تعتبر الألواح الشمسية كغيرها من القطع الإلكترونية حيث أنها قد تتعطل أو تتوقف عن العمل، فإذا كنت ترغب في معرفة كيفية فحص أو اختبار هذه الألواح فنؤكد لك أنك قد وصلت للمكان الصحيح.
وذلك لأننا سوف نشرح في هذا المقال عن كيفية اختبار الألواح الشمسية بعدة طرق، وسوف تكون قادراً بعد قراءة هذا المقال على تحديد انتاج وكفاءة الألواح الشمسية الخاصة بك بكل تأكيد.
ولكن قبل الحديث عن موضوعنا، إذا كنت في الاردن وتريد شركة متخصصة في الطاقة الشمسية مثل تركيب الالواح الشمسية أو صيانة الالواح الشمسية أو تنظيف الالواح الشمسية، فيمكنك الاستعانة بخدمات شركة الإمتياز، تواصل معنا على الرقم التالي: 0798495491
هل الألواح الشمسية بحاجة للاختبار
تخضع الألواح الشمسية للعديد من الاختبار في المصنع من قبل الشركات المصنعة للألواح، وذلك للتأكد من سلامتها وخلوها من العيوب ومشاكل سوء التصنيع.
وعلى الرغم من أن الألواح الشمسية متينة ومصممة لمقاومة جميع عوامل المناخ، إلا أنها مثل باقي الأجهزة الكهربائية تحتاج للفحص والصيانة من فترة لأخرى من أجل التأكد من كفاءة الألواح وسلامتها.
ويعد إجراء الفحص والاختبار أمراً ضروريا ولا سيما أن الألواح يتم تركيبها في الأماكن المكشوفة فهي معرضة للعوامل الخارجية من أمطار ورياح وغبار وفضلات الطيور وغيرها، ومن الممكن أن يؤثر ذلك بشكل كبير على كفاءة اللوح.
ما هي شروط الاختبار القياسية للألواح الشمسية
من أجل تحديد كفاءة الألواح الشمسية بدقة يجب أن يتم الأمر تحت مجموعة من الشروط القياسية The standard test conditions أو STC، ويساعد اختبار الألواح الشمسية في هذه الشروط على تحديد جودة الأداء الكهربائي لهذه الألواح.
وغالباً ما تتم هذه الظروف في المصنع وفي غرفة مجهزة لهذا الاختبار، وذلك لأن شروط هذه الاختبار مثالية ومن الصعب توفرها مع بعضها البعض في الواقع.
ومن أهم هذه الشروط والمعايير ما يلي:
- تعريض اللوح الشمسي لإشعاع شمسي بقوة 1000 واط لكل متر مربع من اللوح.
- يجب أن تكون الأشعة الساقطة على اللوح عامودية.
- درجة حرارة الخلية الكهروضوئية 25 درجة مئوية، ونقصد هنا درجة حرارة الخلايا الشمسية الموجودة ضمن اللوح وليس حرارة الجو المحيط باللوح.
- كتلة الهواء 1.5 AM
وتكون استطاعة وجهد وشدة التيار الصادر عن اللوح الشمسي في أعلى المستويات، وذلك لأن عملية القياس تتم في ظروف مثالية، لذلك فإن هذه القيم سوف تنخفض في الواقع.
طريقة فحص لوح الطاقة الشمسية
في بداية الأمر يجب عليك أن تعلم أنه مهما كان نوع الاختبارات والفحوصات التي سوف تجريها على لوح الشمسي الخاص بك فإن نتائج هذه الاختبارات سوف تكون أقل من نتائج اختبار الألواح في الشروط القياسية.
أولاً يجب عليك إجراء فحص بصري للألواح الشمسية، وعلى الرغم من بساطة هذا الفحص إلا أنه يعد من أهم الفحوصات التي يجب إجراءها بشكل دوري للألواح، حتى وإن كنت لا تعاني من أي مشكلة.
ومن أهم الأمور التي يجب الانتباه إليها خلال الفحص البصري:
- سلامة الألواح الشمسية من الكسر أو الضرر.
- نظافة الألواح الشمسية من الأتربة والغبار وفضلات الطيور.
- التأكد من عدم وقوع ظل على الألواح الشمسية.
- فحص زاوية ميل الألواح والتأكد من أن الألواح الشمسية في الاتجاه الصحي وتتعرض لأشعة الشمس بالكامل.
- التأكد من سلامة التوصيلات.
ومن ثم يجب عليك فحص العاكس والأجزاء الأخرى للمنظومة الشمسية.
وبعدها يتوجب عليك قياس التيار والجهد والاستطاعة الصادرة الألواح الشمسية، وتحديد كمية الطاقة التي تنتجها الألواح باستخدام أجهزة ومعدات خاصة.
كما يمكنك فحص الألواح الشمسية لاستخدام تقنيات التصوير الحراري، وذلك من أجل التأكد من سلامة الخلايا الشمسية الموجودة ضمن اللوح.
كيف تختبر الألواح الشمسية بمقياس متعدد
يعد المقياس المتعدد (Multi-meters) أو جهاز الفولتميتر (Voltmeter) أفضل وأسهل الخيار عند فحص الألواح الشمسية، كما أن سعر هذا الجهاز بسيط ويمكن للجميع شرائه، وهو متوفر في جميع الدول.
المقياس المتعدد (Multi-meters) أو جهاز الفولتميتر (Voltmeter)
ويمكن فحص الألواح الشمسية بالمقياس المتعدد بالطرق التالية:
1. قياس جهد الدارة المفتوحة (Open circuit voltage: Voc)
وقبل البدء بعملية القياس يجب عليك الاطلاع على ملصق المواصفات الخاصة باللوح، والتي عادةً تكون موجودة على الوجه الخلفي.
يشير السهم الأحمر لجهد الدارة المفتوحة Voc، حيث أن جهد الدارة المفتوحة لهذا اللوح 19.83 فولت في الشروط المعيارية.
في بداية الأمر يجب عليك التأكد من أن اللوح الشمسي الذي تقوم بفحصه يحصل على كمية كافية من أشعة الشمس، ومن ثم يجب عليك توصيل المسبار الأحمر لجهاز الفولتميتر مع منفذ قياس الجهد (الفولت) والمسبار الأسود مع المنفذ السالب COM.
ومن ثم يجب عليك وضع مفتاح القياس على قياس جهد التيار المستمر DC أو الرمز V وبجواره خط متصل فوق خط منقط كما في الصورة.
مقياس فولتميتر مجهز لقياس الدارة المفتوحة للوح الشمسي
بعد ذلك يجب عليك التوجه لصندوق التوصيلات الموجود على الوجه الخلفي للوح، ومن ثم تحديد الكابلات الموجبة والسالبة للوح، وغالباً ما يحتوي الكبل الموجب على وصلة ذكر MC4 وتكون محاطة أحمر كما في الصورة.
إذا واجهت صعوبة في تحديد الكبل الموجب والسالب يمكنك الرجوع إلى كتيب التعليمات الخاص في اللوح.
بعد ذلك يجب عليك وضع المسبار الأحمر لجهار الفولتميتر في وصلة الـ MC4 لكبل اللوح الموجب، والمسبار الأسود في وصلة الـ MC4 للكبل السالب كما في الصورة.
وبعد التوصيل سوف تحصل على قراءة على شاشة الفولتميتر هي جهد الدارة المفتوحة للوح الشمسي الخاص بك.
نرى أن جهد الدارة المفتوحة للوح Voc هي 19.65 فولت
ويجب أن تكون قيمة الـ Voc الظاهرة على شاشة القراءات قريبة من الـ Voc الموجودة على ملصق مواصفات الخاصة باللوح، وليس من الضروري أن تكون مطابقة لها.
فإذا كانت القيمة الظاهرة على الجهاز مشابهة وقريبة من القيمة الموجودة في ملصق المواصفات فهذا يعني أن اللوح الشمسي الخاص بك يعمل بشكل جيد ويمكنك الانتقال لخطوة الفحص التالية.
2. قياس شدة تيار الدارة القصير (Short Circuit Current: Isc)
إذا نظرة إلى ورقة المواصفات الموجودة على الوجه الخلفي للوح فإنك سوف تجد أيضاً قياس تيار الدارة القصيرة للوح في الظروف القياسية.
يشير السهم الأحمر شدة تيار الدارة القصير Isc، حيث أن شدة تيار الدارة القصير لهذا اللوح 6.56 أمبير في الشروط المعيارية.
من أجل إجراء هذا الفحص يجب عليك توصيل المسبر الأحمر لجهار الفولتميتر مع منفذ قياس شدة التيار (أمبير)، أما المسبر الأسود فيتم توصيله في المنفذ السالب COM كما فعلنا في التجربة السابقة.
ومن ثم يجب عليك وضع مفتاح المقياس على قياس شدة التيار الكهربائي أو على الرمز A كما في الصورة.
مقياس فولتميتر مجهز لقياس شدة تيار الدارة القصير للوح الشمسي
ولكن قبل البداء بعملية القياس يجب عليك التأكد من أن اللوح يتعرض بكامله لضوء الشمس المباشر، وبعد ذلك تقوم بتوصيل كابلات اللوح مع المسابر الفولتميتر كما فعلنا في الاختبار السابق.
تحذير (1): عادةً ما تكون أقصى شدة تيار يمكن لجهاز الفولتميتر قياسها مكتوبة فوق مأخذ قياس شدة التيار، فمن أجل المحافظة على سلامة الجهاز ينبغي أن تكون شدة تيار الدارة القصير للوح في الشروط المعيارية أصغر من هذه القيمة.
فعلى سبيل المثال أقصى شدة تيار يمكن لجهاز الفولتميتر الموجود في الصورة قياسها هي 10 أمبير، بينما أكبر شدة تيار الدارة القصيرة للوح هي 6.56 أمبير وهي أصغر من 10 أمبير، فبالتالي لا خطر على الجهاز.
تحذير (2): من الممكن أن تظهر شرارة عند وصل الأقطاب مع المسابر وهذا أمر طبيعي لا يدعو للقلق.
بعد الانتهاء من التوصيل سوف تظهر لك قراءة على شاشة الفولتميتر وهي شدة تيار الدارة القصيرة للوح الشمسي الخاص بك.
نرى أن شدة تيار الدارة القصيرة للوح Isc هي 6.06 أمبير
ويجب أن تكون الـ Isc الظاهرة على الجهاز قريبة من الـ Isc الموجودة على ملصق المواصفات الخاصة باللوح، ولا يشترط أن تكون مطابقة لها.
وغالبا ما تكون قيمة الـ Isc في الجهاز أقل من القيمة الموجودة في الملصق، فإذا كانت القراءة التي يعطينا إياها الجهاز مشابهة أو قريبة من لـ Isc الموجودة على الملصق فيسعدنا اخبارك أن لوحك بخير وأنه يعمل بشكل جيد.
أما في حال كانت قيم كل من الـ Voc والـ Iso منخفضة فحاول إعادة الاختبار مع التأكد مما يلي:
- إجراء الاختبار في وقت الظهيرة.
- تعريض اللوح لكامله بضوء الشمس وينبغي أن يكون الاختبار في يوم مشمس.
- ضبط زاوية ميل اللوح الشمسي.
- عدم وجود تضليل يمنع وصول أشعة الشمس لأحد أجزاء اللوح.
- نظافة اللوح الشمسي.
يمكننا القول قياس جهد الدارة المفتوحة وتيار الدارة القصيرة من أهم طرق اختبار الألواح الشمسية، ففي حال كانت نتائج هذه الاختبارات جيدة فهذا يعني أن الألواح بخير ولا داعي لإجراء المزيد من الاختبارات.
اختبار استطاعة اللوح الشمسي
في البداية نحتاج لشرح بعد القوانين المتعلقة بالتيار الكهربائي من أجل فهم كيفية الاختبار الألواح بشكل جيد.
من أجل معرفة استطاعة اللوح الشمس يجب علينا معرفة شدة التيار الكهربائي الذي ينتجه، والجهد أو التوتر الخاص بها التيار، حيث أن:
استطاعة اللوح الشمسي = جهد التيار الناتج (توتر التيار) × شدة التيار الناتج
وتقدر استطاعة اللوح بالواط، بينما يقدر الجهد بالفولت والشدة بالأمبير، فالتالي:
الواط = الفولت × الأمبير
يمكن حساب الاستطاعة اللوح الشمسي بالاستعانة بجهار الفولتميتر، ولكن عند تركيب الألواح الشمسية سوف تقوم بتركيب منظم شحن بكل تأكيد، وتحتوي جميع هذه المنظمات على شاشات تعرض مواصفات التيار المار فيا.
فيمكنك بكل بساطة التجول بين شاشات العرض حتى تجد فولتية التيار الكهروضوئي وشدته وعندها يمكنك تطبيق القانون السابق.
على سبيل المثال:
شدة التيار الناتج عن الألواح الشمسية 4.5 أمبير
جهد التيار الناتج عن الألواح الشمسية 15.2 فولط
بالتالي:
15.2 فولط × 4.5 أمبير = 68.4 واط
وتعتمد استطاعة اللوح بشكل أساسي على كمية الضوء التي يتعرض لها اللوح الشمسي، وبشكل عام تصل استطاعة اللوح الفعلية لما يقارب 70% – 80% من الاستطاعة الموجودة على ملصق المواصفات الخاص باللوح.
هل يمكنك اختبار الألواح الشمسية بدون الشمس
نعم يمكن اختبار الألواح الشمسية بدون شمس، وذلك من خلال استخدام أضواء اصطناعية ذات قوة سطوع عالية، كأضواء فلورسنت وغيرها من الأضواء القوية.
عند اختبار الألواح الشمسية من قبل الشركات لمصنعة يتم استخدام أضواء اصطناعية ذات توهج قوي يشبه بشكل كبير ضوء الشمس، وبقوة 1000 واط لكل متر مربع من الألواح.
فوائد الفحص الدوري للألواح الشمسية
إن العناية والمحافظة على الألواح الشمسية أمر مهم لأنه سوف يساعدها على العمل بأعلى كفاءة ممكنة، وهذا يعني أنك سوف تحصل أقصى استفادة من النظام الشمسي، كما سوف تحصل على الفوائد التالية:
- زيادة العمر الافتراضي للألواح الشمسية.
- تحسن الأداء بشكل واضح.
- الحصول على أفضل استثمار للألواح الشمسية بالتالي توفر استهلاك الكهرباء بصورة أكبر.
- العناية بصيانة ونظافة الألواح سوف يجعل شكلها أجمل على سطح منزلك.
وفي النهاية إذا كنت تواجه مشاكل وصعوبة في فحص واختبار الألواح الشمسية الخاصة لك، فإن شركة الإمتياز المتخصصة بالألواح الشمسية والطاقات البديلة سوف تقدم لك هذه الخدمات بشكل احترافي.
تواصل معنا على رقم الهاتف التالي: 0798495491 أو من خلال الوتس آب عبر النقر على الزر التالي:
