كيف تقرأ المواصفات الفنية للوحة الطاقة الشمسية؟

هناك العديد من المصطلحات المرتبطة بورقة بيانات الألواح الشمسية. قد يكون الأمر محيرًا للغاية إذا لم تفهم ما تعنيه هذه عندما تقرأ ورقة المواصفات. سنقوم بشرح كل منهم للمساعدة في توضيح هذه الشروط والتصنيفات.

شروط الاختبار القياسية (STC)

STC هي مجموعة المعايير التي يتم اختبار الألواح الشمسية عليها. يختلف الجهد والتيار مع تغيرات درجة الحرارة وشدة الضوء ، لذلك يجب اختبار جميع الألواح الشمسية لنفس ظروف الاختبار القياسية. وهذا يشمل درجة حرارة الخلايا الكهروضوئية البالغة 25℃، شدة الضوء 1000 واط لكل متر مربع ، وهي نفس كثافة الشمس عند الظهيرة ، وكثافة الغلاف الجوي 1.5 ، أو زاوية الشمس عموديًا بشكل مباشر على اللوح الشمسي على ارتفاع 152 مترًا فوق مستوى سطح البحر.

درجة حرارة خلية التشغيل العادية (NOCT)

يأخذ NOCT نظرة أكثر واقعية لظروف العالم الحقيقي ، ويمنحك تصنيفات الطاقة التي من المحتمل أن تراها بالفعل من نظامك الشمسي. بدلاً من 1000 واط لكل متر مربع ، يستخدم 800 واط لكل متر مربع ، وهو أقرب إلى يوم مشمس في الغالب مع بعض السحب المتناثرة. يستخدم درجة حرارة محيطة تبلغ 20℃ (68℉) ، وليس درجة حرارة الخلية الشمسية ، ويتضمن طاقة الرياح 2.24MPH التي تبرد الجزء الخلفي من الألواح الشمسية المثبتة على الأرض (أكثر شيوعًا في الحقول الشمسية الأكبر من المصفوفة السكنية المثبتة على السقف). ستكون هذه التصنيفات أقل من شركة الاتصالات السعودية ، لكنها أكثر واقعية.

مواصفات المخرجات المقدرة والألواح الشمسية

الإخراج المقدر للألواح الشمسية عند شدة ضوء مختلفة (W / m2). "ركبة" المنحنيات هي المكان الذي يتم فيه إنتاج أكبر قدر من الطاقة ، ويتم تحسين الجهد والتيار.

جهد الدائرة المفتوحة (Voc)

جهد الدائرة المفتوحة هو مقدار الجهد الذي تخرجه اللوحة الشمسية بدون تحميل عليها. إذا قمت بالقياس باستخدام مقياس الفولتميتر عبر الخيوط الإيجابية والسلبية ، فستحصل على قراءة V. نظرًا لأن اللوحة الشمسية غير متصلة بأي شيء ، فلا يوجد حمل عليها ، ولا تنتج أي تيار.

هذا رقم مهم للغاية ، حيث إنه أقصى جهد يمكن أن تنتجه الألواح الشمسية في ظل ظروف الاختبار القياسية ، لذلك هذا هو الرقم الذي يجب استخدامه عند تحديد عدد الألواح الشمسية التي يمكنك توصيلها على التوالي في العاكس أو جهاز التحكم بالشحن.

من المحتمل أن يتم إنتاج Voc لفترة وجيزة في الصباح عندما تشرق الشمس لأول مرة وتكون الألواح في أروع حالاتها ، لكن الأجهزة الإلكترونية المتصلة لم تستيقظ من وضع السكون بعد.

تذكر أن الصمامات والقواطع تحمي الأسلاك من التيار الزائد وليس الجهد الزائد. لذلك ، إذا وضعت الكثير من الجهد في معظم الأجهزة الإلكترونية ، فسوف تتلفها.

تيار الدائرة القصيرة (Isc)

تيار الدائرة القصيرة هو كميات الأمبيرات (الحالية) التي تنتجها الألواح الشمسية عندما لا تكون متصلة بحمل ولكن عندما تكون أسلاك الألواح موصولة بشكل مباشر مع بعضها البعض. إذا قمت بالقياس فقط باستخدام مقياس التيار عبر الخيوط الإيجابية والسلبية ، فستحصل على قراءات Isc. هذا هو أعلى تيار ستنتجه الألواح الشمسية في ظل ظروف الاختبار القياسية.

عند تحديد عدد الأمبيرات التي يمكن للجهاز المتصل التعامل معها ، مثل وحدة التحكم في الشحن بالطاقة الشمسية أو العاكس ، يتم استخدام Isc ، مضروبًا بشكل عام في 1.25 لمتطلبات الكود الكهربائي الوطني (NEC).

أقصى باور بوينت (Pmax)

إن Pmax هو المكان المثالي لإخراج طاقة الألواح الشمسية ، ويقع عند "ركبة" المنحنيات في الرسم البياني أعلاه. حيث ينتج عن الجمع بين الفولت والأمبير أعلى قوة كهربائية (Volts x Amps = Watts).

عند استخدام وحدة تحكم الشحن أو العاكس لتتبع نقاط الطاقة القصوى MPPT ، فهذه هي النقطة التي تحاول إلكترونيات MPPT الحفاظ على الفولتات والأمبيرات عند زيادة خرج الطاقة إلى الحد الأقصى. القوة الكهربائية التي تم إدراجها في الألواح الشمسية هي Pmax حيث Pmax = Vmpp x Impp (انظر أدناه).

الحد الأقصى لجهد نقطة الطاقة (Vmpp)

Vmpp هو الجهد عندما يكون خرج الطاقة هو الأكبر. إنه الجهد الفعلي الذي تريد رؤيته عند توصيله بالمعدات الشمسية MPPT (مثل وحدة التحكم بالشحن الشمسي MPPT أو العاكس الشبكي) في ظل ظروف الاختبار القياسية.

الحد الأقصى لتيار نقطة الطاقة (Impp)

Impp هو التيار (أمبير) عندما يكون خرج الطاقة أكبر. إنها القوة الفعلية التي تريد رؤيتها عند توصيلها بمعدات الطاقة الشمسية MPPT في ظل ظروف الاختبار القياسية.

مثال على ظروف الاختبار القياسية للألواح الشمسية SolarWorld SunModule (STC) وتقييمات درجة حرارة خلية التشغيل العادية (NOCT).

الجهد الاسمي

الجهد الاسمي هو الذي يربك الكثير من الناس. إنه ليس جهدًا حقيقيًا ستقيسه بالفعل. الجهد الاسمي هو فئة.

على سبيل المثال ، تحتوي اللوحة الشمسية الاسمية بجهد 12 فولت على Voc يبلغ حوالي 22 فولت و Vmp يبلغ حوالي 17 فولت. يتم استخدامه لشحن بطارية 12 فولت (وهو في الواقع حوالي 14 فولت).

تتيح الفولتية الاسمية للأشخاص معرفة المعدات التي تتوافق معًا.

يتم استخدام لوحة شمسية 12 فولت مع جهاز التحكم بالشحن 12 فولت ، وبنك بطارية 12 فولت ، وعاكس 12 فولت. يمكنك إنشاء مجموعة شمسية بجهد 24 فولت عن طريق توصيل لوحين شمسيين بجهد 12 فولت معًا في سلسلة.

تقوم الألواح الشمسية بجهد 12 فولت بشحن بطارية بجهد 12 فولت باستخدام وحدة تحكم شحن تقليدية بقدرة 12 فولت PWM.

يبدأ الأمر في أن يصبح صعبًا عندما تبتعد عن الأنظمة الشمسية القائمة على البطاريات ، ولم تعد الزيادات 12 فولت ضرورية. غالبًا ما يشار إلى الألواح الشمسية المربوطة بالشبكة مع 60 خلية بألواح اسمية 20 فولت. لديهم جهد كهربائي مرتفع جدًا لشحن بنك بطارية 12 فولت باستخدام وحدة تحكم شحن تقليدية ، لكن الجهد الكهربائي منخفض جدًا لشحن بنك بطارية 24 فولت. يمكن لأجهزة التحكم في الشحن MPPT تغيير خرج الجهد للسماح باستخدامها في نظام البطارية.

تمر الألواح الشمسية الاسمية بجهد 20 فولت من خلال وحدة التحكم بالشحن الشمسي MPPT حتى تتمكن من شحن بطارية بجهد 12 فولت بكفاءة.

أعلاه: الفولتية التقريبية لتحديد الجهد الاسمي للألواح الشمسية.