أحدثت الألواح الشمسية ثورةً في كيفية تسخير الطاقة المتجددة. ومع استمرار ارتفاع الطلب على الطاقة الشمسية، من الضروري فهم المواصفات التي تحدد كفاءة وإنتاجية الألواح الشمسية. في هذا الدليل، سنساعدك على فهم مواصفات الألواح الشمسية، ونعلمك أيضًا كيفية قراءتها.
فهم مواصفات الألواح الشمسية وكيفية قراءتها
يُعدّ الفهم الشامل لمواصفات الألواح الشمسية أمرًا بالغ الأهمية لاتخاذ قرارات مدروسة عند اختيار النظام المناسب لاحتياجاتك. إليك تفصيل للمواصفات الرئيسية وإرشادات حول كيفية تفسيرها:
1. القدرة الكهربائية المقدرة
تمثل القدرة الكهربائية للوحة الشمسية كمية الكهرباء التي تولدها في ظل ظروف اختبار محددة. وتشمل هذه الظروف إشعاعًا شمسيًا قدره 1,000 واط لكل متر مربع، ودرجة حرارة للخلايا الشمسية تبلغ 25 درجة مئوية، وكتلة هوائية مقدارها 1.5.
من المهم ملاحظة أن القدرة الكهربائية المقدرة تُقاس في ظروف معملية مُراقبة، وأن التركيبات الفعلية تتلقى كميات متفاوتة من ضوء الشمس طوال اليوم. ومع ذلك، تُنتج الألواح ذات القدرة الكهربائية الأعلى عادةً كيلوواط/ساعة أكثر سنويًا.
تُشير كفاءة الألواح الشمسية إلى مدى فعاليتها في تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء. على سبيل المثال، إذا استقبل لوح شمسي 1,600 واط من ضوء الشمس على مساحة 1.6 متر مربع، مع إشعاع شمسي قدره 1,000 واط/م²، وأنتج 355 واط من الكهرباء، فإن كفاءته تبلغ 22%. تتميز أفضل الألواح متعددة البلورات بكفاءة تقارب 17%، بينما تتجاوز كفاءة أفضل الألواح أحادية البلورة 22%.
قد تبدو تقييمات كفاءة الألواح الشمسية أقل مقارنة بمحطات الطاقة التي تعمل بالوقود الأحفوري، ولكن من المهم أن نتذكر أن الطاقة الشمسية مجانية وخالية من الانبعاثات، في حين أن محطات الطاقة التي تعمل بالوقود الأحفوري لها تكاليف وانبعاثات مرتبطة بها.
2. ضمان
يُقدّم مُصنّعو الألواح الشمسية نوعين من الضمانات : ضمان المنتج وضمان إنتاج الطاقة ، ولكلٍّ منهما فترة تغطية خاصة به. يضمن الضمان الموثوق استبدالًا مجانيًا في حال تعطل أيٍّ من الألواح قبل الأوان. مع ذلك، من الضروري الاستعانة بفني متخصص لتركيب الألواح دون إبطال الضمان.
أ) ضمان المنتج
ضمان المنتج مماثل لضمانات الأجهزة الإلكترونية الأخرى. في حال تعطل أي من الألواح الشمسية خلال فترة الضمان، ستوفر الشركة المصنعة بدائل مجانية. يتراوح الضمان القياسي للمنتجات في قطاع الطاقة الشمسية بين 10 و12 عامًا ، لكن بعض العلامات التجارية تقدم ضمانات تصل إلى 25 عامًا.
ب) ضمان الطاقة
ضمان إنتاج الطاقة، المعروف أيضًا بضمان الأداء، أكثر تعقيدًا بعض الشيء. ومع ذلك، يمكن تلخيصه كما يلي:
- تتدهور الألواح الشمسية بشكل طبيعي مع مرور الوقت، مما يؤدي إلى انخفاض تدريجي في إنتاج الكهرباء. عادةً ما تحدد الشركات المصنعة الرائدة نسبة تدهور تتراوح بين ٢٪ و٣٪ في السنة الأولى، ثم ٠.٥٠٪ أو أقل سنويًا بعد ذلك.
- على سبيل المثال، إذا كانت ألواحك الشمسية تعاني من خسارة بنسبة 3% في السنة الأولى و0.50% سنويًا بعد ذلك، فيجب أن تحتفظ بما لا يقل عن 92.5% من سعتها الأولية بعد 10 سنوات و85% بعد 25 عامًا.
- إذا كان لديك تدهور الألواح الشمسية إذا كانت الطاقة أسرع من المعدل المحدد، فيمكنك تقديم مطالبة بموجب ضمان خرج الطاقة للحصول على قطع بديلة.
عادةً ما يقدم المصنّعون ضمانًا على إنتاج الطاقة لمدة تتراوح بين 25 و30 عامًا. وبالرجوع إلى المثال السابق، يسري هذا الضمان إذا انخفضت قدرة الألواح الشمسية إلى 85% بعد 10 سنوات، حيث من المفترض أن تحتفظ بنسبة 92.5% من قدرتها الأصلية وفقًا للمواصفات. أما إذا كانت قدرة الألواح لا تزال 93% بعد 10 سنوات، فلن يسري الضمان لأن هذه النسبة تتجاوز القيمة المحددة.
3. معامل درجة الحرارة
يقل إنتاج الطاقة الكهربائية من الخلايا الشمسية مع ارتفاع درجة حرارتها ، لكن هذا التأثير يختلف باختلاف العلامات التجارية والموديلات. لتقدير تأثير درجة الحرارة على ألواحك الشمسية، تحقق من معامل درجة الحرارة، الذي يُقاس كنسبة مئوية للفقد لكل درجة مئوية. من المهم ملاحظة أن ارتفاع درجة الحرارة يُحسب نسبةً إلى 25 درجة مئوية، وهي إحدى شروط الاختبار القياسية.
على سبيل المثال، ستشهد لوحة شمسية ذات معامل حرارة -0.50% لكل درجة مئوية انخفاضًا في إنتاجيتها بنسبة 10% مع ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 20 درجة مئوية. أما اللوحة ذات معامل حرارة -0.26% لكل درجة مئوية، فستفقد 5.2% فقط من إنتاجيتها مع نفس الارتفاع في درجة الحرارة.
اقرأ أيضاً: مواصفات الألواح الشمسية متعددة البلورات
كيف أقرأ مواصفات الألواح الشمسية؟
قد يكون فهم المصطلحات والتصنيفات المختلفة الواردة في ورقة مواصفات الألواح الشمسية أمرًا مُربكًا. ولتوضيح ذلك، سنشرح كلًا منها بالتفصيل. سيساعدك هذا على تعلم كيفية قراءة مواصفات الألواح الشمسية.
1. شروط الاختبار القياسية
تشير شروط الاختبار القياسية (STC) إلى مجموعة المعايير التي يتم بموجبها اختبار الألواح الشمسية. وتشمل هذه الشروط درجة حرارة الخلية 25 درجة مئوية (77 درجة فهرنهايت)، وشدة إضاءة 1000 واط لكل متر مربع (مماثلة لضوء الشمس وقت الظهيرة)، وكثافة جوية تبلغ 1.5 (زاوية الشمس عمودية على اللوحة على ارتفاع 500 قدم فوق مستوى سطح البحر).
2. درجة حرارة الخلية الطبيعية
توفر درجة حرارة التشغيل العادية للخلايا (NOCT) صورةً أكثر واقعيةً لظروف التشغيل الفعلية للألواح الشمسية. على عكس ظروف الاختبار القياسية (STC)، تأخذ NOCT في الاعتبار عوامل مثل درجة حرارة الهواء 20 درجة مئوية (68 درجة فهرنهايت)، وشدة إضاءة 800 واط لكل متر مربع (سماء مشمسة جزئيًا مع وجود غيوم متفرقة)، وسرعة رياح 2.24 ميل في الساعة لتبريد الجزء الخلفي من الألواح المثبتة على الأرض. تكون قيم NOCT أقل، لكنها تعكس توقعات أداء أكثر دقة لأنظمة الطاقة الشمسية.
3. جهد الدائرة المفتوحة (Voc)
يشير جهد الدائرة المفتوحة (Voc) إلى جهد خرج اللوحة الشمسية عند عدم وجود حمل موصول بها . ويمكن تحديد Voc بقياس الجهد بين طرفي اللوحة الموجب والسالب باستخدام مقياس الفولتميتر. هذه قيمة مهمة لأنها تمثل أقصى جهد يمكن أن تنتجه اللوحة في ظل ظروف الاختبار القياسية. ويُستخدم هذا الجهد لتحديد عدد اللوحات التي يمكن توصيلها على التوالي مع العاكس أو منظم الشحن.
4. تيار الدائرة القصيرة (Isc)
تيار الدائرة القصيرة (Isc) هو التيار الناتج من الألواح الشمسية عند توصيل طرفيها الموجب والسالب مباشرةً. ويُقاس هذا التيار باستخدام مقياس التيار الكهربائي (الأميتر) بين هذين الطرفين، وهو أعلى تيار يمكن أن تنتجه الألواح في ظل ظروف الاختبار القياسية.
عند تقييم سعة الأجهزة المتصلة مثل وحدات التحكم في شحن الطاقة الشمسية أو العاكسات، يتم استخدام Isc، والذي يتم ضربه في كثير من الأحيان في 1.25 لتلبية متطلبات قانون الكهرباء الوطني (NEC) بنسبة 80٪.
5. أقصى نقطة طاقة (Pmax)
تشير نقطة الطاقة القصوى (Pmax) إلى الطاقة المثلى الناتجة عن اللوحة الشمسية. وهي تمثل أعلى قدرة كهربائية يتم تحقيقها بضرب الجهد والتيار (الفولت × الأمبير = الواط).
عند استخدام وحدة تحكم شحن أو عاكس تتبع نقطة القدرة القصوى (MPPT)، تهدف إلكترونيات MPPT إلى الحفاظ على الجهد والتيار عند هذه النقطة لتحقيق أقصى إنتاج للطاقة. تتوافق القدرة الكهربائية المسجلة للوحة الشمسية مع Pmax، والتي تُحسب كالتالي: Pmax = Vmpp x Impp.
6. أقصى جهد لنقطة القدرة (Vmpp)
جهد نقطة القدرة القصوى (Vmpp) هو الجهد الذي تكون عنده القدرة الناتجة في أعلى مستوياتها . وهو الجهد المطلوب عند توصيل اللوحة بمعدات الطاقة الشمسية بتقنية تتبع نقطة القدرة القصوى (MPPT)، مثل وحدة التحكم في شحن الطاقة الشمسية بتقنية MPPT أو عاكس الربط بالشبكة، وذلك في ظل ظروف الاختبار القياسية.
7. الحد الأقصى لتيار نقطة الطاقة (Impp)
تيار نقطة القدرة القصوى (Impp) هو التيار (بالأمبير) الذي تكون عنده القدرة الناتجة في أعلى مستوياتها. وهو التيار المطلوب عند توصيل اللوحة بمعدات الطاقة الشمسية بتقنية تتبع نقطة القدرة القصوى (MPPT) في ظل ظروف الاختبار القياسية.
8. الجهد الاسمي
لا يمثل الجهد الاسمي جهدًا فعليًا تم قياسه. بل يشير إلى فئة.
على سبيل المثال، قد يبلغ جهد الدائرة المفتوحة (Voc) للوحة شمسية اسمية بجهد 12 فولت حوالي 22 فولت، ويبلغ أقصى جهد لنقطة القدرة (Vmp) حوالي 17 فولت. صُممت هذه اللوحة لشحن بطارية 12 فولت (والتي تعمل عادةً بجهد حوالي 14 فولت).
عادةً، تساعد الفولتية الاسمية في تحديد المعدات المتوافقة التي يمكن استخدامها معًا.
ما هي مواصفات الألواح الشمسية 500 واط؟
بناءً على مُصنّعي الألواح الشمسية وطرازها، قد تختلف مواصفات لوحين شمسيين بقدرة 500 واط. ومع ذلك، عادةً ما تكون مواصفات هذه الألواح الشمسية بقدرة 500 واط.
- تحتوي اللوحة الشمسية بقدرة 500 واط على تصنيف القوة الكهربائية 500 واط في ظل ظروف الاختبار القياسية (STC).
- أنه يحتوي على إنتاج الطاقة اليومي والسنوي حوالي 2 كيلووات ساعة و 731 كيلووات ساعة على التوالي.
- لديها كفاءة الوحدة تقييمات بلغت 21%.
- عادةً ما يتم تصنيع الألواح ذات القدرة 500 واط من 144 خلية أحادية البلورة نصف مقطوعة.
- لوحة 500 واط لها نموذجية البصمة تبلغ مساحتها حوالي 27.5 قدمًا مربعًا.
- كل لوحة بقدرة 500 واط تقريبًا يزن 71.2 رطل (32.3 كجم).
انظر أيضًا: كم أمبيرًا ينتج لوح شمسي بقدرة 100 واط
ما هي مواصفات اللوحة الشمسية 300 واط؟
هذه بعض الألواح الشمسية العامة بمواصفات 300 واط.
- تستخدم لوحة الطاقة الشمسية متعددة البلورات بقوة 300 واط خلايا متعددة البلورات.
- تستخدم لوحة الطاقة الشمسية أحادية البلورية بقوة 300 واط خلايا أحادية البلورية.
- تستخدم لوحة الطاقة الشمسية ثنائية الوجه بقوة 300 واط أيضًا خلايا أحادية البلورة.
- استخدم القوة المصنفة من هذه الأجهزة 300 واط.
- تتراوح ضمانة عيوب التصنيع من من 2 إلى 5 سنوات.
- تتراوح ضمانة أداء الإخراج من من 5 إلى 10 سنوات.
- تتمتع لوحة شمسية أحادية البلورة بقوة 300 واط بكفاءة تبلغ حوالي 19٪ إلى 20٪.
- توفر لوحة الطاقة الشمسية متعددة البلورات بقوة 300 واط كفاءة تصل إلى ما يقرب من 16٪ إلى٪ 17
- 300 واط الألواح الشمسية ثنائية الوجه كفاءة إنتاج الطاقة تذهب حتى 22٪.
ما هي مواصفات لوحة الطاقة الشمسية 175 واط؟
للحصول على نظرة عامة على مواصفات الألواح الشمسية بقدرة 175 وات، دعونا نلقي نظرة على مواصفات الألواح الشمسية أحادية البلورة بقدرة 175 وات من شركة رينوجي :
| المواصفات | القيم |
| أقصى قوة في شركة الاتصالات السعودية | 175W |
| فتح الدائرة الكهربائية الجهد | 21.6V |
| تيار الدائرة القصيرة | معالج الرسوميات PowerVR |
| جهد التشغيل الأمثل | 18.1V |
| تيار التشغيل الأمثل | معالج الرسوميات PowerVR |
| درجة حرارة التشغيل | -40 درجة فهرنهايت إلى 176 درجة فهرنهايت (-40 درجة مئوية إلى 80 درجة مئوية) |
| أقصى نظام الجهد | 600 فولت تيار مستمر UL |
| الحد الأقصى لتقييم سلسلة الصمامات | معالج الرسوميات PowerVR |
| الكابلات | 13 AWG بطول 2.3 قدم |
| الأبعاد | 49.7×27.5×1.38 بوصة (126269935 مم) |
| الوزن | 22،10 رطل (XNUMX،XNUMX كجم) |
| عدد الخلايا | 64 |
| تقاطع مربع | IP65 |
| نوع من الخلايا | أحادية |
| كفاءة الوحدة | 22% |
اقرأ أيضاً: هل يمكن لمحول طاقة بقدرة 750 واط تشغيل الميكروويف؟
ما هي مواصفات لوحة الطاقة الشمسية 5 واط؟
لفهم مواصفات الألواح الشمسية بقدرة 5 وات، سنستعين بلوح شمسي بقدرة 5 وات من شركة بلو سولوريا –
| المواصفات الخاصه | بعد التخفيض |
| الابعاد | 170x250x4.5mm |
| ذروة الطاقة (بماكس) | 5W |
| الجهد عند Pmax (Vmp) | 10V |
| الحالي في Pmax (Imp) | معالج الرسوميات PowerVR |
| جهد الدائرة المفتوحة (Voc) | 12V |
| تيار الدائرة القصيرة (Isc) | معالج الرسوميات PowerVR |
| نوع من الخلايا | خلية شمسية أحادية البلورية عالية الكفاءة |
| قوة التسامح | ± 5٪ |
| طريقة التغليف | خفف من الزجاج |
| ضمان المنتج | 5 سنوات |
| درجة حرارة التخزين | -20 ° C ~ ° C 65 |
| درجة حرارة العمل | -40 ° C ~ ° C 85 |
| شروط الاختبار القياسية (STC) | 1000 واط/م2، 1.5 صباحًا، 25 درجة مئوية درجة حرارة الخلية |
انظر أيضًا: ما هو استهلاك الطاقة لمحول طاقة بقدرة 400 واط؟
ما هي أفضل مواصفات الألواح الشمسية؟
بعد معرفة مواصفات الألواح الشمسية بقدرات 500 واط، و300 واط، و175 واط، و5 واط، قد تتساءل عن أفضل مواصفات الألواح الشمسية. في الواقع، تعتمد المواصفات على الاستخدام المقصود وأولويات المستخدم.
عند الاستثمار في الألواح الشمسية، يُعد فهم مواصفاتها أمرًا بالغ الأهمية لاتخاذ قرار مدروس. تُحدد عوامل مثل القدرة الكهربائية، والكفاءة، ومعاملات درجة الحرارة، وتفاصيل الضمان الأداء العام وطول عمر نظام الألواح الشمسية.
موصى به: ما هو تحرير قطاع الطاقة؟
1 كيف
الطاقة الشمسية