كم أمبير يولد لوح الطاقة الشمسية؟

عندما تقرر تركيب الألواح الشمسية سوف تتساءل بالتأكيد كم عدد الأمبيرات التي تنتجها هذه الألواح؟ وما هو مقدرا الطاقة الكهربائية التي سوف تولدها؟ وكم استطاعة اللوح الشمسي الواحد.

من أجل معرفة الإجابة عن هذه الأسئلة تابع قراءة المقال.

ولكن قبل الحديث عن ذلك؛ إذا كنت في الاردن وتريد شركة تركيب الواح شمسية أو صيانة أو تنظيف الالواح الشمسية أو اي شيء متعلق بالطاقة الشمسية فيمكنك التواصل معنا على الرقم التالي: 0792240050

كيف تولد الألواح الشمسية تيار كهربائي

من أجل معرفة عدد الأمبيرات التي يولدها للوح الشمسي ينبغي علينا أولاً معرفة كيفية عمل هذا اللوح، وسوف نحاول شرح ذلك بطريقة مبسطة.

تسبب حركة الإلكترونات باتجاه واحد توليد تيار كهربائي مستمر، ومن أجل هذا التيار نقوم تركيب الألواح الشمسية باتجاه معين وزاوية ميل معينة لنضمن تعرضها لأكبر قدر ممكن من ضوء الشمس.

تحوي الألواح الشمسية على خلايا كهروضوئية مصنوعة من مادة شبه موصلة وهي السيليكون Si، ويتم تصميم هذا الخلايا لامتصاص أشعة الشمس الحاوية على جزيئات طاقة تدعى بالفوتونات.

يتسبب امتصاص الخلايا الكهروضوئية للفوتونات الواردة مع أشعة الشمس انطلاق الإلكترونات الموجودة في خلايا السيليكون، وتسبب حركة الإلكترونات توليد تيار كهربائي متواصل DC.

ما هو الأمبير

من أجل فهم الأمور بصورة صحيحة يجب علينا العودة لبعض المفاهيم الفيزيائية، كشدة التيار والجهد والقوة الكهربائية.

• الأمبير (A): هو وحدة قياس شدة التيار الكهربائي المار في الدارة، حيث يمكننا القول أن الأمبير هو كمية الالكترونات التي تتدفق في الدارة الكهربائية.
• الفولت (V): وهو وحدة لقياس القوة الكهربائية المحركة أو ما يدعى في الجهد أو التوتر.
• الواط (W): وهو وحدة قياس الاستطاعة الكهربائية، وهي جداء الفولت بالأمبير.

بالتالي:

الاستطاعة = الشدة التيار × الجهد

الواط (W) = الأمبير (A) × الفولت (W)

وهذا يعني:

الأمبير (A) = الواط (W) \ الفولت (V)

كما أمبير يولد اللوح الشمسي

يرتبط عدد الأمبيرات التي تولدها الألواح الشمسية بالعديد من العوامل، ومن أهمها نواع اللوح الذي تقوم باستخدامه وحجم واستطاعة هذا اللوح، كما أن لكمية الضوء التي يتلقاها اللوح دور كبير في تحديد كمية الكهرباء الذي سوف يولدها.

كما يتعلق عدد الأمبيرات التي سوف يولدها اللوح بدرجة ميلانه، والزاوية التي يصنعها اللوح مع أشعة الشمس الواردة إليه، فمن أجل الحصول على أكبر كمية من الكهرباء يجب أن تسقط أشعة الشمس بشكل عامودي على اللوح.

فيمكننا القول أن عدد الأمبيرات التي سوف يولدها اللوح الشمسي الخاص بك في اليوم المشمس أكثر من عدد الأمبيرات التي سوف ينجها في اليوم الغائم.

ما أهمية معرفة عدد الأمبيرات التي يولدها اللوح

تعد معرفة عدد الأمبيرات التي ينتجها اللوح الشمسي هي الأساس في تقدير كمية الطاقة التي ينتجها، ويعد من أهم العوامل التي تساعدنا على حساب الطاقة الكهربائية والجهد للتيار الناتج.

وهذا يعني أننا عند معرفة عدد الأمبيرات التي ينتجها اللوح سوف نتمكن من معرفة عدد الألواح التي نحتاجها لتشغيل الأجهزة الكهربائية الموجودة في المنزل.

هل يشير رمز الـ Amp للعدد الأمبيرات التي يولدها اللوح الشمسي

عندما تنظر لملصق المواصفات الموجود على الوجه الخلفي للوح الشمسي سوف ترى بكل تأكيد العديد من الرموز ومنها:

• Pmax: وهي الاستطاعة العظمى للوح الشمسي وتقدر بالواط W.
• Imp: وهي الشدة العظمى للتيار عندما يقوم اللوح بتوليد الاستطاعة العظمى وقدر بالأمبير A.
• Vmp: وهي الجهد الأعظمي للتيار عندما يقوم اللوح بتوليد الاستطاعة العظمى وتقدر بالفولط V.

وهذا يعني أن:

Pmax (W) = Vmp (V) × Imp (A)

فعلى سبيل المثال:

لدينا لوح شمسي يحتوي ملصق المواصفات الخاصة به على الرموز التالي:

يمكننا القول أنه عندما يولد هذا اللوح استطاعة عظمى Pmax قدرها 100 واط فأنه سوف ينتج تيار مستمر DC بشدة عظمى Imp قدرها 6.26 أمبير، وبتوتر أعظمي Vmp 16.77 فولت.

وهذا يعني أن عدد الأمبيرات التيار المستمر الذي ينتجه هذا اللوح هي 6.26 أمبير في الشروط القياسية.

ولكن في الواقع يكون عدد الأمبيرات الفعلي التي ينتجها اللوح أقل من القيمة المذكورة في ورقة المواصفات، لذلك من أجل معرفة عدد الأمبيرات التي ينتجها اللوح الخاص بك ينبغي عليك قياسه باستخدام بعض الأجهزة الخاصة.

ما هو عدد الأمبيرات الصادر عن العاكس في نظام الطاقة الشمسية

يتم تصميم الأدوات الكهربائية لتعمل بواسطة تيار كهربائي متناوب AC بتردد 220 فولت، وفي بعض الدول يتم استخدام تيار متناوب AC بتردد 110 فولت.

ومن أجل ذلك يحتوي نظام الطاقة الشمسية على العاكس أو الإنفيرتر الذي يقوم بتحويل التيار الكهربائي المستمر DC لتيار متناوب AC، ولكن هل عدد الأمبيرات التي تصدر عن العاكس مساوية لعدد الأمبيرات التي يولدها اللوح الشمسي؟

لا، ولكن استطاعة التيار الصادر عن العاكس تساوي استطاعة التيار الصادر عن اللوح الشمسي في حال عدم حدوث أي ضياع في الطاقة.

حيث أن:

استطاعة التيار المتناوب DC الصادر عن العاكس = استطاعة التيار المستمر AC الصادر عن اللوح الشمسي

وكما ذكرنا سابقاً:

الاستطاعة = الجهد × شدة التيار

بالتالي:

جهد التيار المتناوب × شدة التيار المتناوب = جهد التيار المستمر × شدة التيار المستمر

فولت (AC) × أمبير (AC) = فولت (DC) × أمبير (AC)

وهذا يعني أن:

عدد أمبيرات التيار المتناوب الصادر العاكس = استطاعة اللوح الشمسي \ جهد التيار المتناوب الصادر عن العاكس فولت (AC)

أو

أمبير (AC) = فولت (DC) × أمبير (DC) \ فولت (AC)

فعلى سبيل المثال لو افترضنا أنه لدينا لوح شمسي باستطاعة 500 واط فإن عدد الأمبيرات التي سوف نحصل عليها من عاكس يصدر تيار متناوب بتوتر 220 فولت هو:

عدد أمبيرات (AC) = 500 واط \ 220 فولت = 2.27 أمبير تقريباً

ولكن لسوء الحظ يخسر عند مرور التيار في العاكس يخسر ما يقارب 10% من استطاعته فبالتالي فإن عدد الأمبيرات التي سوف تصدر عن العاكس أقل من 2.27 أمبير.

طريقة قياس عدد الأمبيرات التي يولدها اللوح الشمسي

كما ذكرنا سابقاً يحتوي ملصق المواصفات الموجود على الوجه الخلفي للوح الشمسي على عدد الأمبيرات التي يولدها اللوح ويرمز لها ب Imp كما في الصورة التالية:

ففي هذا المثال قيمة الـ Imp هي 6.26 أمبير، لكن هذه القيمة تم قياسها في الشروط القياسية، وهذا يعني أن قيمة الـ Imp في الواقع أقل من ذلك، وهناك عدة طرق لقياس الـ Imp الفعلية للوح، وهي:

1. الطريقة الأولى

وهي الطريقة الأسهل ويجب عليك في هذه الطريقة استخدام بطارية وجهاز تنظيم الشحن الخاص بالألواح الشمسية.

حيث تحتوي أغلب منظمات الشحن على شاشة كما في الصورة التالي:

حيث يمكنك الحصول على العديد من المعلومات الخاصة بالتيار الصادر عن الألواح والبطارية، ولكن في بداية الأمر يجب عليك توصيل الكابلات الصادرة عن البطارية مكان توصيل أقطاب البطارية.

كما يجب عليك توصيل كابلات اللوح مكان توصيل أقطاب اللوح الشمسي، ولكن من أجل الحصول على قيم صحيحة لجهد وشدة التيار الصادر عن اللوح الشمسي يجب عليك تعريض اللوح لضوء الشمس.

ويجب ضبط اتجاه اللوح وزاوية ميلانه بحيث تكون أشعة الشمس عامودية على اللوح، وبعد ذلك يمكنك التجول بين شاشات جهاز تنظيم الشحن، حتى تجد الشاشة التي تحتوي على شدة التيار الصادر عن اللوح.

حيث أنك سوف تجد في هذه الشاشة رمز اللوح ورمز الأمبير (A) وسوف يعرض لك قيمة الـ Imp الفعلية للوح كما في الصورة التالية:

ففي هذه الصورة نرى أن اللوح الشمسي يولد 4.5 أمبير

وتختلف هذه القيمة من وقت لأخر وذلك حسب كمية الضوء التي يتعرض لها اللوح الشمسي.

تحتوي معظم أجهزة العاكس أو الانفرتر التي يتم استخدامها في منظومات الطاقة الشمسية على شاشة مشابهة لتلك الموجودة في منظمات الشحن، ويمكن معرفة عدد الأمبيرات التي تولدها مجموعة الألواح الشمسية الخاصة بك من خلال هذه الشاشة.

2. الطريقة الثانية

وفي هذه الطريقة سوف نستخدم جهاز الفولتميتر أو ما يعرف بالمقاس المتعدد، الجهاز الموجود في الصورة التالية:

المقياس المتعدد (Multi-meters) أو جهاز الفولتميتر (Voltmeter)

من أجل قياس عدد الأمبيرات التي يولدها اللوح الشمسي يجب علينا توصيل المسبر الأحمر لجهاز القياس مع منفذ قياس شدة التيار (أمبير)، ومن ثم توصيل المسبر الأسود مع المنفذ السالب COM.

وبعد ذلك يجب علينا وضع مفتاح القياس الخاص بجهاز الفولتميتر على خيار قياس شدة التيار الكهربائي، أو على رمز الأمبير (A) كما في الصورة.

مقياس فولتميتر مجهز لقياس عدد الأمبيرات التي يولدها اللوح الشمسي Imp

بعد ذلك يجب عليك تحديد الكبل الموجب الخاص باللوح الشمسي والحاوي على وصلة MC4، وفصله كما في الصورة:

بعد ذلك نقوم بوضع المسبار الأحمر الخاص بجهاز الفولتميتر في الفيشة الذكر لوصلة MC4 الخاصة بالكابل الموجب للوح، والمسبار الأسود في فيشة الـ MC4 الأنثى كما في الصورة التالية:

وبعد التوصيل سوف نحصل على قراءة على شاشة الفولتميتر، وهي عدد الأمبيرات التي يولدها اللوح.

نرى في هذه الصورة أن اللوح الشمسي يولد 4.45 أمبير

تحذير (1): من أجل ضمان المحافظة على سلامة جهاز الفولتميتر الخاص بك يجب أن تكون أعلى شدة تيار يمكن للجهاز قياسها أكبر من قيمة الـ Imp الموجودة في ملصق المواصفات الخاص باللوح.

ملاحظة (1): عادةً ما تكون أعلى شدة تيار يمكن للجهاز قياسها موجودة على بجانب منفذ قياس شدة التيار (الأمبير) ويكون بجانبها الرمز A.

ملاحظة (2): من أجل قياس عدد الأمبيرات التي يولدها للوح الشمسي ينبغي أن يكون اللوح موصول مع منظم شحن وبطارية أو مع الإنفيرتر.

تحذير (2): يمكن أن تصدر شرارة عند توصيل المسابر مع وصلة MC4 وهو أمر طبيعي لا يدعو للقلق.

3. الطريقة الثالثة

وهي من أكثر الطرق الشائعة لمعرفة عدد الأمبيرات التي يولدها اللوح الشمسي، وتتم باستخدام جهاز الكلامب ميتر.

جهاز الكلامب ميتر (Clamp-meter)

وتعد هذه الطريقة من أفضل الطرق قياس عدد الأمبيرات التي تولدها الألواح، وذلك لأنها:

• تمكننا من قياس معرفة عدد الأمبيرات التي ينتجها اللوح دون الحاجة لفصل أو قطع أي شريط أو وصلة.
• يمكن لجهاز الكلامب ميتر قياس شدة تيار تصل لـ 400 أمبير أو أكثر.
• طريقة استخدامه سهلة وتوفر الكثير من الوقت.
• يمكننا من قياس عدد الأمبيرات التي تولدها عدة ألواح في آن واحد.

من أجل معرفة عدد الأمبيرات التي يولدها اللوح نقوم بوضع مفتاح الجهاز على قياس شدة التيار الكهربائي المستمر، أو الرمز A وبجواره خط مستقيم فوق خط منقط، كما في الصورة.

جهاز كلامب متير مجهز لقياس شدة التيار المستمر DC.

بعد ذلك نقوم بالضغط على الضاغط الموجود على جانب الجهاز من أجل فتح فكي الجهاز، وبعدها نقوم بدخل أحد الكابلات الصادرة عن اللوح الشمسي في الحلقة الموجودة ضمن بين الفكين، كما في الصورة.

نرى أن اللوح الشمسي يولد 4.47 أمبير

ملاحظة: من أجل الحصول على قراءة صحية يجب وضع أحد الكابلين فقط في الحلقة الموجودة بين الفكين، ومن الخطاء وضع الكابلين معاً.

كم أمبير ينتج لوح شمسي باستطاعة 100 واط في اليوم:

بشكل تقريبي يمكننا القول أن عدد الأمبيرات التي ينتجها لوح شمسي باستطاعة 100 واط تتراوح بين 4 و6 أمبير في الساعة الواحدة، ويرجع ذلك لنوع اللوح والكمية التي يتعرض لها من ضوء الشمس.

ومن أجل حساب عدد الأمبيرات التي تنتجها اللوحة الشمسية خلال اليوم:

عدد الأمبيرات التي يولدها اللوح في اليوم = عدد الأمبيرات التي يولدها اللوح في الساعة الواحدة × عدد ساعات تعرضه لذروة ضوء الشمس.

ولنفترض أن لوح الطاقة الشمسية 100 واط ينتج بشكل وسطي 5 أمبير في الساعة، ويتعرض لذروة ضوء الشمس لمدة 6 ساعات في اليوم فبالتالي:

5 أمبير × 6 ساعات = 30 أمبير في الـ 24 ساعة.

بطارية 200 أمبير كم تحتاج ألواح شمسية

عند تركيب نظام الطاقة الشمسية نقوم بتزويده بطاريات من أجل تخزين الطاقة الكهربائية الفائضة عند عمل الألواح الشمسية، وتزويد منزلك بالطاقة الكهربائية في ساعات الليل وفي الأيام الغائمة.

بشكل عام يكون التيار الصادر عن البطارية بجهد 12 فولت، ويحدد عدد الأمبيرات كمية الطاقة التي تستطيع البطارية تخزيناها، فكلما زاد عدد الأمبيرات زادت السعة التخزينية للبطارية ويرمز له بـ Ah.

ومن أجل معرفة عدد الألواح الشمسية التي نحتاجها ينبغي علينا حساب كمية الطاقة الكهربائية التي تستطيع البطارية تخزينها:

الواط = الفولت × الأمبير

بالتالي:

كمية الطاقة المخزنة بالبطارية (W) = جهد التيار الصادر عن البطارية (V) × سعة البطارية (Ah)

فإذا كان لدينا بطارية بسعة 200 أمبير فإن كمية الطاقة التي تستطيع تخزيناها:

12 فولت × 200 أمبير = 2400 واط

بالتالي فإنك سوف تحتاج للوح شمسي أو مجموعة من الألواح تقوم بتوليد 2400 في اليوم، فإذا كانت الشمس تشرق لمدة 6 ساعات فإنك سوف تحتاج للوح باستطاعة 400 واط فعلي لشحن البطارية خلال هذه الـ 6 ساعات، وذلك لأن:

الاستطاعة اللوح الازم لشحن البطارية = كمية الطاقة التي تستطيع البطارية تخزينها \ عدد الساعات تعرض اللوح لذروة ضوء الشمس

بالتالي:

2400 واط ÷ 6 ساعات = 400 واط ساعي

كما يمكنك استخدام 4 ألواح شمسية باستطاعة 100 واط ساعي من أجل شحن البطارية خلال 6 ساعات بدلاً من استخدام لوح واحد باستطاعة 400 واط.

ولكن جميع هذه الحسابات تقريبية وذلك لأن استطاعة الألواح الشمسية الفعلية حوالي 70 – 80% من الاستطاعة التي تكون مكتوبة على اللوح، كما تتأثر هذه الاستطاعة بالعديد من العوامل كالغيوم واتجاه اللواح، ودرجة ميلها، ودرجة حرارة الجو المحيط بها.

ويمكن أن تكون البطارية فارغة ليست فارغة بالكامل، كأن تكون فارغة على سبيل المثال بنسبة 60% فقط، بالتالي سوف تحتاج لعدد ساعات شحن أقل.

في النهاية نتمنى أن تكون قد شرحنا جميع المعلومات بأسلوب بسيط وسهل الفهم، وإذا واجهت صعوبة في معرفة عدد الأمبيرات الصادرة عن اللوح الشمسي الخاص بك يمكنك التواصل مع شركة الإمتياز وسوف نقوم بمساعدتك بكل تأكيد.

حيث يمكنك الإتصال بنا على الرقم التالي: 0792240050

أو من خلال الوتس آب عبر النقر على الزر التالي: