انفرتر الطاقة الشمسية أو محولات الطاقة الشمسية يعتبر قلب انظمة الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء، بل وأهم جزء في أي دائرة كهربية تقوم بتحويل تيار مستمر الي تيار متردد.
وظيفة انفرتر الطاقة الشمسية
الألواح الشمسية تولد تيار مستمر، ولكن معظم الأجهزة المتوفرة في الأسواق وداخل منزلك تعمل بتيار متردد، فمثلا ستجد أن المملكة العربية السعودية والولايات المتحدة الأمريكية تعمل بنظام تيار متردد 110 فولت وتردد 60 هرتز، في حين أن معظم دول العالم الأخرى كمصر مثلاً واليمن وغيرها تعمل بتيار متردد 220 فولت وتردد 50 هرتز، ولذلك توجب وجود انفرتر الطاقة الشمسية، ليقوم بتحويل التيار المستمر الذي تنتجه الألواح الشمسية الى تيار متردد يتناسب مع طبيعة عمل الأجهزة الموجودة لديك.
كما أن البطاريات المسؤولة عن تخزين الكهرباء الزائدة لاستخدامها في فترات غياب الشمس، هي ايضاً تقوم بتخزين تيار مستمر، لذلك سيظل انفرتر الطاقة الشمسية ضروري معها لتحويل الكهرباء المنتجة منها الي تيار متردد.
انوع الانفرتر حسب شكل الموجة الترددية.
لو أردنا شرح الانفرتر وخاصة انفرتر الطاقة الشمسية، فإن دوره هو تحويل الموجة الكهربية للتيار المستمر الداخل اليه الى موجة ترددية بنفس التردد المتوافق مع طبيعة الدولة التي يعمل فيها، وهناك ثلاثة مستويات من كفاءة الموجة الترددية التي يوفرها ثلاثة أنواع رئيسية من الانفرتر، وسنقوم بشرح الانفرتر الخاص بكل نوع منها:
Square wave power inverter
أو ما يعرف بالانفرتر ذو الموجة المربعة، وهذا النوع لا انصحك أبداً باستخدامه، فرغم ان ثمنه رخيص، فإنه يصعب على الأجهزة التعامل مع الموجة الخارجة منه وقد يتسبب في أتلافها ومعظم الشركات لم تعد تنتجه بالأساس.
Modified sine wave power inverter
هذا النوع من الانفرتر يعد متوسط في التكلفة وفي الكفاءة، وتعمل معه معظم الأجهزة بشكل صحيح، إلا بعض الاجهزة كأنظمة التحكم في المحركات الكهربية، وغيرها من الأجهزة الإلكترونية الحساسة، وينصح باستخدامه في التطبيقات البسيطة كمعسكرات التخييم او الاستراحات الصغيرة، والتي لا يتوقع استخدام اجهزة حساسة فيها، مجرد اضاءة او مراوح للتهوية.
True sine wave power inverter
هذا هو النوع الذي تريده تماماً من انفرتر الطاقة الشمسية، فهو ينتج تيار كهربي بتردد مثالي الي حد كبير، وتعمل معه جميع الأجهزة الكهربية بشكل ممتاز، ويوجد به انظمة حماية وانظمة فصل أتوماتيكي في حالة تغير الأحمال، وهو أغلى الانواع ثمناً ولكن يستحق ثمنه، وهو الذي يستخدمه معظم الأشخاص في المنازل او المؤسسات.
انواع انفرتر الطاقة الشمسية من حيث الحجم
تحدثنا في الفقرة السابقة عن انواع انفرتر الطاقة الشمسية من حيث شكل الموجة الترددية الخارجة منه، وكذلك قمنا بشرح الانفرتر الخاص بكل منها بشكل مبسط، أما في هذه الفقرة، فنحن نتحدث عن انواعه ولكن من حيث حجم الحمل الكهربي، وسنحاول ايضا ان نعبر على انواع انفرتر الطاقة الشمسية هذه سريعاً.
Micro inverter
الميكرو انفرتر يتم توصيله بشكل مباشر مع كل لوح او مجموعة الواح متجاورة، ولا تزيد غالباً عن أربع الواح، ويكون مكان تركيبه خلف الألواح مباشرة، وأهم ما يميزه انه يستطيع ان يحصل على نقطة القدرة القصوى بدقة، لأن الألواح متجاورة وموجودة في نفسه البقعة من الأرض ومعرضة لنفس كمية الإشعاع الشمسي، وعيبه الوحيد انه في حالة استخدامه في المشاريع الكبيرة، ستحتاج الي عدد كبير منه وهذا سيرفع التكلفة بشكل كبير جداً.
String inverter
وهو أكثر الأنواع انتشاراً، ويمكنه ان يقوم بتشغيل أنظمة الطاقة شمسية ذات القدرات المتوسطة او الكبيرة نسبياً، ومتوفر منه من 2 كيلو وات الي 33 كيلو وات، وهناك شركات قد انتجت منه في السنوات الأخيرة بقدرات أعلى قد تصل الي 100 كيلو وات، ويوجد به انظمة حماية للفصل في حالة وجود أحمال زائدة، كما اصبحت معظم الشركات توفر فيه نظام توصيل للبطاريات للشحن والتفريغ، مما يغنيك عن منظم الشحن، ويوجد به نظام تتبع القيمة القصوى للقدرة.
ويتوفر منه نوعين، نوع غير مرتبط بالخط الأرضي "Off grid", ونوع هجين او متصل بالخط الأرضي "On Grid" وهذا النوع هو الذي يتم استخدامه في الغالب في توليد الكهرباء بالطاقة الشمسية في المنازل او المؤسسات والشركات.
ويكون هو انفرتر واحد متصل بمصفوفة الألواح الشمسية كلها، ويتم تثبيته في مكان بعيد عن الألواح جيد التهوية، وفي القدرات العالية منه يوجد انواع ذات اطوار ثلاثية او الذي نطلق عليه في الدول العربية (ثلاثة فاز) ويستخدم في حالة كان الحمل المراد تغطيته يعمل بنظام ثلاثي الاطوار، في الغالب لاستخدامات مضخات الطاقة الشمسية.
central inverters
الانفرتر المركزي هو أحد انواع انفرتر الطاقة الشمسية، والذي يستخدم في حالة القدرات العالية جداً، والتي تبدأ من واحد ميجا وات فيما فوق، وانا شخصياً أتخوف كثيراً من هذا النوع، لأنه في حالة توقف او تعطل لأي سبب سنضطر الي ايقاف عمل المحطة كلها حتى يتم اصلاح العطل، ولكن بدلاً منه يمكن استخدام عدة انفرترات من النوع الثاني وبذلك لو حصل عطل في أحد الأنفرترات يظل الباقي يعمل بكفاءته.
أفضل أنواع محولات الطاقة الشمسية
يوجد في السوق عدة انواع من محولات الطاقة الشمسية أو انفرتر الطاقة الشمسية من حيث الشركة المصنعة، ولذلك لكي تستطيع ان تحصل على أفضل أنواع محولات الطاقة الشمسية المناسبة لك، يجب ان تراعي النقاط التالية:
- اختيارك لانفرتر الطاقة الشمسية لا يعتمد فقط على القدرة الكهربية للنظام، ولكن ايضاً لابد ان تعلم التيار الكهربي الذي يتحمله الانفرتر "أمبير" وكذلك الجهد الكهربي الذي يتحمله "الفولت"، وتقارن الفولتية والامبير الخاصة به بخرج مصفوفة الالواح الشمسية للتصميم، وكذلك مصفوفة البطاريات ان وجدت.
- معظم انواع انفرترات الطاقة الشمسية المتوفرة في الأسواق حاليا، كفاءتها أكبر من 95%، فحاول ان تختار الأعلى كفاءة.
- تأكد ان الأنفرتر يحتوي على نظام MPPT (Maximum Power Point Tracking) للحصول على أقصى قدرة.
- وطبعا تأكد ان خرج الانفرتر True Sine Wave.
- تأكد من شهادة الضمان الخاصة بالانفرتر، وتأكد انها لا تقل عن 5 سنوات.
- حاول ان تختار انفرتر من شركة معروفة وأفضل الشركات المنتجة لانفرتر الطاقة الشمسية هي:
- SMA
- ABB
- Solar Edge
- Schneider
- Aurora
- Fronius
- Delta (solivia)
وهناك أيضاً العديد من الشركات الصينية التي تنتج أنواع ممتازة من الانفرترات ونظراً لكثرة المصنعين في السنوات الأخيرة يجب عليك البحث جيدا عن المصنع وخبرته قبل الشراء.
شارك المقال مع اصدقاءك عبر طرق النشر التالية: