انفرتر الطاقة الشمسية أو محولات الطاقة الشمسية يعتبر قلب انظمة الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء , بل ليس فقط أنظمة الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء , ولكن يعد أهم جزء في في أي دائرة كهربية تقوم بتحويل تيار مستمر الي تيار متردد كمصفوفة بطاريات مثلا
وظيفة انفرتر الطاقة الشمسية
لو اردنا التحدث عن وظيفة انفرتر الطاقة الشمسية, فيجب أن تعرف أن الواح الطاقة الشمسية تولد لنا تيار مستمر, ولكن معظم الأجهزة المتوفرة في الأسواق وداخل منزلك تعمل بتيار متردد, فمثلا ستجد أن المملكة العربية السعودية والولايات المتحدة الأمريكية تعمل بتظام تيار متردد 110 فولت وتردد 60 هرتز, في حين أن معظم دول العالم الأخري كمصر مثلا واليمن وغيرها تعمل بتيار متردد 220 فولت وتردد 50 هرتز, ولذلك توجب وجود انفرتر الطاقة الشمسية, ليقوم بتحويل التيار المستمر الذي تنتجه الألواح الشمسية الي تيار متردد يتناسب مع طبيعة عمل الأجهزة الموجودة لديك.
كما أن بطاريات الطاقة الشمسيةوالمسؤولة عن تخزين الكهرباء الزائدة لأستخدامها في فترات غياب الشمس, هي ايضا تقوم بتخزين تيار مستمر, لذلك سيظل انفرتر الطاقة الشمسية ضروري معها لتحويل الكهرباء المنتجة منها الي تيار متردد .
شرح الانفرتر
لو اردنا شرح الانفرتر وخاصة انفرتر الطاقة الشمسية, فإن دوره هو تحويل الموجة الكهربية للتيار المستمر الداخل اليه الي 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
- Modified sine wave power inverter
- True sine wave power inverter
أو ما يعرف بالانفرتر ذو الموجة المربعة, وهذا النوع لا انصحك أبدا بأستخدامه, فرغم ان ثمنه رخيص, فإنه يصعب علي الأجهزة التعامل مع الموجة الخارجة منه وقد يتسبب في أتلافها ومعظم الشركات لم تعد تنتجه بالأساس.
هذا النوع من انفرتر الطاقة الشمسية يعد متوسط في التكلفة وفي الكفاءة, وتعمل معه معظم الأجهزة بشكل صحيح, الا بعض الاجهزة كانظمة التحكم في المواتير الكهربية مثلا, وغيرها من الأجهزة الألكترونية الحساسة, وينصح بأستخدامه في التطبيقات البسيطة كمعسكرات التخييم مثلا او الأستراحات الصغيرة, والتي لا يتوقع استخدام اجهزة حساسة فيها, مجرد اضاءة او مراوح للتهوية.
هذا هو النوع الذي تريده تماما 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 اتوماتيكي في حالة تغير الأحمال, وهو أغلي الانواع ثمنا ولكن يستحق ثمنه, وهو الذي يستخدمه معظم الأشخاص في المنازل او المؤسسات.
انواع انفرتر الطاقة الشمسية
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 انواع انفرتر الطاقة الشمسية, ولكن من حيث حجم الحمل الكهربي, وسنحاول ايضا ان نعبر علي انواع انفرتر الطاقة الشمسية هذه سريعا.
- Micro inverter
- String inverter
- central inverters
الميكرو انفرتر هو احد انواع انفرتر الطاقة الشمسية, ويتم توصيله بشكل مباشر مع كل لوح او مجموعة الواح متجاورة, ولا تزيد غالبا عن أربع الواح, ويكون مكان تركيبه خلف الواح الطاقة الشمسية مباشرة, وأهم ما يميزه انه يستطيع ان يحصل علي نقطة القدرة القصوي بدقة, لأن الألواح متجاورة وموجودة في نفسة البقعة من الأرض ومعرضة لنفس كمية الأشعاع الشمسي, وعيبه الوحيد انه في حالة استخدامه في المشاريع الكبيرة, ستحتاج الي عدد كبير من الميكرو انفرتر وهذا سيرفع التكلفة بشكل كبير جدا.
وهو اكثر انواع الواح الطاقة الشمسية انتشارا, ويمكنه ان يقوم بتشغيل أنظمة الطاقة شمسية ذات القدرات المتوسطة او الكبيرة نسبيا, ومتوفر منه من 2 كيلو وات الي 33 كيلو وات, وهناك شركات قد انتجت منه في السنوات الأخيرة بقدرات أعلي 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 القصوي 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, ويكون في مكان بعيد عن الألواح جيد التهوية, وفي القدرات العالية منه يوجد انواع ذات اطوار ثلاثية او الذي نطلق عليه في الدول العربية تلاتة فاز ويستخدم في حالة كان الحمل المراد تغطيته يعمل بنظام ثلاثي الاطوار, في الغالب لأستخدامات طرمبات او مضخات رفع المياه من الآبار ذات الأعماق الكبيرة بالطاقة الشمسية.
الانفرتر المركزي هو أحد انواع انفرتر الطاقة الشمسية, والذي يستخدم في حالة القدرات العالية جدا, والتي تبدأ من واحد ميجا وات فيما فوق, وانا شخصيا أتخوف كثيرا من هذا النوع, لأنه في حالة توقف او تعطل لأي سبب سنضطر الي ايقاف عمل المحطة كلها حتي يتم اصلاح العطل, ولكن بدلا منه يمكن استخدام عدة انفرترات من النوع الثاني وبذلك لو حصل عطل في احد الأنفرترات يظل الباقي يعمل بكفائته
أفضل أنواع محولات الطاقة الشمسية
يوجد قي السوق عدة انواع من محولات الطاقة الشمسية أو انفرتر الطاقة الشمسية من حيث الشركة المصنعة, ولذلك لكي تستطيع ان تحصل علي أفضل أنواع مجولات الطاقة الشمسية المناسبة لك, يجب ان تراعي النقاط التالية:
- أختيارك لانفرتر الطاقة الشمسية لا يعتمد فقط علي القدرة الكهربية للنظام, ولكن ايضا لابد ان تعلم التيار الكهربي الذي يتحمله الانفرتر "أمبير" وكذلك الجهد الكهربي الذي يتحمله "الفولت", وتقارن الفولتيه والامبير الخاصة به بالخارج الخاص بمصفوفة الالواح الشمسية للتصميم, وكذلك مصفوفة البطاريات ان وجدت
- معظم انواع انفرتر الطاقة الشمسية المتوفرة في الأسواق حاليا, كفائتها أكبر من 95%, فحاول ان تختار الأعلي كفاءة
- تاكد ان الأنفرتر يحتوي علي نظام MPPT (Maximum Power Point Tracking ) للحصول علي اقصي قدرة
- وطبعا تأكد ان خرج الانفرتر True Sine Wave
- تأكد من شهادة الضمان الخاصة بانفرتر الطاقة الشمسية, وتاكد انها لا تقل عن 5 سنوات.
- حاول ان تختار انفرتر من شركة معروفة وأفضل الشركات المنتجة لانفرتر الطاقة الشمسية هي :
- انفرتر SMA
- انفرتر ABB
- انفرتر Solar Edge
- انفرتر chneider
- انفرتر Aurora
- انفرتر Fronius
- انفرتر Delta (solivia)
وهناك أيضا العديد من الشركات الصينية التي تنتج أنواع ممتازة من الانفرترات ونظرا لكثرة المصنعين في السنوات الأخيرة يجب عليك البحث جيدا عن المصنع وخبرته قبل الشراء