات ثنائية الوجه بآلية التركيب نفسها. تُظلل الصفوف الخلفية من الخلايا ثنائية الوجه بأنظمة رفوف مزودة بقضبان دعم، تُغطى عادةً بالطبقة الخلفية لوحدة أحادية الوجه. ولتجنب التظليل، تُقلص أيضًا صناديق التوصيل في الألواح ثنائية الوجه أو تُقسم إلى عدة قطع موضوعة على طول حافة اللوحة. تُلغى مشكلة التظليل الخلفي بأنظمة التركيب والرفوف المصممة خصيصًا للأنظمة ثنائية الوجه.
اقرأ أيضا: ما هي أنواع الألواح الشمسية الأربعة؟
كيفية تركيب الألواح الشمسية بدون إطار؟
يتكون الجزء النموذجي من شطيرة سيليكون. عادةً ما تكون الطبقة الخلفية بوليمرية، ويحيط بها إطار لضمان السلامة الميكانيكية للمنتج، ويوجد زجاج تتوسطه خلية سيليكون.
في وحدة زجاجية مزدوجة، استُبدلت الطبقة الخلفية بطبقة ثانية من الزجاج، مما أدى إلى شطيرة زجاجية بدون إطار. يُغلّف الزجاج الخلايا. ولكن كيف يُمكن تركيب الألواح الشمسية بدون إطار؟ حسنًا، تم تطوير المشابك بدون إطار مع واقيات مطاطية للتركيبات ذات الأسقف المائلة، لحماية الزجاج وتمكين التركيب التقليدي بدون إطار. يُنصح بتجنّب الإفراط في الشد باستخدام مُحدِّدات عزم الدوران.
تم إنشاء حلول تعتمد على المواد اللاصقة لـ الأنظمة المثبتة على الصابورة والأرضية، مما يُلغي الحاجة إلى المشبك. تُنتج شركات تصنيع عريقة مواد لاصقة تُستخدم في بناء ناطحات السحاب الزجاجية.
يمكن توصيل الوحدات مسبقًا وتجميعها في بيئة مُتحكم بها، مثل المستودعات، لتقصير فترات التركيب وخفض تكاليف العمالة. بعد ذلك، تُنقل مكونات الألواح إلى الموقع. يُعد هذا مفيدًا جدًا للمهام التي تتطلب أجورًا سائدة.
بفضل الوفورات الكبيرة في تكلفة الخدمة، تتيح الأتمتة والروبوتات تركيب وحدات بقدرة ميغاواط يوميًا بواسطة فرق عمل صغيرة، مما يُسرّع التدفقات النقدية ويعزز عائد الاستثمار. كما يُخفّض هذا تكلفة تسوية الموقع وإصلاحه، ويمنع تراكم الغبار والأوساخ على الوحدات.
هل إطار الألواح الشمسية مهم حقًا؟
يختلف الأمر. على الرغم من أن الإطارات توفر قوة الألواح الشمسية، يمكن أن تكون الألواح الشمسية ثنائية الوجه بدون إطار قوية بما يكفي بالفعل لتحمل أي عاصفة برد قوية أو أي تأثيرات أخرى. يعتمد الأمر في النهاية على قوة شد الزجاج وسمكه. قد يبدو التفاوض على سمك الزجاج مع مُصنِّع الألواح الكهروضوئية غريبًا، لكن من الممارسات الشائعة لدى المُصنِّعين خفض التكاليف باستخدام زجاج أرق قليلًا من المعتاد. تتراوح سماكة الزجاج عادةً بين 3 و3.5 مم. يجب أن يكون سمك الألواح الكهروضوئية بدون إطارات حوالي 4 مم.
من السهل تركيب الألواح على هيكل التثبيت بفضل الثقوب الموجودة في الجزء الخلفي من إطار الألواح الشمسية. ومع ذلك، تتزايد خيارات التركيب التي تُغني عن الإطارات القديمة. يُعد استخدام المشابك على الوحدات بدون إطار خيارًا ممتازًا. على الأسطح، تبدو أفضل بكثير من الألواح ذات الإطارات، كما أنها سهلة التركيب. هذا يُفسر أهمية إطار الألواح الشمسية.
انظر أيضا: 3 أنواع رائدة من أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية
ما هو الفرق بين الألواح الشمسية المؤطرة والألواح الشمسية غير المؤطرة؟
الغرض الرئيسي من هيكل الألواح الشمسية هو ربط الجزأين معًا عند التفكير في تركيب ألواح شمسية ثنائية الوجه بدون إطار. قبل الشراء، تأكد من احتياجاتك. لذا، دعونا نناقش بإيجاز الألواح الشمسية المؤطرة والألواح الشمسية بدون إطار.
الألواح الشمسية المؤطرة
إطار اللوحة الشمسية عبارة عن شبكة من المثبتات التي تربط اللوحة الشمسية لإطار التثبيت. حماية هيكل الصفائح الزجاجية للألواح الشمسية هي وظيفتها الثانوية، وربما بنفس الأهمية. وبالمثل، يمكنك شراء هيكل لوح شمسي يتطلب تركيب وصلات بالضغط.
أحد الأشياء التي يجب عليك مراعاتها عند اختيار الإطار الخاص بك نظام الطاقة الشمسية هناك احتمال لتراكم التوتر. بالإضافة إلى ذلك، عليك ضمان التصاق طويل الأمد، ويفضل أن يكون أطول من عمر اللوحة نفسها، استقرار الأشعة فوق البنفسجية لحماية سلامة السند.
كبديل، يمكنك التفكير في الحصول على إطار أضيق وأكثر مرونة. وحسب احتياجاتك، قد يكون أيٌّ من هذين الخيارين غير فعال ومكلفًا للغاية.
يُشكّل الألومنيوم الغالبية العظمى من إطارات الألواح الشمسية. ولأنه يُراعي نسب التمدد والانكماش للإطار واللوح الزجاجي، يُعدّ إطار الألومنيوم خيارًا شائعًا. وتُحدَّد متانة ووظيفة هيكل المفصل في النهاية بمقدار الإجهاد المُتراكم فيه.
الألواح الشمسية بدون إطار
لا يوجد إطار، وهو تعريف واضح للألواح الشمسية بدون إطار. الخلايا الشمسية هي محصورة بين قطعتين من الزجاج في زجاج مزدوج، يُعرف أيضًا باسم "زجاج على زجاج" أو "زجاج-زجاج"، من بين مسميات أخرى. تذكر أن "زجاج على زجاج" يختلف عن "بلا حدود".
الميزة الرئيسية هي عدم وجود مثبتات. الوحدات بدون إطار أقل عرضة لصدمات كهربائية للموظفين لعدم وجود إطار معدني. وللمهتمين بمشاكل التلف المحتملة، تُعد الوحدات بدون إطار خيارًا رائعًا أيضًا. فهي أكثر فعالية لأن التيار الكهربائي لا يتسرب من إطار غير موجود.
نظرًا لعدم وجود طبقة خلفية، تتمتع الوحدات الزجاجية المزدوجة بمستوى أعلى من السلامة من الحرائق. للعملاء الذين يرغبون في دمج وحداتهم بسلاسة أنظمة الطاقة الشمسية في الأسطحكما توفر الوحدات الخالية من الإطارات أيضًا قيمة جمالية مميزة.
ما هي مزايا الألواح الشمسية بدون إطار؟
مع تصنيفات كفاءة متقاربة وتصميم أكثر جمالاً، أصبحت الألواح الشمسية بدون إطار متوفرة الآن. إليك بعض مزاياها.
a. الحوادث أقل احتمالا لأنها تفتقر إلى دعامات معدنية. خاصةً مع درجات ألوان القرميد الداكنة، فإنها تتناغم بشكل أفضل مع قرميد الأسقف المركب.
ب. أ عمر ممتد يتم ذلك بفضل التصميم بدون إطار والذي يقلل من تأثيرات التدهور الناجم عن الجهد (PID).
ج. يمكن أن تكون مُثبت بدون مشابك عن طريق استخدام البراغي التي تمر عبر الثقوب التي تم حفرها بالفعل في وجه الزجاج.
د. بالإضافة إلى ذلك، يتيح التثبيت بالمسامير المستعرضة التجمع السريع.
هـ. الألواح الشمسية بدون إطار أقوى ولا تواجه مشاكل مثل صدأ الإطار. وبفضل تكلفتها المنخفضة، يمكن استخدام هذه الإطارات أيضًا في تركيبات المرافق واسعة النطاق.
اقرأ أيضا: 3 مزايا وعيوب الألواح الشمسية غير المتبلورة
ما هي عيوب الألواح الشمسية بدون إطار؟
يجب أن تكون لديك فكرة واضحة تمامًا عن الألواح الشمسية بدون إطار قبل التفكير في أي نوع من المباني. على الرغم من المزايا المذكورة أعلاه، إليك بعض عيوب الألواح الشمسية بدون إطار.
أ. الألواح الشمسية بدون إطار هي لا يزال غير شائع جدًالكي تعمل هذه الألواح بشكل صحيح، يجب تركيب هياكل تثبيت خاصة، وهي لا توجد بشكل متكرر.
ب. نظرًا لأن هذه الألواح غير مؤطرة، فهناك تصور في السوق بأن قد تكون الحدود عرضة للخطرومع ذلك، فإن هذه الألواح مصنوعة من زجاج سميك وقوي.
ج. لا يزال هناك بعض العقبات التقنية يتم حلها باستخدام لوحات بدون إطار.
د. التكلفة هي لا يزال أكثر تكلفة من الوحدات القياسية.
من الصعب توقع النقاش المستمر حول الألواح الشمسية المؤطرة مقابل الألواح بدون إطار. في تقنية الألواح ثنائية الوجه، يعتمد إنتاج الطاقة على الطبقة التحتية خلف الوحدات، مثل سقف تجاري أبيض، أو قرميد داكن، أو عشب، أو حصى. هيكل التكلفة آخذ في التناقص، ومجتمع التمويل يتجه نحو الألواح ثنائية الوجه.
