9 خطوات لتركيب الواح الطاقة الشمسية وحساب زاوية الميل والإتجاه

تركيب ألواح الطاقة الشمسية يمكنه أن يوفر عليك المال كما أنه يساهم في حماية البيئة وخفض الانبعاثات الكربونية، في حين توفر بعض أنظمة الطاقة الشمسية الاستقلال عن الشبكة الكهربائية، أو القدرة على جني الأرباح من خلال إعادة بيع الطاقة إلى الشبكة العمومية، كما يجد الكثير من الناس الراحة في مجرد خفض فواتير الكهرباء الخاصة بهم وذلك بتركيب الطاقة الشمسية بدون بطاريات.

عادة ما يتم الاستعانة بمتخصصين لتركيب الواح الطاقة الشمسية، ولكن بمجرد أن تعرف كيفية تثبيت ألواح الطاقة الشمسية، ستفهم بشكل أفضل كيفية إجراء العملية، وقد تقرر حتى أنه يمكنك القيام بذلك بنفسك.

أين أستطيع تركيب الواح الطاقة الشمسية؟

عادة ما يتم تركيب الألواح الشمسية الكهروضوئية فوق الأسطح، حيث أنه المكان الذي يتوفر فيه غالباً شروط التركيب، بحيث تحصل الألواح على أقصى قدر من ضوء الشمس.

ومع ذلك، إذا كان التثبيت على السطح غير قابل للتطبيق أو غير مرغوب فيه، فيمكن أيضًا تركيب الواح الطاقة الشمسية على الأرض، وستحتاج فقط إلى التأكد من عدم وجود أشياء تحجب وصول أشعة الشمس عنها.

ويجب عليك في كل الأحوال ان تتفادى تثبيت الألواح الشمسية في مكان يقع عليه ظل اي مبني او منشأة او جبل محيط بالمكان.

خطوات تركيب الألواح الشمسية:

1- تحديد اتجاه تركيب الألواح الشمسية.

من المعروف ان الشمس يتغير موقعها في السماء من ساعة الي أخرى ومن يوم الي آخر ومن شهر الي شهر، وعلى الرغم من أهمية ذلك في حدوث فصول السنة الأربعة وتتابع الليل والنهار، إلا ان هذا لا يعجب المنشغلين بالطاقة الشمسية كثيراً، ويجعلنا دائماً نسأل السؤال المعروف في اي اتجاه احتاج الي توجيه الواح الطاقة الشمسية الخاصة بي؟

دعونا نحلل هذا السؤال سوياً لكي تعرف وعن فهم كيف تستطيع تحديد اتجاه تركيب الواح الطاقة الشمسية في اي مكان كنت على سطح الأرض.

تحديد اتجاه الالواح الشمسية

كما هو واضح في الصورة بالأعلى لو أنك ثبتت عصا على الأرض ستجد ان ظلها في أول النهار يكون أطول من العصا نفسها وأرفع منها ولكنك في وسط النهار ستلاحظ ان طول الظل أقصر وفي نفس سمك العصا تقريبا ثم في آخر النهار سيعود الظل رفيع وطويل كما بدأ في أول النهار.

بالطبع هذا التغير يعتمد على حركة دوران الأرض حول محورها المائل بزاوية 23 درجة تقريباً، الأمر الذي يجعل وضع الشمس في السماء يختلف بشكل يتناسب مع زاوية دوران الأرض.

لماذا يختلف توجيه الواح الطاقة الشمسية من بلد لأخرى؟

زاوية ميل الأرض تلك تجعل أحد نصفي الكرة الشمالي أو الجنوبي مواجه للشمس والآخر بعيد نسبياً، ولذلك ستجد دائماً ان فصول السنة في اي وقت في النصف الشمالي يقابلها الفصل المعاكس في النصف الجنوبي.

في الصورة التالية منزل يقع في نصف الكرة الجنوبي، وستجد انه في اي فصل من فصول السنة الشمس دائما تميل ناحية الشمال، وعلى العكس فمن يعيش في نصف الكرة الشمالي ستجد ان الشمس دائما في اي فصل من فصول السنة تميل ناحية الجنوب.

في أي اتجاه سأقوم بتركيب الواح الطاقة الشمسية الخاصة بي؟

الإجابة بكل بساطة أياً كان المكان الذي تعيش انت فيه فدائماً تشرق الشمس من الشرق وتغرب من الغرب، ولكن دائماً الشمس متعامدة على خط الاستواء ولذلك فإن كنت تعيش في نصف الكرة الشمالي (وهذا هو الحال في معظم البلاد العربية تقريباً)، وبما ان خط الاستواء يقع في الجنوب منا فأنت ستحتاج دائماً ان تجعل الواح الطاقة الشمسية الخاصة بك مواجهة دائما للجنوب.

2- حساب أفضل زاوية ميل لتركيب الألواح الشمسية.

يسأل العديد من الناس عن طريقة حساب زاوية ميل الالواح الشمسية عند التثبيت، والحقيقة أن هذا السؤال في منتهى الأهمية وفي منتهي البساطة في نفس الوقت، حيث ان في مخيلة العديد من المهتمين بالطاقة الشمسية ان تركيب الواح الطاقة الشمسية هو أمر معقد ويحتاج الي متخصصين.

وفي هذه الفقرة سنقوم بتوضيح كيفية حساب زاوية توجيه الواح الطاقة الشمسية (بأي زاوية ميل ستقوم بتوجيه الواح الطاقة الشمسية الخاصة بك اعتماداً على موقعك الجغرافي؟).

على الرغم من اننا سنحاول وضع اجابة مباشرة على هذا السؤال لأن هدفنا هو التبسيط وليس التعقيد، ولكن عليك ان تعلم أن إجابة هذا السؤال ليست مباشرة كما تظن، فمثلاً لو تحدثنا عن مدينة تقع على خط الاستواء ستكون الاجابة المباشرة هو ان توجه الواح الطاقة الشمسية الى الأعلى مباشرة بشكل افقي بزاوية صفر، ولو تحدثنا عن مكان يقع في القارة الجنوبية ستكون الاجابة مباشرة اجعل الواح الطاقة الشمسية رأسية بزاوية 90.

لكن في حالة البلدان المتوسطة فإن قمنا بتركيب الواح الطاقة الشمسية اعتماداً على زاوية ميل الشمس في فصل الصيف سنجد انه في فصل الشتاء لن نستطيع ان نحصل على أقصى قيمة ممكنة من الإشعاع الشمسي.

فالشمس ترتفع زاويتها في السماء في الصيف وتقل في الشتاء وتكون في وضع متوسط في فصل الخريف والربيع، وهذا يقودنا الي ان زاوية الميل يجب ان تختلف في كل فصل عن الآخر حتى نحقق اقصى استفادة في كل فصل، ولكن هذا لن يحدث إلا بتركيب أنظمة تتبع للشمس أو بتعديل زاوية ميل الألواح الشمسية كل فترة، وهذا لن يحدث غالباً.

فزاوية ارتفاع الشمس في السماء تتناسب مع درجة دائرة العرض العرض التي تقع عليها مدينتك.

زاوية الميل = درجة خط العرض

ولكن القاعدة تقول انه لتحقيق أفضل زاوية ميل لألواح الطاقة الشمسية في كل الفصول في السنة فيجب اتباع الآتي:

• في فصل الصيف: (درجة خط العرض - 15 درجة) هي زاوية ميل الألواح المثالية.
• في الخريف والربيع: (درجة خط العرض) هي درجة ميل الألواح المثالية.
• في فصل الشتاء: (درجة خط العرض + 15 درجة) هي درجة الميل المثالية للألواح الشمسية.

وان كنت لا تنوي تغيير زاوية ميل الواح الطاقة الشمسية في كل فصل فيمكنك ضبط زاوية الميل علي فصل الشتاء وستعمل جيداً في باقي فصول السنة.

يمكنك الحصول على درجة خط العرض الخاص بك من كتاب أطلس أو من جوجل ايرث لو اردت تحديدها بدقة وفيما يلي خريطة بسيطة لتوضيح خطوط العرض لعواصم بلدان العالم.

3- تركيب هيكل تثبيت الألواح الشمسية

يجب الآن تركيب الهيكل المعدني لتثبيت الألواح الشمسية، ووظيفته هي دعم قاعدة الألواح الشمسية لضمان ثباتها في مواجهة العوامل الخارجية.

قم بقياس المسافات المناسبة ووضع علامات للتثبيت، ثم قم بتركيب نظام تثبيت الألواح المعدني واتبع إرشادات الشركة المصنعة في ذلك.

تأكد من توجيه النظام وضبط زاوية ميله بالشكل المناسب كما أوضحنا في الفقرات السابقة.

4- تركيب ألواح الطاقة الشمسية

قم بتركيب الألواح الشمسية على نظام التثبيت باستخدام المشابك والمسامير التي تأتي مع نظام التثبيت، ويجب ان تتأكد أن المورد الذي حصلت منه على نظام التثبيت قد أعطاك تلك المشابك الصغيرة والمسامير الخاصة بها لتثبيت الألواح الشمسية.

تأكد من إحكام ربط جميع البراغي والصواميل بحيث تظل الألواح ثابتة.

5- توصيل الواح الطاقة الشمسية مع بعضها

بعد أن قمت بتركيب ألواح الطاقة الشمسية بنجاح، يتوجب عليك الآن إجراء التوصيلات الخاصة بالألواح الشمسية، وفي معظم الحالات يتم استخدام توصيلات من نوع MC4 وذلك لكونها مناسبة لجميه أنواع ألواح الطاقة الشمسية.

وتأكد من توصيل الألواح بالشكل الصحيح للحصول على الجهد والتيار المناسب للتصميم، فيمكن توصيل الألواح بالتوالي، أو تقسيم الألواح الى مجموعات كل مجموعة يتم توصيل الألواح فيما بينها على التوالي، وكل مجموعة موصلة بالمجموعة الأخرى على التوازي.

6- تركيب منظم الشحن

إن لم يكن هناك منظم شحن داخلي في محول التيار "Inverter" نفسه، فأنت بحاجة الآن الى تركيب منظم الشحن وتوصيل خرج الألواح الشمسية النهائي به.

يسمح منظم الشحن بشكل تلقائي للتيار الكهربائي بالتدفق عبر النظام أو إلى البطاريات للتخزين، فقم بتثبيته بين الألواح ومصفوفة أو بنك البطاريات.

7- تركيب مصفوفة البطاريات

سيتم تخزين الطاقة المولدة التي لا يتم استخدامها على الفور في منزلك في مصفوفة البطاريات أو ما يعرف ب "بنك البطاريات" لاستخدامها عندما لا تكون الشمس مشرقة، قم بتوصيل البطاريات معًا في سلسلة لإنشاء بطارية واحدة كبيرة.

ويجب أن نؤكد ان مصفوفة بطاريات الطاقة الشمسية تلك يجب أيضاً توصيلها مع بعضها بشكل مناسب للتيار والجهد الخارج من منظم الشحن، كما يجب أن يكون تخزينها في مكان ذو تهوية جيدة وقليل الرطوبة ولا يصل اليه ماء الأمطار.

8- تركيب محول التيار

ستكون الطاقة القادمة مباشرة من الألواح الشمسية والبطاريات هي كهرباء تيار مستمر (DC)، يجب تحويله إلى تيار متردد (AC) لاستخدامه في المنزل نظراً لأن جميع الأجهزة في المنزل تستقبل تيار متردد. لهذا الغرض، قم بتركيب محول التيار (Inverter) بمخرج الإنفرتر الموجود بمنظم الشحن.

9- تأكد من نجاح عملية التركيب

يمكنك الآن تشغيل محول التيار (Inverter) من ذر التشغيل الخاص به، ومعظم محولات التيار الآن يوجد بها شاشة لتوضيح القدرة الداخلة والخارجة منها، وبعد التأكد من سلامة التوصيلات، يمكنك الآن توصيل الكهرباء للمنزل بشكل رئيسي من مخرج التيار المتردد الموجود في محول التيار.

شارك المقال مع اصدقاءك عبر طرق النشر التالية: