Posted on 4 March، 202215 June، 2022 by bbe — Leave a comment

حماية نظام الطاقة الشمسية 1

حماية نظام الطاقة الشمسية

يعتبر تركيب نظام الحماية لمنظومة الطاقة الشمسية مهم جداً من أجل تجنب حدوث أعطال مفاجئ في النظام، يتم تركيب نظام الحمايات على مداخل ومخارج أجهزة نظام الطاقة الشمسية، يتوفر أجهزة حماية متعددة ذات وظائف مختلفة، وجميعها تؤدي وظائفها بالشكل السليم إذا تم الاختيار الصحيح.

مكونات حماية نظام الطاقة الشمسية

بعض مكونات أجهزة الحماية المشهورة التي يجب تركيبها في أنظمة الطاقة الشمسية، وهي:

قاطع التيار المستمر (DC circuit breaker).
قاطع التيار المتردد (AC circuit breaker).
الآوفرلود (overload).
ارتفاع وانخفاض الجهد (Over and Under voltage).

قاطع التيار المستمر (DC circuit breaker):

– يعمل على حماية تيار الألواح الشمسية والبطاريات من تيارات القصر، وزيادة في التيارات وغيرها.

– لا يمكن تركيب قاطع التيار المتردد (AC circuit breaker) الذي يعتمد على المجالات الكهرومغناطيسية، ومكوناتها الداخلية المختلفة عن قاطع التيار المستمر (DC circuit breaker).

– يعد التيار المستمر أخطر من التيار المتردد في حالة حدوث أعطال في التيار الكهربائي، حيث أن التيار المستمر (DC) يعتمد على خاصية التكوين القوسي الذي يسبب الحرائق. – يتم تركيب قاطع التيار المستمر (DC circuit breaker) بين الألواح الشمسية والانفرتر(Inverter)، بهدف الحماية من حدوث أعطال مفاجئ في النظام.

قاطع التيار المستمر – حماية نظام الطاقة الشمسية

قاطع التيار المتردد (AC circuit breaker):

– يستخدم هذا النوع لحماية الأحمال التي يتم تشغيلها باستخدام نظام الطاقة الشمسية.

– يستخدم لحماية الانفرتر (Inverter) من التيار المتردد الداخل إليه من الشبكة الرئيسية والتيار الخارج منه أيضاً في نظام الــ Hydrid.

حماية الانفرتر (Inverter)

حماية جهاز الانفرتر مهم جداً، حتى لا يعطل، ويتم ذلك بوضع قاطع التيار المستمر (DC circuit breaker) بين البطارية والانفرتر، والذي يعمل على حماية الانفرتر من التيار المستمر (DC) الداخل إليه من البطارية.

بالإضافة إلى الحماية من التيار المتردد (AC) الذي يتم تحويلة من الانفرتر، وإخراجها ليتم تغذية الأحمال الكهربائية، وعند الخرج يجب تركيب قاطع التيار المتردد (AC circuit breaker).

الآوفرلود (overload):

– وظيفتها: تعمل على حماية الأحمال التي يتم تشغيلها بواسطة الطاقة الشمسية من أي ارتفاع في شدة التيار عن القيمة المحدد على جهاز الــ overload.

– يتم تركيب الاوفرلود (overload) بين الانفرتر وأحمال التيار المتردد.

نظرية عمل الاوفرلود (overload)

عند ارتفاع شدة التيار التي تسحبها الأحمال الكهربائية عن القيمة المضبوط عليها تدريج الــ (overload)، يؤدي ذلك إلى ارتفاع حرارة الملفات الحرارية، وتتمدد ونتيجة لذلك تتحرك قطعة من الفبر تعمل على فصل نقطة مغلقة داخل الاوفرلود (overload).

بعد معرفة سبب الارتفاع في شدة التيار وإصلاحه، يتم الضغط على زر إعادة التشغيل، فتعود نقطة تلامس الاوفرلود إلى الإغلاق، ويتم تشغيل الأحمال مرةً أخرى.

ارتفاع وانخفاض الجهد (Over and Under voltage):

– وظيفتها: تعمل على حماية شبكة نظام الطاقة الشمسية من الارتفاع والانخفاض في الجهد الكهربائي للتيار المتردد (AC).

– يوجد تدرج معايير لضبط قيمة الجهد عند الارتفاع، وتدريج آخر للانخفاض، وتدريج لضبط زمن تأخير التشغيل.

– يفضل دائماً ضبط قيمة الارتفاع للجهد على 240V، والانخفاض في الجهد على 160V

جهاز Hi-OPR اندر واوفر فولتج كونترول gif جرب جهزلي لرحله تسوق ممتعه

يسعدنا زيارتكم صفحاتنا على مواقع التواصل الاجتماعي حيث نقوم بنشر عروض حصرية على موقعنا الالكتروني.

صفحتنا علي الفيسبوك هنا.

حسابنا على تويتر هنا.

Posted on 29 January، 2022 by bbe — Leave a comment

أنواع الألواح الشمسية و مصنعيها 2022

أنواع الألواح الشمسية و مصنعيها

شكل الــ Monocrystalline silicon

تعتبر الألواح الشمسية من إحدى أهم العناصر المستخدمة في أنظمة الطاقة الشمسية،

تعمل على إنتاج الطاقة الكهربائية من خلال أشعة الشمس (الفوتونات) وإرسالها إلى

منظم الشحن ومن ثم إلى الانفرتر والبطاريات والأحمال الكهربائية، يتوفر أنواع مختلفة من الألواح الشمسية حسب نوع المادة وكفاءتها وجودة التصنيع.

أنواع الألواح الشمسية بالتفصيل

يوجد الكثير من الشركات التي تعمل على تصنيع الألواح الشمسية،

يتم تصنيف الألواح الشمسية إلى ثلاث أنواع، وهي:

خلايا أحادية البلورة (Monocrystalline silicon).
خلايا متعددة الكريستالات (Polycrystalline silicon).
الألواح الفلمية (Thin-film).

أولاً: الخلايا الأحادية (Monocrystalline silicon):

هذا النوع لدية المظهر المميز الذي يدل على أعلى نقاء كريستالات السيليكون.
يتمتع بأخذ أعلى معدلات الكفاءة، قد يصل إلى أكثر من 20%.
عمرها الافتراضي 25 سنة أو أكثر حسب جودة الألواح.
يتم صناعة الألواح سوداء اللون، حتى يتفاعل ضوء الشمس (الفوتونات) مع بلورة السيليكون النقي.
في حين أن الألواح سوداء اللون، فإن الألواح الشمسية أحادية البلورة لها مجموعة متنوعة من الألوان ألواحها وإطاراتها الجانبية وظهرها.
أداء جيد تحت ظروف الإشعاع الشمسي المنخفض قليلاً.

العيب في هذا النوع من الألواح هو التكلفة العالية مقارنة مع خلايا متعددة الكريستالات (Polycrystalline silicon).

شكل الــ Monocrystalline silicon أول أنواع الألواح الشمسية

ثانياً: الخلايا متعددة الكريستالات (Polycrystalline silicon):

يمكنك التميز بسرعة بين هذه اللوحات لأن هذا النوع من الألواح الشمسية به مربعات لا يتم قطع زوايا، أي تكون عليها خطوط كثيرة، وغالباً لونها زرقاء.
مصنوع من ذوبان السيليكون الخام، وهي أسرع وأرخص من ألواح أحادية البلورية (Monocrystalline silicon).
عمرها الافتراضي 25 سنة أو أكثر حسب جودة الألواح.
كفاءتها حوالي 16.5%، بسبب انخفاض نقاء السيليكون.
عيبها هو أن المظهر، حيث أن ألواح Monocrystalline silicon لها شكل جمالي، ولكن لا يهم المشترين.
تتطلب مساحة تركيب أعلى قليلاً من الألواح الشمسية أحادية البلورية Monocrystalline silicon

شكل ألواح الــ Polycrystalline silicon

ثالثاً: الألواح الفلمية (Thin-film):

أكبر عامل جمالي في هذا النوع، هو مدى رقة صنعها وشكلها الانسيابي القابل للثني على العكس من الأنواع السابقة.
يجرى العديد من التطوير والأبحاث لجعلها مناسبة للاستخدام بشكل أفضل.
يمكن استخدامها أثناء التنقل.
التكلفة العالية مقارنة مع عمرها الافتراضي بالنسبة مع الأنواع الأخرى.
فهي تحمل أقصر الضمانات لأن عمرها الافتراضي أقصر من أنواع الألواح الأخرى.

شكل ألواح الـ Thin -film

الفرق بين ألواح الــ Mono وألواح الــ Poly

لا يوجد فرق كبير بين النوعين، فعند القول أن ألواح الــ Mono تنتح 330W فيوجد أيضاً ألوح من نوع الــ Poly تنتج 330W،

فمن ناحية الإنتاج لا يوجد فرق بين الأثنين.

من ناحية مقاسات النوعين والتوفير في المساحة بسيط جداً:

فنجد حالياً أن ألواح الــ Mono بقدرة 280W ومقاسها 165*99 وأقصى وات في الألواح الــ poly عند نفس المقاس = 265W.

إذا التوفير في المساحة= 280-265/265*100% =5.6%

وهي نسبة قليلة من ناحية توفير المساحة بين النوعين، حيث ان ألواح الــ Mono أقل قليلاً من ألواح الــ poly من حيث المساحة،

الفرق الكبير بين النوعين هو أن المظهر، حيث أن ألواح Monocrystalline silicon لها شكل جمالي، ولكن لا يهم المشترين.

تحديد زاوية ميل الألواح الشمسية

تحديد زاوية ميل الألواح الشمسية، نعلم جميعنا أن إنتاجيه الألواح الشمسية تعتمد على معدل أشعة الشمس الساقط عليها،

ولكن هل هذه الأشعة كافية لكي تلبي احتياج أفضل إنتاجيه للألواح الشمسية؟

سؤال قد يطرحه الكثير وأجابته ببساطة هو هناك عوامل تؤثر على سقوط أشعة الشمس على سطح الأرض،

لذلك فمن المستحيل الاستفادة من كامل أشعة ضوء الشمس الساقط.

دعنا نتعرف على العوامل التي تسبب في عدم سقوط كامل ضوء الشمس على الأرض، وكيفية تحديد زاوية ميل الألواح الشمسية.

اتجاه الشمس واللوح الشمسي على مدار العام

مقدمة عن أشعة الشمس

يعتبر مصدر الشمس من المصادر الذي لا ينضب للطاقة ونظيف لا ينتج عن استعماله أي غازات أو نواتج ضارة للبيئة.

حيث تقاس الطاقة الشمسية بوحدة الجول، مع أن القياس الأكثر شيوعاً لفيض الإشعاع (Flux) أو لقدرة الإشعاع (Power)،

والذي يعبر عن الطاقة خلال الزمن. وقد اتفقوا العلماء على أن قيمة ثابت الشمس حول الرقم 1360 واط لكل متر مربع.

ولكن ما يصلنا إلى الأرض قد يكون في المتوسط 1000 واط لكل متر مربع،

وسبب الانخفاض في القيمة ناتج عن عمليات الامتصاص وتشتت الإشعاع الشمسي في الغلاف الجوي الواصل إلى الأرض.

يعد ميل أشعة الشمس على مدار العام له دور مهم وأساسي في إنتاجية الألواح الشمسية،

إليك صورة توضح موضع الشمس في 21 ديسمبر، وموضعه في تاريخ 21 يونيو.

موضع أشعة الشمس في الصيف والشتاء

أنواع الاشعاعات الساقطة على الأرض

يصل إلى الأرض ثلاث أنواع من الاشعاعات التي تمثل نسبة 50% من الأشعة الشمسية وهي:

الإشعاع الشمسي المباشر:

هي الأشعة التي تصل مباشرة من الشمس إلى سطح الأرض وترتفع قيمتها في فصل الصيف عندما تكون السماء صافية.

الإشعاع الشمسي المشتت والمنتشر:

ينتج عن انعكاس الشعاع المباشر من الشمس في الفضاء بسبب السحب

وقطرات المياه والغازات في الغلاف الجوي للأرض وترتفع نسبته

في فصل الشتاء عندما تكثر السحب، ويشكل النسبة الكبرى من الإشعاع الكلي.

الإشعاع الشمسي المنعكس:

ينتج عن انعكاس الشعاع الشمسي المباشر أو المشتت على سطح الأرض والبحار،

ويختلف نسبته حسب السطح وقدرته على عكس الأشعة،

ويرتفع خاصة قريباً من البحار أو الأراضي العاكسة.

أنواع الاشعاعات الساقطة على الأرض

الإنتاج السنوي لكل متر مربع من الشمس

الانتاج السنوي لكل متر مربع من الشمس

كما أن هناك عوامل قد تؤثر بشكل مباشر في إنتاجيه الألواح الشمسية كالغلاف

الجوي والغبار المتناثرة في الجو والمتراكمة على الألواح الشمسية وزاوية تسلط أشعة الشمس على الألواح.

انظر إلى شكل المنحنين، حيث تلاحظ أن إنتاجية الألواح على مدار اليوم وأثناء تواجد أشعة الشمس المثالي،

بأنه ينتج طاقة تدريجية تبدأ من الصباح وتصل إلى قيمتها حسب قدرة الألواح الشمسية

ثم تعود إلى الانخفاض التدريجي، بسبب تغير زاوية سقوط أشعة الشمس إلى زاوية مائلة.

ولكن على أرض الواقع هذا لا يحدث بشكل مثالي،

بل يوجد تذبذبات في الإنتاجية حسب العوامل الجوية الخارجية المحيطة بالألواح الشمسية.

منحنيات تقارن معدل تواجد أشعة الشمس

خطوط الطول والعرض للأرض

تختلف تحديد زاوية الألواح الشمسية بناءً على الموقع الجغرافي المتواجد به،

وحسب خطوط الطول وخطوط العرض للكرة الأرضية.

حيث أن زاوية دوائر العرض هي المحصورة بين مستوى خط الاستواء والخط الواصل من هذه النقطة إلى مركز الأرض،

وهذا يعني أن جميع النقاط الواقعة على خط الاستواء تقع على خط عرض صفر،

وتتراوح زوايا خط العرض ما بين (0-90 درجة شمال) و(0-90 درجة جنوب).

بينما زاوية دوائر الطول هي التي تحدد وضع النقطة في اتجاهي الشرق والغرب على سطح الكرة الأرضية،

وقد تم اعتبار نقطة الصفر هي خط الطول المار بمدينة جرينتش،

وتتراوح زوايا خط الطول ما بين (0-180 شرقاً) إلى (0-180 غرباً).

خطوط الطول والعرض

ملاحظة مهمة:

يتم توجيه الألواح الشمسية في منطقة شمال خط الاستواء باتجاه الجنوب،

بينما منطقة جنوب خط الاستواء يتم توجيه ألواحهم باتجاه الشمال بزاوية محددة حسب خطوط العرض.

تحديد زاوية ميل الألواح الشمسية

يمكن بكل بساطة تحديد زاوية ميل الألواح الشمسية من خلال تطبيق الخرائط بمعرفة خط العرض والطول للموقع المتواجد به،

أو من خلال تطبيق مخصص لتحديد زاوية الميل بوضع الهاتف على سطح اللوح ويتم ميله إلى أن يعطيك زاوية الميل المناسبة.

عموماً كلما كانت أشعة الشمس عمودياً على الألواح الشمسية،

كان ذلك أفضل لكي ينتج طاقة أكثر.

ميل أشعة الشمس الساقط على اللوح الشمسي

ملاحظة مهمة:

في الواقع العملي يستخدم المهندسين أجهزة مخصصة لتحديد زاوية ميل الألواح الشمسية، بالإضافة إلى تحديد كمية الإشعاع الشمسي الساقط على سطح الأرض بالمتر المربع.

أكبر مصنعي الألواح الشمسية في العالم

أكبر مصنعي الألواح الشمسية في العالم،

نقدم لكم قائمة تخص أكبر مصنعي الألواح الشمسية على مستوى العالم لعام 2022.

فما هي الدول التي تتفوق في مجال تصنيع ألواح الخلايا الشمسية بأفضل التقنيات والمعتمدة عالمياً والتي تبيع منتجاتها على المستوى العالمي.

الشركات المصنعة للألواح الشمسية

كل عام تظهر لنا قائمة جديدة بأفضل الشركات التي تحسن في

تقنيات تصنيع الخلايا الشمسية من خلال رفع الإنتاجية والكفاءة بأقل مساحة ممكنه.

وقد حصلت شركة سن باور (بالإنجليزية: Sun Power) على المرتبة

الأولى بتطويرها لوح شمسي “Maxeon M-Series” القادر

على إنتاج ما يقارب 420W-435W بكفاءة تصل إلى 22.8%، وهي أعلى كفاءة حتى هذه اللحظة.

بينما شركة ترينا سولار (بالإنجليزية: Trina Solar) المشهورة،

فقد صنعت لوح شمسي قادر على إنتاج 670W وهي القيمة الأعلى حتى هذه اللحظة، إلا أن الكفاءة متدنية مقارنة مع القدرة الإنتاجية حيث تصل إلى 21.6%،

وهذا ما جعلها في المرتبة السادسة.

ألواح شمسية بماركات عالمية

أكبر مصنعي الألواح الشمسية في العالم

أصبحت الصين بالصدارة في تصنيع الألواح الشمسية،

إذ أنها تسيطر على السوق التجاري في بيع الألواح الشمسية بأفضل كفاءة وأقل سعراً.

فهي الدولة الأولى التي بها شركات تورد حوالي ثلاثة أرباع منتجاتها،

بينما تنتج الشركات الأمريكية حالياً حوالي 1% فقط في الوقت الحالي بحسب تقرير “جيني تشيس” مدير تحليلات الطاقة الشمسية لدى “بلومبرج إن إي إف”،

والسبب هو هيمنة الصين على العالم في مجال تصنيع الألواح الشمسية.

وما جعل الصين الدولة الأولى المختصة في مجال تصنيع الألواح الشمسية،

هو أن الشركات تصنع الألواح بأقل التكاليف مع مراعاة رفع الكفاءة والإنتاج في نفس الوقت،

في ذات الوقت تشجع الدولة هذه الشركات على المنافسة والاستمرار في الصعود.

وجدير بالذكر إلى أن الصين لديها 261 مصنع لتصنيع الألواح الشمسية وبهذا فهي الدولة التي المتفوقة عالمياً في عدد المصانع.

قائمة أكبر مصنعي الألواح الشمسية في العالم

المرتبة	الدولة	عدد المصانع
المرتبة الأولى	الصين	261
المرتبة الثانية	الهند	51
المرتبة الثالثة	تركيا	25
المرتبة الرابعة	الولايات المتحدة	16
المرتبة الخامسة	تايوان	16
المرتبة السادسة	فيتنام	15
المرتبة السابعة	اليابان	14
المرتبة الثامنة	ألمانيا	12
المرتبة التاسعة	كوريا الجنوبية	8

جدول قائمة أكبر مصنعي الألواح الشمسية

تصميم نظام طاقة شمسية 24V

تصميم نظام طاقة شمسية 24V، لا بد من التعرف على كيفية تصميم نظام طاقة شمسية 24

V ومتى نستخدمه وما المكونات المطلوبة لعمل نظام طاقة شمسية بجهد 24 فولت.

مكونات نظام طاقة شمسية 24V

يتكون النظام الشمسي الذي يعمل على جهد تيار مستمر 24 فولت بكل بساطة من المكونات التالية:

الألواح الشمسية.
منظم شحن يعمل على جهد 24V.
انفرتر مخصص للنظام الشمسي 24V.
بطاريتين كل بطارية 12 فولت.

وسنتحدث عن كل مكون من مكونات نظام الطاقة الشمسية 24V

بالتفصيل مع التوصيلات التوضيحية للتسهيل على الجميع الفهم والتخيل.

الألواح الشمسية

يحتاج نظام الطاقة الشمسية الذي يعمل على جهد 24V إلى أن يكون جهد اللوح أو الألواح الشمسية على الأقل من 33 فولت إلى 36 فولت

بحيث نحافظ على جهد أعلى

من جهد النظام الذي يعمل على 24V.

وننوه إلى أن جهد اللوح الشمسي عند الحمل أي جهد Vmpp،

ويجب أيضاً أن يكون قدرة الألواح الشمسية كافية لشحن البطاريتين في أسوأ الاحتمالات.

إذا كانت لديك لوح شمسي بقدرة 150 واط وجهده 18 فولت يمكنك توصيل لوحين بنفس

المواصفات على التوالي للحصول على جهد كلي 36 فولت لكي نضمن بأن جهد الألواح أعلى من جهد النظام الشمسي.

طريقة توصيل الألواح الشمسية لنظام 24V

منظم الشحن 24V

يلزم كل نظام شمسي منظم شحن مناسب ومتفق من حيث الجهد مع جهد النظام وكذلك التيار بحيث يتحمل تيار النظام الشمسي الكلي.

ولأننا نريد تصميم نظام طاقة شمسية بجهد 24 فولت، نحتاج أيضاً إلى منظم شحن مصمم للعمل على 24V،

أي يحتوي من الداخل على لوحة إلكترونية تعمل على تنظيم جهد وتيار الألواح الشمسية بحيث يتم إخراج جهد موحد ومتوافق مع جهد النظام وهو 24 فولت.

كما يجب التأكد من المنظم مبرمج للعمل على 24 فولت وليس 12 فولت إذا كان مصمم للعمل على النظامين.

البطاريات الكهربائية

يحتاج نظام الطاقة الشمسية الذي يعمل على جهد 24 فولت إلى بطاريتين على الأقل بمواصفات 12V

للبطارية الواحدة وعلى أن تكون البطاريات من نفس السعة والجهد والعمر وحتى من نفس الشركة الصانعة.

ويتم توصيل البطاريتين على التوالي (التسلسل) لكي نحصل على فرق جهد 24 فولت بين طرفي

البطاريتين من أجل التنسيق مع باقي مكونات نظام الطاقة الشمسية 24V.

طريقة توصيل البطاريات الكهربائية على التوالي (التسلسل)

انفرتر 24V

عند القرار بشراء انفرتر عليك التأكد من أنه يعمل على نظام 24 فولت وذلك من خلال قراءة جهد دخله.

بغض النظر عن قدرة الانفرتر، فالقدرة تحدد بحساب إجمالي قدرة الأحمال مضاف إليه نسبة معامل أمان 1.3 على الأقل.

ونوكد أيضاً على أن يكون جهد وتردد خرج الانفرتر متوافق مع نظام الشبكة المتوفرة لديك،

على سبيل المثال، إذا كانت الأجهزة الكهربائية تعمل على جهد 220 فولت وبتردد 50Hz، يجب التأكد من أن خرج الانفرتر 220 فولت و50Hz.

أنواع الألواح الشمسية و مصنعيها

جرب جهزلي لرحله تسوق ممتعه

يسعدنا زيارتكم صفحاتنا على مواقع التواصل الاجتماعي حيث نقوم بنشر عروض حصرية على موقعنا الالكتروني.

صفحتنا علي الفيسبوك هنا.

حسابنا على تويتر هنا.

Posted on 20 January، 2022 by bbe — Leave a comment

مشتركات الطاقه والواقيات من الصواعق

تعتبر مشتركات الطاقه والواقيات من الصواعق غامضة إلى حد ما بالنسبة للبعض.

على سبيل المثال:

ما هو الفرق؟

هل جميع الواقيات من زيادة التيار الكهربائي؟

هل تحتاج حقًا إلى جهاز حماية من زيادة التيار؟

أي نوع من الاندفاعات الكهربائية التي نتحدث عنها ، على أي حال؟

هل يمكنك توصيل أي عدد تريده من الأشياء في موصل الطاقة طالما أن هناك مكانًا للقابس؟

جهزلي هنا وعلى استعداد للإجابة على جميع أسئلتك المهمة.

ما الفرق بين مشتركات الطاقة وواقيات زيادة التيار؟

يخلط الناس بين الاثنين لأنهما متماثلان تمامًا.

لا يمكنني إخبارك بعدد الأشخاص الذين يذهبون إلى متجر لشراء جهاز حماية من زيادة التيار ويعودون إلى المنزل ويجدون أن لديهم قطاع طاقة.

الفرق هو أن قطاع الطاقة هو مجرد سلك تمديد به الكثير من المنافذ.

هذا كل ما في الأمر.

يحتوي واقي الطفرة على عنصر آخر بداخله ، من الناحية الكهربائية ، سوف “يثبت” التدفق.

وهذا يعني أنه سيبعد الزيادة المفاجئة عما هو موجود في اتجاه مجرى النهر –

جهاز الكمبيوتر أو التلفزيون ذي الشاشة المسطحة أو جهاز الاستريو أو أي منتج إلكتروني آخر لا تريد إتلافه.

من المهم بشكل خاص استخدام واقي من زيادة التيار إذا كنت تعيش في منطقة بها الكثير من العواصف الكهربائية

أو في منطقة ريفية أو في مبنى به الكثير من المحركات الكبيرة ، مثل الفرن الكبير أو المصعد ، الذي يمكنه إرسال زيادات مفاجئة أسفل خط الكهرباء.

ما الذي يجب أن أبحث عنه عند شراء مشترك طاقة أو واقي من زيادة التيار؟

تأكد من أن المنتج الذي تشتريه معتمده .

، ويمكن أن تؤتي ثمارها في المستقبل.

نحن ننظر إلى مخاطر الحريق وخطر الصدمات الكهربائية وحتى مخاطر الإصابة الشخصية بأشياء مثل الحواف الحادة.

انظر أيضًا إلى التصنيف الكهربائي – الذي يُعطى عادةً بالواط أو الأمبير – والذي يخبرك بمقدار الطاقة التي يمكنك الاستفادة منها.

يجب أن تعرف ما الذي ستقوم بتوصيله حتى تعرف أنك لا تأخذ تيارًا من قطاع الطاقة أو واقي زيادة التيار أكثر مما هو مصمم للتعامل معه.

إذا كنت لا تفهم ذلك حقًا ، فتحدث إلى الأشخاص في متجر الأجهزة.

سيكون للواقي من زيادة التيار أيضًا معدل جهد مكبوت.

يتراوح ذلك من 330 فولت إلى 4000 فولت.

قد تعتقد أنك تريد 4000 فولت ، لكنك لا تريد.

وكلما انخفض هذا التصنيف ، كانت الحماية ضد زيادات التيار الكهربائي أفضل.

هل هناك حد لما يمكنني توصيله أو كم عدد الأشياء؟

نعم. لمجرد أن موصل الطاقة به ثمانية منافذ لا يعني أنه يمكنك أو يجب عليك توصيل ثمانية أشياء.

هذا يعتمد على ما تقوم بتوصيله.

هناك أشياء معينة ، مثل المنبه أو المروحة المستخدمة للتبريد ، والتي لا تستهلك الكثير من الطاقة.

حتى الكمبيوتر أو التليفزيون لا يستهلكان قدرًا هائلاً من الطاقة.

لكن منتجات التسخين ، مثل محمصة الخبز أو مجفف الشعر أو وعاء الفخار أو المقلاة الكهربائية ، تستمد الكثير من الطاقة أو التيار.

هذا ينطبق بشكل خاص على الأجهزة المستخدمة باستمرار ، مثل سخان الفضاء أو وعاء الفخار.

احتفظ به لواحد من هؤلاء لكل قطاع طاقة.

إذا كنت لا تحد من عدد منتجات أو أجهزة التدفئة ، فمن السهل جدًا زيادة التحميل على مشترك طاقة أو واقي من زيادة التيار والحصول على رحلة قاطع الدائرة.

إذا حدث ذلك ، فإن قاطع الدائرة يقوم بالضبط بما صُمم من أجله.

النبأ السيئ هو أنه عليك الذهاب إلى القبو ، أو في أي مكان ، وإعادة ضبطه.

أنا أستخدم الكثير من مقابس الكهرباء في جميع أنحاء منزلي ، ولدي أكثر من واحد في بعض الغرف. هل هذا آمن؟

إذا وجدت أنك تستخدم الكثير من موصلات الطاقة وأدوات الحماية من زيادة التيار ، فربما يعني ذلك أن منزلك قديم وليس به منافذ كافية.

إذا كان لديك منزل من هذا القبيل ، فربما تلاحظ أنك تنفخ الصمامات أو تفرقع قواطع الدائرة بشكل متكرر.

إذا حدث ذلك ، فقد حان الوقت لاستدعاء كهربائي أو مقاول كهربائي.

إنه مكلف ، لكن يمكنهم إضافة منافذ إضافية.

أيضًا ، سيعرفون نوع الأسلاك التي يجب استخدامها وكيفية توصيلها بصندوق قاطع الدائرة وسيعطونك قواطع دوائر إضافية يمكنها التعامل مع هذا النوع من التحميل.

يمكن أن تكون شرائح الطاقة خطرا على الحريق؟

إذا كان موصل الطاقة يحتوي على سلك طويل ولا تريد أن يتعثر أحد فوقه ، فلا تقم مطلقًا بإلقاء بساط على السلك.

إنه أحد أسوأ الأشياء التي يمكنك القيام بها.

سوف يمشي الناس عليها لمدة عام أو عامين أو خمس سنوات ، وفي النهاية سيبدأ ذلك في كسر الأسلاك في هذا الحبل.

يمكن أن تبدأ الأسلاك في التسخين ، وتلتقط الحرارة ، مما يؤدي إلى اشتعال النيران.

تظهر إحصائياتنا أن هذا يبدو أنه يحدث في منتصف الليل. يمكن أن يكون خطيرا جدا جدا.

أيضًا ، على الرغم من أن مقابس الطاقة وأدوات الحماية من زيادة التيار لا تنتهي صلاحيتها

أو تحتاج إلى استبدالها بعد فترة زمنية محددة ، ألق نظرة فاحصة على السلك والمشترك نفسه من وقت لآخر.

إذا تعرض للتلف بأي شكل من الأشكال ، خاصةً السلك – ربما يكون مهترئًا أو أصبح العزل هشًا ومتفككًا –

فقد حان الوقت للتخلص من مقبس الطاقة هذا والحصول على واحد جديد.

حماة زيادة التيار مقابل مشتركات الطاقه: ما هو الخيار المناسب لك؟

إذا كنت في السوق للحصول على مآخذ كهربائية إضافية

، فهناك احتمال أن ترى كلاً من أدوات الحماية من زيادة التيار الكهربائي وأشرطة الطاقة متوفرة عبر الإنترنت أو في المتجر.

هل تساءلت يومًا ما الفرق بين مشترك الطاقة وواقي زيادة التيار؟

هل تساءلت يومًا عن كيفية معرفة الفرق؟

أدناه ، نوضح الفرق بين مقابس الطاقة وأدوات الحماية من زيادة التيار ، ونقدم دليلاً سريعًا لمساعدتك في معرفة ما تحتاجه.

ما هو الفرق بين حامي الطفرة وقطاع الطاقة؟

يتمثل الاختلاف بين مشترك الطاقة والواقي من زيادة التيار في أن قطاع الطاقة يضيف مساحة

إضافية للمخرج بينما يقوم واقي زيادة التيار بالدفاع ضد ارتفاعات الجهد المحتملة التي يمكن أن تلحق الضرر بالإلكترونيات أو الأجهزة أو المعدات.

على الرغم من أنها تبدو متشابهة ، فقد تتمكن من رؤية التباين في قطاع الطاقة وواقي زيادة التيار عندما تصادف تصنيف جول على العبوة.

فقط أجهزة الحماية من زيادة التيار سيكون لها هذا التصنيف.

الجول هو وحدة قياس للطاقة (مثل الواط أو السعرات الحرارية).

إنهم يقيسون المدة التي ستتم فيها حماية أجهزتك.

في بعض الأحيان ، قد يتطلب الأمر زيادة كبيرة واحدة فقط في الطاقة لتتجاوز عدد الجول الذي تحمي أجهزتك منه

، ولكن في بعض الأحيان ، قد يستغرق الأمر عشرة أو خمسة عشر طفرات صغيرة للقيام بذلك.

ضع في اعتبارك أن عدد الجول الذي يحميه قطاع الطاقة الخاص بك من الأعمال مثل الخزان إلى حد ما.

عند شرائك للواقي من زيادة التيار في البداية ، قد ترى ملصقًا بقيمة 2000 جول ، ولكن هذا سوف ينضب بمرور الوقت.

نظرًا لأن واقي زيادة التيار يتلقى ضربات من ارتفاعات الطاقة ، سينخفض مستوى الحماية ، إما بضربة واحدة ضخمة أو بمرور الوقت.

لذا ، كيف يمكنك التمييز بين واقي التيار الكهربائي ومشترك الطاقة؟

الجواب البسيط هو أنك لا تستطيع أن تقول دائما.

تحتوي بعض واقيات زيادة التيار على ضوء يأتي ليخبرك عندما يكون الخزان منخفضًا ؛

تحتوي واقيات زيادة التيار الأخرى على نظام إنذار بسيط لإعلامك بأن الوقت قد حان لشراء وحدة جديدة.

لماذا تختار مشترك الطاقة؟

تعتبر مشتركات الطاقه رائعة إذا كان لديك العديد من الأجهزة الإلكترونية على مقربة من بعضها البعض.

تشتمل معظم منافذ البيع في المناطق السكنية والتجارية على مقبسين فقط ، وهو ما لا يكفي دائمًا ، لذا فإن الحصول على المشترك الإضافي أمر مريح حقًا.

تحتوي مشتركات الطاقه عادةً على عدة منافذ ، وقاطع دائرة ، ونوع من مفتاح التشغيل / الإيقاف

، وهو أمر رائع للشركات أو المطاعم التي تتطلع إلى الحفاظ على الطاقة.

في حين أن بعض شرائح الطاقة تحتوي على واقي مدمج من زيادة التيار ،

إلا أنها ليست كلها ، مما يجعل إلكترونياتك عرضة لارتفاع الطاقة الكهربائية.

تعتبر شرائح الطاقة ميسورة التكلفة نسبيًا من حيث السعر.

يمكنك عادةً الحصول على واحد مقابل أقل من 500 le ، وبعضها متاح حتى بأقل من 250 le.

لذلك إذا كنت تبحث عن عدد قليل من المقابس الكهربائية الإضافية ، فمن المحتمل أن يكون هذا هو الخيار المناسب لك.

لماذا تختار حامي الطفرة؟

مثل مشتركات الطاقه ، تعتبر أدوات الحماية من زيادة التيار مثالية عندما يكون لديك العديد من الأجهزة الإلكترونية في المنطقة المجاورة.

مع العديد من المنافذ الكهربائية ، يمكن للواقي من زيادة التيار أن يضم أسلاك الهاتف أو الكمبيوتر أو التلفزيون

، مما يسمح لهم جميعًا بالشحن مع حمايتهم في نفس الوقت من ارتفاع الجهد.

تقاس هذه الحماية بالجول.

تعتبر أدوات الحماية من زيادة التيار متواضعة في السعر

، لذلك إذا كنت تبحث عن طريقة لحماية التلفزيون والكمبيوتر ونظام الترفيه المنزلي ، فهذه خيارات رائعة.

يمكنك عادةً العثور عليها بأقل من 500 جنيه ، لكن الخيارات الأكثر تكلفة توفر حماية تصل إلى كمية أكبر من الجول.

إذا كانت لديك عملية كبيرة بها أجهزة رئيسية مثل الثلاجات ووحدات التيار المتردد أو أجهزة الكمبيوتر والخوادم

، فقد تحتاج إلى النظر في أدوات الحماية من زيادة التيار التجاري ، إلا إذا كنت متصلاً بـ UPS (مصدر طاقة غير منقطع).

يمكن أن تكون واقيات زيادة الطاقة التجارية أغلى قليلاً ، لكن ضع في اعتبارك أن واقي زيادة التيار أقل تكلفة من استبدال العناصر التي قد تتلف في ارتفاع الطاقة.

تتوفر بعض أدوات الحماية من زيادة التيار مع ضمان.

ما هي زيادة الطاقة الكهربائية؟

ارتفاع الطاقة الكهربائية هو ارتفاع مفاجئ في التيار الكهربائي للمبنى الذي عادة ما يستمر أقل من ثانية.

على الرغم من أن ارتفاع التيار الكهربائي قصير ،

إلا أنه يمكن أن يتسبب في تلف كل من الأجهزة الإلكترونية والأجهزة الخاصة بك.

في الحالات القصوى ، يمكن أن يؤدي ارتفاع الطاقة إلى نشوب حريق.

يمكن أن تحدث هذه الطفرات في القوة لعدة أسباب.

خلل في الأسلاك عندما يكون لديك خلل في الأسلاك لا يمكنه تحمل الطاقة الكهربائية الناتجة عن زيادة الجهد ، فأنت أكثر عرضة لها.

تشغيل أو إيقاف تشغيل الأجهزة عالية الطاقة عندما يتم تشغيل

أو إيقاف تشغيل محرك جهاز عالي الطاقة مثل وحدة التيار المتردد أو الثلاجة ، فقد تتعرض لتقلب في الطاقة.

ضربة صاعقة يمكن أن تتسبب ضربة البرق في حدوث ارتفاع حاد في الجهد

، مما قد يؤدي إلى حرق أجهزة التلفزيون وأجهزة الكمبيوتر وما إلى ذلك.

كنتيجة لكونك على دراية جيدة بالفرق بين واقي زيادة التيار ومشترك الطاقة

، يمكنك اتخاذ قرار أكثر استنارة ، مع العناية الأفضل بجميع أجهزتك الكهربائية.

سواء كنت في السوق للحصول على عدد قليل من المنافذ الكهربائية أو كنت تبحث عن الحماية لعناصر التذاكر الأكبر حجمًا

، فأنت تعرف الآن ما الذي تبحث عنه للتأكد من أنك تحصل على أقصى استفادة من أموالك.

مشتركات الطاقه والواقيات من الصواعق

مشترك الطاقة

لمعرفة اخر المنتجات الخاصة بنا وعروضنا المميزة يرجى الاشتراك بصفحاتنا على مواقع التواصل الاجتماعي:

صفحتنا على الفيسبوك=> Gahzlystore

صفحتنا على تويتر=> Gahzlystore

GAHZLY

Posted on 15 January، 2022 by bbe — Leave a comment

تصميم و توصيل منظومة الطاقة الشمسية

تصميم و توصيل منظومة الطاقة الشمسية

تصميم نظام شمسي منفصل عن الشبكة، موضوع في غاية الأهمية موجة إلى كل فني كهربائي ومبدئ في مجال الطاقة الشمسية.

حيث يتناول المقال كيف تصمم نظام شمسي منفصل عن الشبكة بداية من حساب الأحمال الكهربائية،

ومروراً بعدد الألواح الشمسية والبطاريات الكهربائية إلى منظم الشحن والانفرتر

، وأخيراً تقدير قطر الكابلات المخصصة للطاقة الشمسية

أهداف التصميم الجيد للمنظومة الشمسية

أولاً: أن تحصل على أفضل أداء للنظام الشمسي بالاعتماد على أقل التكاليف الممكنة،
وذلك من خلال تغطية كافة الأحمال الكهربائية الموصي بها عند وجود عجز وتشغليها على مدار 24 ساعة دون الانقطاع.
ثانياً: تهيئة النظام الشمسي بحيث يمكنه المحافظة على العمر الافتراضي للبطاريات الكهربائية على أبعد مدى ممكنه،
وذلك بتصميم بنك بطاريات بناءً على عمق تفريغ حتى 50% كحد أقصى.
ثالثاً: التأكد من الحفاظ على مكونات المنظومة الشمسية من:
الألواح الشمسية – البطاريات – الانفرتر – منظم الشحن.

الآن وبعد أن تعرفنا على أهداف التصميم الجيد للمنظومة الشمسية،

سندخل في خطوات تصميم نظام شمسي منفصل عن الشبكة بالتدريج للتسهيل على الجميع عملية الحسابات الرياضية.

خطوات تصميم النظام الشمسي المنفصل

أولاً: حساب حجم الأحمال الكهربائية المطلوب تشغيلها في النهار.
ثانياً: حساب حجم الأحمال الكهربائية المطلوب تشغليها في الليل.
ثالثاً: حساب إجمالي الطاقة المستهلكة من الألواح الشمسية.
رابعاً: حساب قدرة الألواح الشمسية اللازمة.
خامساً: تحجيم عدد الألواح الشمسية اللازمة.
سادساً: حساب حجم البطاريات الكهربائية.
سابعاً: حساب حجم منظم الشحن الشمسي.
ثامناً: توصيل الألواح الشمسية بناءً على بيانات منظم الشحن.
تاسعاً: حساب حجم الانفرتر المناسب.
عاشراً: حساب مقطع كابلات الطاقة الشمسية.
الحادي عشر: رسم مخطط النظام الشمسي.

حساب حجم الأحمال الكهربائية

جدول الأحمال المراد تشغليها في النهار:

الحمل	القدرة	العدد	مدة التشغيل	الطاقة المستهلكة
ثلاجة نوع انفرتر	100W	1	5	500W.H
شاشة تلفزيون	60W	1	6	360W.H
كمبيوتر	80W	1	6	480W.H
مروحة هوائية	95W	2	7	1330W.H
مجموع إجمالي الطاقة المستهلكة يومياً (واط ساعة)	2670W.H

جدول الأحمال المراد تشغليها في النهار

حيث أن: الطاقة المستهلكة = القدرة × العدد × مدة التشغيل

جدول الأحمال المراد تشغيلها في الليل:

الحمل	القدرة	العدد	مدة التشغيل	الطاقة المستهلكة
لمبة	18W	9	8	1296W.H
لمبة	9W	3	4	108W.H
كمبيوتر	80W	1	5	400W.H
شاشة تلفزيون	60W	1	5	300W.H
مروحة هوائية	95W	1	4	380W.H
مجموع إجمالي الطاقة المستهلكة يومياً (واط ساعة)	2484W.H

جدول الأحمال المراد تشغليها في الليل

حساب إجمالي الطاقة المستهلكة من الألواح الشمسية

من جداول الأحمال الكهربائية السابقة:

الطاقة المستهلكة نهاراً = 2670 واط. ساعة

الطاقة المستهلكة ليلاً = إجمالي الطاقة المستهلكة ليلاً × معامل الفقد في البطاريات (1.25)

= 2484 × 1.25 = 3105 واط. ساعة

نعلم جميعنا أن البطارية بها فقد داخلي، وفقد في الكابلات ومعامل درجة الحرارة وغيرهما من الأمور الأخرى،

بالتالي نعمل دائماً على إضافة نسبة 25% فوق قيمة إجمالي الطاقة المراد استهلاكها من البطارية ليلاً.

إجمالي الطاقة المستهلكة من مصفوفة الألواح الشمسية = الطاقة المستهلكة نهاراً + الطاقة المستهلكة ليلاً

= 2670 + 3105 = 5775 واط. ساعة

حساب قدرة الألواح الشمسية اللازمة

قدرة الألواح الشمسية = إجمالي الطاقة المطلوبة من مصفوفة الألواح الشمسية ÷ عدد ساعات الشمس القصوى

= 5775 ÷ 5 = 1155 واط

هنا يجب تعويض الفقد الناتج من الألواح الشمسية بسبب الكفاءة اللوح الشمسي والانفرتر ومنظم الشحن الشمسي والكابلات

وغيرهما من خلال إضافة نسبة عامل أمان 50% فوق قدرة الألواح الشمسية لتصبح 1.5،

وذلك للحصول على قدرة الألواح الشمسية الفعلية أو الحقيقية كالآتي:

قدرة الألواح الشمسية الفعلية = قدرة الألواح الشمسية × معامل الفقد في النظام الشمسي

= 1155 × 1.5 = 1732.5 واط

تحجيم عدد الألواح الشمسية اللازمة

في هذا المقال سوف نعتمد على لوح شمسي بقدرة 300W، ويمكن إيجاد عدد الألواح الشمسية كالآتي:

عدد الألواح الشمسية = قدرة المصفوفة الشمسية الفعلية ÷ قدرة اللوح الشمسي الواحد

= 1732.5 ÷ 300 = 5.7 لوح شمسي

نحتاج إلى 6 ألواح شمسية بقدرة 300 واط لكل لوح شمسي نوع بولي من تصنيع شركة “Canadian Solar”.

إجمالي الطاقة المنتجة = عدد الألواح الشمسية × قدرة اللوح الشمسي

= 6 × 300 = 1800W

بالتالي فإن إجمالي قدرة الألواح الشمسية 1800W.

على أي أسس يتم اختيار قدرة اللوح الشمسي المناسب؟

حسب كفاءة اللوح الشمسي لأغراض المساحة المتوفرة.
حسب مجال جهد عمل منظم الشحن الشمسي، وكذلك التيار الذي يستوعبه.
حسب قدرة منظم الشحن الشمسي أيضاً.
حسب تكلفة اللوح الشمسي.

حساب حجم البطاريات الكهربائية

هنا سوف نعمل نسبة عمق التفريغ في التصميم على 50%.

إجمالي طاقة البطاريات = الطاقة المستهلكة ليلاً ÷ نسبة عمق التفريغ (DOD)

= 3105 ÷ 0.5

= 6210 واط. ساعة

إذا تم اختيار بطارية بمواصفات (12V/250Ah)، فإن إجمالي الطاقة في البطارية نحسبها كالآتي:

إجمالي الطاقة في البطارية = سعة البطارية × جهد البطارية المقنن

= 250 × 12 = 3000 واط. ساعة

عدد البطاريات الكهربائية اللازمة = إجمالي طاقة البطاريات ÷ إجمالي الطاقة في البطارية

= 6210 ÷ 3000 = 2.07 بطارية

بالتالي تحتاج إلى بطاريتين بمواصفات (12V/250Ah)، بحيث يتم توصلهما على التوالي للحصول على 24 فولت،

لأن فولتية النظام الشمسي المعتمد في التصميم 24 فولت، فإن إجمالي طاقة البطاريتين في حال توصيلهما على التوالي كالآتي:

طاقة البطاريتين = تيار البطارية الواحدة المتصلة على التوالي × إجمالي جهد البطاريات المتصلة على التوالي

= 250 × 24 = 6000 واط. ساعة

حساب حجم منظم الشحن الشمسي

خطوة مهمة في تصميم النظام الشمسي لا بد من التنسيق ما بين الألواح الشمسية المتصلة بالنظام

وبيانات منظم الشحن حتى تتم الأمور على أكمل وجه ممكن دون أي مشاكل في النظام لحظة التشغيل

أو نتيجة العوامل الجوية التي قد تزيد من جهد الألواح الشمسية.

هناك أربعة نقاط مهمة يجب مراعاتهما عند اختيار منظم الشحن الشمسي المناسب وهما:

تحديد قدرة منظم الشحن الشمسي بحيث تكون نفس أو أعلى من قدرة الألواح الشمسية الكلية.
تحديد أقصى جهد يعمل عليه منظم الشحن الشمسي.
تحديد أقصى تيار لمنظم الشحن حتى يمكنه من تحمل تيار الألواح وتيار الشحن معاً.
يفضل أن يكون نطاق جهد التشغيل لمنظم الشحن واسع حتى تستطيع توصيل ألواح شمسية أكثر على التوالي.

وهنا سوف تحتاج إلى منظم شحن بالمواصفات الآتية:

القدرة: 1800W

التيار: 75A

الجهد: 24V

بشكل عام فإن اختيار منظم الشحن يعتمد على قدرة الألواح الشمسية وجهد النظام الشمسي، وقد حصلنا على تيار منظم الشحن بتقسيم إجمالي قدرة الألواح الشمسية على جهد النظام الشمسي.

بناءً على الشروط السابقة، فإن أنسب منظم شحن موديل PC18-6015F، وشكله كما هو موضح في الصورة التالية:

منظم الشحن الشمسي

طريقة توصيل مصفوفة الألواح الشمسية

تعتمد طريقة توصيل مصفوفة الألواح الشمسية على بيانات منظم الشحن،

حيث يجب التنسيق ما بين بيانات منظم الشحن وبيانات اللوح الشمسي في أمرين وهما:

يجب أن يكون إجمالي جهد الألواح الشمسية في منتصف مجال عمل منظم الشحن.
يجب أن يكون إجمالي جهد الدارة المفتوحة للألواح أقل من جهد الدارة المفتوحة للمنظم.

وننوه إلى أنه إذا تم ذكر أقصى تيار يتحمله منظم الشحن الشمسي عندها عليك مراعاة ذلك عند توصيل عدة مجموعات من الألواح الشمسية على التوازي.

بيانات منظم الشحن الشمسي

كما هو موضح في بيانات منظم الشحن الذي قمنا باختياره، فإن أقصى جهد عند الدارة المفتوحة يتحمله 145V، ومجال جهد التشغيل ما بين (30-130V).

باستخدام نطاق الجهد التشغيلي لمنظم الشحن الشمسي وجهد التشغيلي للوح الشمسي يمكننا تحديد قيمة المنتصف كالآتي:

قيمة منتصف الجهد التشغيلي = (أقل جهد + أكبر جهد) ÷ 2

= (30 + 130) ÷ 2 = 80V

بناءً على النتيجة أعلاه، وأن قيمة الجهد التشغيلي للوح الشمسي 32.7V،

فإن عدد الألواح المراد توصلهما على التوالي:

عدد الألواح المتوالية = قيمة منتصف الجهد التشغيلي للمنظم ÷ قيمة الجهد التشغيلي للوح الشمسي الواحد

= 80 ÷ 37.2 = 2.15

نقرب الرقم إلى 3 ألواح شمسية للحصول على جهد 98.1V، وهي أقل من أقصى جهد تشغيلي للمنظم 130V

. وهذا يقلل من إجمالي تيار الألواح في حالة توصيل مجموعتين بدل ثلاث مجموعات على التوازي

، عندها تصبح قيمة التيار الكلي 18.36A.

طريقة توصيل الألواح الشمسية

حساب حجم الانفرتر المناسب

هناك عدة نقاط تحدد حجم الانفرتر المناسب بناءً عليه وهي:

قدرة الانفرتر.
جهد الدخل وجهد الخرج.
شكل موجة الخرج.
مدى تحمل الانفرتر لتيار بدء التشغيل.

حيث يتم تحديد قدرة الانفرتر بحيث تكون أعلى من إجمالي قدرة الأحمال الكهربائية الممكنة والتي تعمل في آن واحد،

ويجب الأخذ بالحسبان بعض الأحمال المفاجئة التي ستولد تيار اقلاع عالي لحظة تشغليها.

أقل قدرة للانفرتر = قدرة الأحمال التي ستعمل في آن واحد × 1.5

قدرة الأحمال الكهربائية = إجمالي الطاقة المستهلكة في النهار ÷ الحد الأدنى لعدد ساعات الشمس القصوى

= 2670 ÷ 4 = 667.5 واط

قدرة الانفرتر = 667.5 × 1.5 = 1001.25 واط

إذاً يمكنك اختيار انفرتر باستطاعة 1 كيلو واط وليس بوحدة الكيلو فولت أمبير (KVA)،

انتبه إلى ذلك، ولكن في حالة وجود تيار بدء تشغيل عالي عليك مضاعفة قدرة الانفرتر المطلوب،

واختر انفرتر 2 كيلو واط.

كما يجب مراعاة بأن يكون جهد دخل الانفرتر متوافق مع جهد النظام الشمسي وهو 24V،

وجهد الخرج متوافق مع الجهد التشغيلي للأجهزة الكهربائية المنزلية 220V أو 110V.

ملاحظات حول طريقة حساب قدرة الانفرتر:

يتم ضرب قيمة إجمالي الأحمال المراد تشغليها في النهار بنفس الوقت على أساس أن معدل الإشعاع الشمسي 4 ساعات فقط.
ثم قم ضرب الناتج في معامل أمان 1.5 حتى نضمن تحمل الانفرتر لإجمالي قدرة الأحمال الكهربائية،
ويفضل مضاعفة المعامل إلى 2 في حالة وجود حمل يولد تيار بدء تشغيل عالي.

كيف تختار جهد نظام الطاقة الشمسية

كيف تختار جهد نظام الطاقة الشمسية،

تحتاج جميع أنظمة الطاقة الشمسية إلى قيمة جهد لكي يتم تصميم النظام الشمسي عليه في حسابات الأحمال

والبطاريات الكهربائية بالإضافة إلى طريقة توصيل الألواح الشمسية، وقد خصصنا موضوع مفصل حول كيف تختار جهد نظام الطاقة الشمسية لأهميته في حسابات النظام الشمسي.

ما هي أنواع جهود أنظمة off grid

يوجد ثلاث أنواع من أنظمة off grid من حيث الجهود كالآتي:

نظام شمسي يعمل بجهد 12 فولت.

نظام شمسي يعمل بجهد 24 فولت.

نظام شمسي يعمل بجهد 48 فولت.

ونقصد بأنظمة الاوف جريد “off grid” هي الأنظمة الغير مرتبطة بالشبكة بحيث لا يمكنها بيع فائض الطاقة المنتجة

من الألواح الشمسية للشبكة.

كيف تختار جهد نظام الطاقة الشمسية

هناك مبدأ يعمد عليه الفنين والمهندسين في أعمالهم عند تركيب نظام الطاقة الشمسية كالآتي:

نستخدم نظام 12 فولت إذا كانت قدرة الأحمال الكهربائية أقل من 1000 واط.

نستخدم نظام 24 فولت إذا كانت قدرة الأحمال الكهربائية ما بين 1000 واط وحتى 2000 واط.

نستخدم نظام 48 فولت إذا كانت قدرة الأحمال الكهربائية أعلى من 2000 واط.

فعند جمع قدرة أحمال الأجهزة الكهربائية وحاصل الجمع يساوي أقل من 1000 واط حينها نستخدم نظام شمسي بجهد 12V لشحن البطارية ومنظم الشحن.

ملاحظة هامة:

قديماً كان لا بد من دراسة فولتية النظام ولكن الآن تضع الشركات الداتا شيت الخاص بانفرترات مدمجة بمنظم وشاحن وانفرتر جاهز

ومكتوب عليها جهد النظام المصمم عليه لكي تراعي جهد البطاريات عند التوصيل.

نظام اوف جريد 12 فولت

يتكون هذا النظام ببساطة من لوح شمسي وبطارية ومنظم الشحن وانفرتر،

ويجب التناسق فيما بينهما بحيث يكون جهد اللوح أعلى من 12 فولت

، ويفضل أن يكون جهد اللوح في حدود 18 فولت على الأقل وبقدرة تتراوح ما بين 100 واط وحتى 150 واط على الأقل.

وننوه مرة أخرى إلى أن يكون مكونات النظام متفقة تماماً مع جهد النظام 12 فولت بحيث يكون جهد البطارية وجهد دخل الانفرتر وكذلك جهد منظم الشحن 12 فولت.

ملاحظة هامة:

في حالة أردنا توصيل أكثر من بطارية، يجب توصيل التوصيل على التوازي للحفاظ على الجهد 12 فولت وذلك لأن النظام يعمل على 12 فولت.

نظام اوف جريد 12 فولت

نظام اوف جريد 24 فولت

يحتوي هذا النظام أيضاً على نفس مكونات نظام 12 فولت،

ولكن بإضافة بطارية أخرى على التسلسل مع البطارية الأولى لكي نحصل على جهد 24 فولت.

كما يجب أن يكون جهد اللوح الشمسي على الأقل 36 فولت وهي قيمة أعلى من 24 فولت،

وننوه إلى أن جهد اللوح عند العمل أي التحميل (Vmp) وليس جهد الدارة المفتوحة (Voc).

وتتراوح قدرة هذه الألواح على الأقل ما بين تتراوح قدرة هذه الألواح على الأقل ما بين 300 إلى 325 واط.

يمكن أيضاً توصيل لوحين شمسين على التوالي على أساس أن اللوح الواحد يعمل على جهد 18 فولت وبقدرة 150 واط.

الملخص من هذا النظام:

يجب تركيب لوح شمسي يعمل بجهد 36 فولت على الأقل وبقدرة 300 واط.

يجب توصيل بطاريتين على التوالي أو التسلسل للحصول على جهد 24 فولت.

يجب أن يكون جهد دخل الانفرتر 24 فولت.

يجب أن يكون جهد منظم الشحن 24 فولت.

نظام اوف جريد 24 فولت

نظام اوف جريد 48 فولت

يتكون هذا النظام من التالي:

لوحين متصلين على التوالي بحيث يكون جهد اللوح على الأقل لوحين متصلين على
التوالي بحيث يكون جهد اللوح على الأقل ما بين 33 فولت وحتى 36 فولت، وذلك للحصول على جهد كلي أعلى من جهد النظام الشمسي 48 فولت.

وصل أربع بطاريات على الأقل للحصول على جهد كلي متوافق مع جهد النظام الشمسي 48 فولت.

يجب أن يكون دخل الانفرتر المدمج 48 فولت.

نظام اوف جريد 48 فولت

ملاحظة هامة:

يجب توصيل عدد معين من الألواح الشمسية بحيث تكون قادرة على توليد طاقة كافية لشحن الأربع بطاريات معاً.

حساب عدد بطاريات النظام الشمسي

حساب عدد بطاريات النظام الشمسي،

غالباً ما تحتاج أنظمة الطاقة الشمسية إلى بطاريات كهربائية ذو سعة أمبيرية تتناسب مع حجم النظام الشمسي، وطبيعة الأحمال الكهربائية المراد تشغيلها ليلاً.

تابعوا معنا المقال لنتعرف على كيفية حساب عدد بطاريات النظام الشمسي خطوة بخطوة لكي نستطيع تحجيم عدد البطاريات اللازمة لأي نظام شمسي.

البطاريات الكهربائية

تستخدم البطاريات الكهربائية في الأنظمة الشمسية بهدف توفير أو تخزين طاقة تيار مستمر (DC) كافية لتشغيل الأحمال الكهربائية خلال ساعات تشغيلية محددة،

وبناءً على ذلك يتم تصميم النظام الشمسي.

سعة البطارية

تعطي سعة البطارية بوحدة الأمبير. ساعة (Ah)، وهي اختصاراً لـ “Ampere-Hour”، أي أن البطارية التي سعتها التخزينية تساوي 20 أمبير.

ساعة (20Ah) يمكن أن تعطي تيار قيمته 20 أمبير لمدة ساعة واحدة أو 1 أمبير لمدة 20 ساعة، وهكذا.

خطوات تحجيم عدد البطاريات

تحجيم إجمالي قدرة الأحمال الكهربائية المراد تشغيلها ليلاً، مع مراعاة قدرة كل جهاز والعدد وعدد ساعات التشغيل.
إضافة معامل أمان بنسبة 25% فوق ناتج إجمالي قدرة الأحمال الكهربائية لتعويض الفقد في البطاريات والكابل.
حساب إجمالي الطاقة المطلوب تخزينها داخل البطارية عند عمق تفريغ بنسبة %50 .
تحديد سعة البطارية بوحدة الواط. ساعة.
حساب عدد البطاريات المطلوبة للنظام الشمسي.

حساب عدد بطاريات النظام الشمسي

تنبي حساب عدد البطاريات الكهربائية على عدة خطوات لا بد من مراعاتها لكي تحصل على العدد المناسب لاستكمال النظام الشمسي، وهي كالآتي:

أولاً: حساب إجمالي قدرة الأحمال الكهربائية المطلوب تشغيلها ليلاً.

الحمل	القدرة (W)	العدد	مدة التشغيل (H)	الطاقة المستهلكة (WH)
لمبة ليد	18 واط	6	8 ساعات	864 واط. ساعة
لمبة ليد	9 واط	2	3 ساعات	54 واط. ساعة
شاشة تلفزيون	60 واط	2	5 ساعات	600 واط. ساعة
لابتوب	80 واط	1	4 ساعات	320 واط. ساعة
			إجمالي الطاقة المستهلكة	1838 واط . ساعة

جدول حساب إجمالي الطاقة المستهلكة من الأحمال الكهربائية

الطاقة المستهلكة = القدرة × العدد × مدة التشغيل

ثانياً: إضافة معامل أمان بنسبة 25% على الأقل فوق إجمالي الطاقة المستهلكة لتعويض الفقد في البطاريات والكابل.

الطاقة المستهلكة ليلاً = إجمالي الطاقة المستهلكة ليلاً × معامل الفقد في البطاريات (1.25)

= 1383 × 1.25

= 1728.7 واط. ساعة

ثالثاً: تصميم حجم البطاريات بناءً على عمق تفريغ 50% (DOD = 50%).

إجمالي طاقة البطاريات = الطاقة المستهلكة ليلاً ÷ عمق التفريغ

= 1728.7 ÷ 0.5

= 3457.4 واط. ساعة

رابعاً: تحجيم عدد بطاريات النظام الشمسي

إذا تم اختيار بطارية (12V-150Ah) فإن:

إجمالي الطاقة في البطارية = سعة البطارية × الجهد الاسمي للبطارية

= 150 × 12

= 1800 واط. ساعة

عدد البطاريات المطلوبة = إجمالي طاقة البطاريات ÷ إجمالي الطاقة في البطارية

= 3457.4 ÷ 1800

= 1.9 بطارية

إذا تحتاج إلى بطاريتين للنظام الشمسي بمواصفات (12V-150Ah) للبطارية الواحدة بحيث يتم توصلهما على التوازي بنظام 12V أو على التوالي بنظام 24V

، عندها نحصل على طاقة تخزينية بمقدار 3600 واط. ساعة من البطاريتين، وهي كافية من أجل تشغيل الأحمال حسب ما تم حسابها في الجدول السابق.

طريقة توصيل بطاريتين على التوالي للحصول على طاقة تخزينية 3600Wh.

توصيل بطاريتين على التوالي

طريقة توصيل بطاريتين على التوازي للحصول على طاقة تخزينية 3600Wh.

توصيل بطاريتين على التوازي

بهذا نكون قد أوجزنا لكم طريقة حساب عدد بطاريات النظام الشمسي بالشرح المبسط،

والموضح بمثال تطبيقي نظري مع رسم طريقة توصيل البطاريات الكهربائية.

توصيل الألواح الشمسية مع البطارية والحمل بنظام (12V DC)

توصيل الألواح الشمسية مع البطارية والحمل بنظام (12V DC)، لكي توصل نظام شمسي مكون من إجزاء بسيطة كاللوح الشمسي،

وبطارية، وحمل يعمل على التيار المستمر بجهد 12V؛ لا بد من وجود منظم شحن شمسي لكي ينظم جهد الألواح، وشحن البطارية أو البطاريات بجهد وتيار مناسبين،

وكذلك تشغيل احمال تيار مستمر (DC) بجهد 12V وليس أي جهد آخر.

في هذا المقال سنعرض لكم كيفية توصيل الألواح الشمسية مع البطارية والحمل بنظام (12V DC).

بناء النظام الشمسي بجهد 12VDC

بداية يوجد ثلاث أصناف من فولتية أنظمة الطاقة الشمسية، وهما: (نظام 12VDC، نظام 24VDC، نظام 48VDC)

، ولكل نوع يستخدم حسب حجم النظام الذي تحتاج إليه بناءً على إجمالي قدرة الأجهزة الكهربائية.

بمعنى إذا كنت تريد نظام حتى 1 كيلو واط، فإن نظام 12VDC مناسب، ولكن إذا كنت تريد حجم النظام 2 كيلو واط فإن أنسب فولتية له 24 فولت،

وأعلى من ذلك تحتاج إلى نظام بجهد 48VDC.

وفي موضوعنا نكتفي بنظام صغير بجهد 12VDC

، لكي نسهل عملية الشرح وتوصيل المعلومة للجميع بأبسط ما يمكن.

مكونات نظام 12VDC

يحتاج نظام الطاقة الشمسية الصغير الذي يعمل فقط على التيار المستمر إلى ثلاثة مكونات أساسية كالآتي:

الألواح الشمسية: نحتاج إليه لتوليد طاقة كهربائية على شكل تيار مستمر (DC).
بطارية كهربائية 12VDC: مهمتها تخزين طاقة التيار المستمر لاستخدامها في الليل أو أثناء الغيوم.
منظم شحن 12VDC: وظيفته تنظيم جهد خرج الألواح الشمسية،
وشحن البطارية بجهد مناسب، وتشغيل أحمال تيار مستمر 12VDC، وكذلك حماية كافة مكونات النظام الشمسي من أي عطل قد يحدث.

توصيل الألواح ببطارية وحمل بواسطة منظم شحن

ملحوظات حول توصيل الألواح الشمسية مع بطارية وحمل (12VDC)

هناك عدة ملاحظات لا بد من مراعاتها عند تصميم وتوصيل الألواح الشمسية مع بطارية وحمل في نظام 12VDC، وهما كالآتي:

يجب أن لا يزيد إجمالي قدرة الأحمال الكهربائية عن أقصى تيار حمل لمنظم الشحن،
بمعنى أن الشركة الصانعة لمنظم الشحن تضع لك قيمتين مهمتين عليك مراعاتهما وهما:
أقصى تيار شحن، وأقصى تيار حمل.
إذا كان منظم الشحن بمواصفات
: (12VDC/20A) أي باستطاعة 240W، هذا لا يعني أنه يمكن تركيب أحمال باستطاعة 240W،
بل يجب مراعاة أن هناك بطارية تحتاج إلى تيار شحن بمقدار 10A على الأقل، ولا يجوز تحميل كامل استطاعة منظم الشحن،
بل يجب التحميل بنسبة 70% إلى 80% فقط من كامل طاقة المنظم.
تأكد من أنك قمت بتوصيل بطارية واحدة بجهد 12VDC، أو بطاريتين متصلتين على التوازي مع منظم الشحن،
وأن قمت بتوصيل بطاريتين على التوالي تحصل على جهد كلي 24VDC، وهذا يسبب في عطل منظم الشحن.
تجنب توصيل جهاز كهربائي مصمم للعمل على التيار المتردد AC مع طرفي منظم الشحن المخصص لأحمال التيار المستمر.

ملحوظة مهمة:

أي نظام شمسي off grid، يجب تقسيم قدرته إلى قسمين، قسم من الطاقة المتولدة مخصصة لشحن البطارية أو عدة بطاريات،

والطاقة المتبقية تخصص لتشغيل أحمال تيار مستمر من منظم الشحن.

بمعنى إذا كان لدينا نظام شمسي 12V، بإجمالي قدرة 300W، يجب تخصيص 150W من القدرة لشحن بطارية 12V

، والجزء الآخر 150W يخصص لتشغيل أحمال تيار مستمر DC.

وما نستنتجه هو أن النظام الشمسي لا يمكنه تشغيل أحمال كهربائية بقدرة 300W طالما لم تشحن كامل سعة البطارية.

كيفية توصيل الألواح الشمسية مع بطارية وحمل

ربط طرفي اللوح أو الألواح الشمسية (الموجب والسالب) بالمنفذ الخاص بهما في منظم الشحن مع مراعاة القطبية.
توصيل طرفي البطارية (الموجب والسالب) في المكان الخاص بالبطاريات مع مراعاة القطبية.
وصل طرفي أحمال التيار المستمر (الموجب والسالب) مع النقاط الخاص بهما في منظم الشحن.

حيث يعمل منظم الشحن على تشغيل أحمال التيار المستمر مباشرة أثناء النهار ومع عملية شحن البطارية، كما يعمل على تغذية الأحمال من البطارية في حالة عدم توفر الألواح الشمسية.

ويتم شحن البطاريات من الألواح الشمسية خلال فترة زمنية تعتمد على سعة البطارية، ومقدار الطاقة المتولدة من اللوح المعتمد على أشعة الشمس.

حماية منظومة الطاقة الشمسية

حماية منظومة الطاقة الشمسية، عند تصميم نظام الطاقة الشمسية لا بد من الأخذ بعين الاعتبار اختيار الحماية الصحيحة والمتوافقة مع كافة مكونات النظام الشمسي.

إن أهمية حماية منظومة الطاقة الشمسية تكمن في حماية كافة مكونات النظام الشمسي، بالإضافة إلى حماية الأجهزة الكهربائية من أي عطل محتمل قد يحدث.

كما تفيد معدات الحماية الكهربائية في فصل الألواح الشمسية عن باقي المكونات كالبطاريات والانفرتر عند إجراء أي أعمال صيانة بالنظام الشمسي.

دعنا نتعرف على أهم الحمايات التي تستخدم في حماية منظومة الطاقة الشمسية بأفضل الوسائل الممكنة.

أهمية حماية منظومة الطاقة الشمسية

تكمن أهمية الحماية في الحفاظ على مكونات نظام الطاقة الشمسية: (الألواح الشمسية والانفرتر والبطاريات) من أي تماس كهربائي.

كما تحمي التوصيلات من التيار المرتفع،

ونعلم جميعنا أن خطورة التيار المستمر DC أكثر خطورة من التيار المتردد عند حدوث الأعطال وذلك لأن التيار المستمر لديه خاصية تكوين القوس الناري و

الذي يتسبب في حرائق أخطر من التيار المتردد، ومن هنا وجب علينا استخدام قواطع مخصصة لحماية نظم التيار المستمر (DC).

الفرق بين التيار المتردد والتيار المستمر

في البداية نود التطرق لأهم الفروق البسيطة بين التيار المتردد AC والتيار المستمر DC كالتالي:

التيار المتردد (AC): تأتي موجة التيار المتردد على صيغة موجة جيبيه والتي تقدر بخمسين أو ستين دورة في الثانية الواحدة حسب قيمة التردد،

أي أن قيمة الجهد لديها متغيرة القيمة والاتجاه.

التيار المستمر (DC): ثابتة القيمة والاتجاه بمعنى أنه يولد جهد بقيمة 12V ثابتة القيمة أي لا تزيد ولا تقل بمقدار كبير مثل التيار المتردد،

وثابتة الاتجاه أي تبقى أما في الاتجاه الموجب أو السالب فقط.

ماذا لو تم تركيب قاطع تيار متردد لحماية نظم التيار المستمر بدل قاطع التيار المستمر؟

إن تركيب قاطع التيار المتردد لحماية التيار المستمر ليس له أي فائدة في الحماية من الشرارة والحرائق التي قد تحدث عند أي مشكلة،

وذلك لأن قواطع التيار المتردد لا تحمي من تكوين القوس الناري الناتج عن التيار المستمر.

مكونات حماية منظومة الطاقة الشمسية

قواطع التيار المتردد (AC circuit breaker).
قواطع التيار المستمر (DC circuit breaker).
جهاز الحماية من ارتفاع وانخفاض الجهد (Over and Under voltage relay).
اوفرولود (OverLoad).
فيوزات (Fuses) (AC / DC).
جهاز الحماية من الصواعق.

الحمايات المطلوبة للنظام الشمسي

قواطع التيار الكهربائي

تستخدم القواطع الكهربائية سواء كانت قواطع التيار المتردد أو التيار المستمر في حماية وتوصيل عناصر منظومة النظام الشمسي من أي عطل محتمل.

كما يمكنك تركيب فيوز كبديل عن القواطع ولكن يجب تغييرها عند انصهارها، ومن أنواع القواطع المستخدمة في حماية النظام الشمسي:

قواطع التيار المتردد: يستخدم فقط في حماية وتوصيل الأحمال الكهربائية التي تعمل على التيار المتردد، كما تعمل على دخل وخرج الانفرتر.
قواطع التيار المستمر: يستخدم في حماية وتوصيل التيار المستمر بين البطاريات والألواح الشمسية والانفرتر.

أما وظيفة القواطع الكهربائية في النظام الشمسي:

هي حماية الألواح الشمسية والانفرتر والبطاريات من أي تماس كهربائي،

كما تمكنك من فصل عناصر منظومة الطاقة الشمسية عن بعضها البعض يدوياً.

القواطع الكهربائية

جهاز الحماية من ارتفاع و انخفاض الجهد

يستخدم لحماية الانفرتر والأحمال الكهربائية من أي ارتفاع أو انخفاض مفاجئ للجهد،

ويوضع قبل دخل شبكة الكهرباء للانفرتر من أجل حمايته من جهد شبكة الوطنية.

وفي العادة توصل لإعطاء أمر وصل أو فصل كونتاكتور مثلاً.

جهاز الحماية من ارتفاع وانخفاض الجهد

الاوفرلود OverLoad

إن وظيفة الاوفرلود في منظومة الطاقة الشمسية هو العمل على حماية وفصل الأحمال الكهربائية الانفرتر في حال تم زيادة التحميل عن الحد المسموح به.

ومن هنا نلاحظ أهميته ودوره في حماية الانفرتر على الرغم من أن هذه الميزة متوفرة في الانفرتر نفسه،

ولكن طريقة التعامل وتحديد تيار الفصل بدقة للاوفرلود سهلة جداً ولا يحتاج لأي خبرة عالية في مجال حماية نظام الطاقة الشمسية.

الاوفرلود OverLoad

يوجد هناك بعض الحمايات الأخرى، مثل:

الحماية من الصواعق، حيث تعمل هذه الحماية على فصل النظام بمجرد تعرض الألواح الشمسية إلى صعقة كهربائية نتيجة العوامل الجوية الخارجية.

جهاز الحماية من الصواعق الكهربائية

مخطط حماية منظومة الطاقة الشمسية

مخطط مبدئي لحماية منظومة الطاقة الشمسية

ملاحظة مهمة:

يجب توصيل كونتاكتور لكي يتم التحكم به عن طريق جهاز الحماية من الارتفاع والانخفاض من الجهد،

والهدف من ذلك لأن الجهاز لا يتحمل تيار الأحمال الكهربائية المنزلية.

مخطط النظام الشمسي النهائي

لاستكمال حسابات النظام الشمسي عليك قراءة المواضيع الآتية:

بهذا نكون قد وصلنا إلى نهاية موضوع تصميم نطام طاقة شمسية منفصل عن الشبكة المدعم بالحسابات والملاحظات والمخططات التنفيذية.

جرب جهزلي لرحله تسوق ممتعه

يسعدنا زيارتكم صفحاتنا على مواقع التواصل الاجتماعي حيث نقوم بنشر عروض حصرية على موقعنا الالكتروني.

صفحتنا علي الفيسبوك هنا.

حسابنا على تويتر هنا.

Posted on 29 December، 2021 by bbe — Leave a comment

الكهرباء و مصادر الطاقه

الكهرباء و مصادر الطاقه

الكهرباء

بحث عن الكهرباء، تعتبر مصدر الكهرباء أحد أهم المصادر التي لا يمكننا الاستغناء عنها لأهميتها في حياة البشرية بعد بدء الثورة الصناعية على المستوى العالمي، ومع بداية القرن العشرين بدأت تزداد إنتاجية الطاقة الكهربائية بأفضل كفاءة لاستعمالها في العديد من المجالات والقطاعات المختلفة.

وهنا سنضع بين أيديكم بحث عن الكهرباء لتشمل تعريف الكهرباء واستعمالاتها ومصادرها.

تاريخ الكهرباء

بدأت قصة الكهرباء منذ القدم عندما قام العالم الإغريقي طالس بالتمعن في ظاهرة جذب قضيب الكهرمان لريش الطيور بعد دلكه، حيث لاحظ أنها بدأت تكتسب خصائص المغناطيس، حيث أطلقوا عليها بالإنجليزية (Electricity) والتي استنبطت من الكلمة اللاتينية القديمة (Elektron) وتعني الكهرمان. أما في اللغة العربية فقد اصطلح على تسمية تلك الظاهرة بالكهرباء نسبة إلى الكهرمان مباشرة.

تعريف الكهرباء

تمثل الكهرباء (بالإنجليزية: Electricity) أحد المصادر الأساسية التي نعتمد عليها بشكل كلي في حياتنا اليومية لدعم الاقتصاد والصناعة والخدمات العامة والمعلوماتية وغيرها من القطاعات المختلفة.

وبدأت تطور الكهرباء بعد اكتشاف ظاهرة الكهرباء الساكنة، حيث أجرى العلماء أبحاث خلال الــ 500 عام الماضية تتمحور في مجملها نحو هذه الظاهرة، وعلى الرغم من عدم قدرتنا على رؤيتها بالعين المجردة، لكن يمكن قياسها وتوليدها لإمكانية ونقلها عبر موصلات ومن ثم استهلاكها.

أنواع الكهرباء

الكهرباء تنشأ نتيجة تراكم أو تدفق مجموعة من الشحنات خلال موصل ما وتسمى هذه الشحنات بمصطلح التيار وتقاس بوحدة الأمبير. وتنقسم الكهرباء إلى قسمين رئيسين وهما:

الكهرباء الساكنة: سميت بهذا الاسم لأنها تولد شحنات طبيعية تتراكم على الأجسام المحيطة بنا نتيجة الاحتكاك وقوى التجاذب والتنافر، ومثال على ذلك: عند خلع السترات الصوفية أو عند فتح النايلون، وهي شحنات لا تتحرك عبر الموصلات النحاسية.

الكهرباء المتحركة: سميت بهذا الاسم لأنها تنشأ من محطات التوليد بكافة أنواعها لتوليد تيار كهربائي يمر عبر موصل نحاسي. ويعرف التيار الكهربائي على أنه معدل تدفق الإلكترونات عبر سطح الموصل.

أنواع الكهرباء المتحركة

هناك نوعين يمكن توليد كهرباء من خلالهما وهما:

التيار المتردد Alternating Current (AC): يتولد التيار على شكل موجة جيبيه بتغيير القيمة والاتجاه خلال الثانية الواحدة 50 أو 60 مرة حسب قيمة التردد Hz، لذلك نقول عنه مصدر غير مستقطب أي ليس له قطب موجب وقطب سالب، ويستخدم في تشغيل أغلب اجهزة الكهربائية (المنزلية والتجارية والصناعية والمكاتب).

التيار المستمر Direct current (DC): يتولد التيار على شكل خطي دون تغيير القيمة والاتجاه، حيث يتدفق التيار في اتجاه واحد مع ثبات قيمة الجهد دون أي تغيير.

ويعتبر مصدر التيار المستمر مستقطب له قطب موجب وقطب سالب، ويستخدم في تشغيل أحمال التيار المستمر وفي شحن البطاريات الكهربائية والهواتف المحمولة بكافة أنواعها، وأغلب الأجهزة التي تحتوي على لوحات إلكترونية داخلية مثل الشاشات والكمبيوترات.

طرق توليد الكهرباء من حيث إنتاجها

تتنوع طرق توليد الكهرباء بحسب نوع المصدر المعتمد ومن هذه المصادر:

الطاقة المتجددة: هي الطاقة الناتجة عن المصادر الطبيعية كمصدر طاقة الشمس وطاقة الرياح والطاقة الكهرومائية وطاقة السد وطاقة المد والجزر.
الطاقة الغيرة متجددة: هي الطاقة الناتجة عن المصادر الغير طبيعية مثل الوقود الأحفوري كالفحم الحجري والنفط والغاز، والتي يتم استخراجها من باطن الأرض، وتسمى أيضاً بالطاقة الغير نظيفة لأنها تنتج انبعاثات وظاهرة الاحتباس الحراري تضر بالبيئة وحياة الإنسان.

استخدامات الكهرباء

تستخدم مصدر الكهرباء في كافة القطاعات ومنها:

قطاع الصحة.
قطاع الهندسة.
قطاع الزراعة.
قطاع الفضاء.
قطاع النقل والمواصلات.
قطاع الصناعة.
قطاع التجارة.
قطاع العسكرية.
قطاع التعليم.
في المنازل.

ما هي الطاقة الكهربائية وطرق توليدها

ما هي الطاقة الكهربائية

ما هي الطاقة الكهربائية وطرق توليدها، تعد الطاقة الكهربائية (بالإنجليزي: Electrical energy) إحدى أهم العناصر الأساسية التي تفيدنا في حياتنا اليومية والتي نحصل عليها من الموارد الطبيعية لتلبية احتياجاتنا في شتي المجالات مثل تشغيل كافة الأجهزة المنزلية والتجارية والصناعية.

هناك مصادر متنوعة تعمل على توليد الطاقة الكهربائية وهما مصادر الطاقة الغير متجددة (التقليدية) ومصادر الطاقة المتجددة (الغير تقليدية) والتي نحصل من خلالهما على الطاقة الكهربائية اللازم لإمداد المنازل السكنية والمباني التجارية والمناطق الصناعية بالكهرباء

تابعوا معنا هذا المقال ما هي الطاقة الكهربائية وطرق توليدها.

محتويات

تعريف الطاقة الكهربائية

يمكن تعريف الطاقة (بالإنجليزي: Energy) على أنها المقدرة على بذل الشغل أو أداء عمل ما، وتنقسم إلى نوعين وهما طاقة كامنة وطاقة حركية، ولها العديد من الأشكال المختلفة والمتنوعة والتي تتميز بسهولة تحوليها إلى طاقة، وتعد الطاقة الكهربائية مصدراً ثانوياً لعدم القدرة على استخراجها من باطن الأرض أو تعديلها على العكس من المصادر المشتقة من الطاقة الأولية كطاقة الشمس وطاقة الرياح والفحم والنفط والغاز الطبيعي.

ويمكن تعريف الطاقة الكهربائية أيضاَ بأنها مقدار الشغل المبذول في الدارة الكهربائية اللازم لتحريك الشحنات أو الإلكترونات خلال فترة زمنية معينة، وتسمى هذه الحركة بالتيار الكهربائي.

تخزين الطاقة الكهربائية

يمكن تخزين شحنات الطاقة الكهربائية من خلال وسائل تخزينية كالبطاريات أو المكثفات للاستفادة منها في العديد من التطبيقات، ومن أشهر استخداماتها هو تخزين الطاقة المنتجة من ألواح الخلايا الشمسية وتخزينها في البطاريات بعد تنظيمها بما يتوافق مع جهدها، وأيضاً في توليد الطاقة عن طريق دينامو السيارة وتنظيمها وتخزينها في البطارية للاستفادة منها في بدء تشغيل السيارة وإمداد المصابيح بالطاقة.

مصادر توليد الطاقة الكهربائية

هناك العديد من المصادر المتنوعة التي تساعد في توليد الطاقة الكهربائية وأهمها:

مصادر الطاقة المتجددة: يعتمد على طاقة الشمس وطاقة الرياح وطاقة المد والجزر والأمواج والطاقة الكهرومائية.
مصادر الطاقة الغير متجددة: ويعتمد على مصادر الوقود الأحفوري (الفحم والغاز الطبيعي والنفط الخام) والطاقة النووية.

طرق توليد الطاقة الكهربائية

تتم عملية توليد الطاقة الكهربائية بعدة طرق وهي:

توليد الطاقة الكهربائية من محطات حرارية، وتنقسم إلى:

محطات التوليد البخارية: تعتمد فكرة عملها على حرق الوقود لتحويل المياه إلى بخار لإدارة التوربين المربوط مع محور إدارة المولد لإنتاج طاقة كهربائية.
محطات التوليد الغازية: تعتمد فكرة عملها على خلط الهواء مع الوقود لإنتاج غازات بضغط وحرارة عالية تعمل على إدارة التوبين المربوط مع محور إدارة المولد لإنتاج طاقة كهربائية.
محطات توليد غازية وبخارية معاً: تعتمد فكرة عملها على توليد الطاقة الكهربائية بشكل أساسي من المحطة الغازية، ويتم الاستفادة من غازات الاحتراق المهدرة في تسخين المياه وتحويها إلى بخار لاستخدامها في إدارة توربينات وحدات المحطات البخارية.

توليد الطاقة الكهربائية من مصادر متجددة، وتنقسم إلى:

الطاقة الشمسية: تعتمد فكرة عملها على امتصاص فوتونات ضوء الشمس وتحويلها إلى إلكترونات كهربائية بواسطة الخلايا الشمسية.
طاقة الرياح: تعتمد فكرة عملها على استغلال الرياح في إدارة طواحينها للحصول على طاقة كهربائية تحت بعض التقنيات المصممة من أجل هذه العملية.
الطاقة الكهرومائية: تعتمد فكرة عملها على بناء السدود في الأنهار لرفع منسوب المياه للحصول على مجرى مائي قوي كالشلال لتشغيل أو إدارة التوربين.
طاقة الأمواج: تعتمد فكرة عملها على الاستفادة من حركة الأمواج وتسخيرها في اشغال ميكانيكية للاستفادة منها في توليد الطاقة الكهربائية.
طاقة المد والجزر: تعتمد فكرة عملها على تحويل حركة المد والجزر في المحيطات إلى طاقة كهربائية.

مميزات الطاقة الكهربائية

يمكن نقلها لمسافة بعيدة لإمداد المناطق بالكهرباء.
يمكن تحويلها من تيار متردد لتيار مستمر بسهولة.
لا تؤثر على البيئة والأجواء المحيطة بها.
كفاءة النقل لديها عالية.
إمكانيتها على تشغيل كافة الأجهزة الكهربائية (المنزلية والتجارية والصناعية).
يمكن إنتاجها من خلال الشمس أو الرياح أو المياه.

أهم مصادر الطاقة الكهربائية

أهم مصادر الطاقة الكهربائية، يعتمد طرق توليد الطاقة الكهربائية بشكل أساسي على تحويل مصادر الطاقة إلى طاقة كهربائية على هيئة تيار متردد أو تيار مستمر كالخلايا الشمسية، والتي نستخدمها في حياتنا اليومية لتشغيل أحمال الأجهزة الكهربائية بكافة أنواعها.

تصنف مصادر الطاقة الكهربائية حسب طبيعتها إلى نوعين وهما: مصادر الطاقة الغير متجددة (التقليدية)، ومصادر الطاقة المتجددة، لذا تابعوا معنا هذا المقال لمعرفة تفاصيل أكثر حول أهم مصادر الطاقة الكهربائية وأنواعها.

ما هي مصادر الطاقة الكهربائي

تتعدد مصادر الطاقة الكهربائية حسب أنواعها إلى:

مصادر الطاقة الغير متجدد (التقليدية): وتشمل الطاقة النووية والوقود الأحفوري كالفحم والنفط الخام.

مصادر الطاقة المتجددة (الغير تقليدية): وتشمل مصادر الشمس والرياح والمياه.

الفحم

تعتبر مصدر الفحم (بالإنجليزي: Coal) من إحدى مصادر الوقود الأحفوري والتي يتم استخراجها من باطن الأرض ويعرف أيضاً باسم الفحم الحراري ويكون عادةً أسود أو بني اللون، كما أنه يشتعل بسرعة، ويستخدم كمصدر لتدفئة المنازل وبعض المجالات الصناعية كما يستخدم في محطات توليد الطاقة كمصدر خام وذلك بحرقه داخل فرن لتحويل المياه إلى بخار لإدارة التوربين.

الفحم

النفط الخام

تصنف النفط (بالإنجليزي: crude oil) من إحدى مصادر الطاقة التقليدية، والتي تستخرج من التكوينات الجيولوجية المتواجدة في جوف الأرض، حيث يجرى عليها عملية تكرير بعد استخراجها لاستخدامها في مجالات متعددة، وتستخدم كمصدر خام في المحطات الحرارية لإنتاج الطاقة الكهربائية.

النفط

الطاقة النووية

تعد من إحدى مصادر الطاقة التقليدية وتستغل الطاقة النووية (بالإنجليزي: Nuclear power) في توليد الطاقة الكهربائية وذلك بإنتاج طاقة حرارية هائلة تعمل على تبخير المياه عن طريق استخدام الانشطار النووي لذرات اليورانيوم، وتشكل الطاقة الكهربائية المنتجة بواسطتها بنسبة 14% على المستوى العالمي.

الطاقة النووية

الطاقة الشمسية

تعتبر الطاقة الشمسية (بالإنجليزي: solar energy) إحدى مصادر الطاقة المتجددة، وتعتمد بشكل أساسي على تحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية عن طريق الخلايا الشمسية، بالإضافة إلى ذلك يمكن توليد الطاقة الحرارية والتي تستخدم في تسخين المياه، حيث يرى الكثير بأن مصدر الطاقة الشمسية في طريقها للازدهار في بعض دول العالم، وهذا ما يجعلها من أهم مصادر الطاقة الكهربائية مستقبلاً.

الطاقة الشمسية

طاقة الرياح

تعد طاقة الرياح (بالإنجليزي: Wind Energy) من إحدى مصادر الطاقة المتجددة، وتعتمد مبدأ عملها على تحويل الطاقة الحركية الناتج عن حركة الرياح إلى طاقة كهربائية عن طريق طواحين الهواء، وتستخدم كمصدر بديل عن الوقود الأحفوري.

طاقة الرياح

الطاقة الكهرومائية

تصنف الطاقة الكهرومائية (بالإنجليزي: Hydroelectric) أحد مصادر الطاقة المتجددة، ويعتمد مبدأ عمله على بناء السدود لرفع مستوي المياه لاستغلال حركة جريان الماء على تحريك التوربين لإنتاج طاقة حركية لنقلها إلى طاقة كهربائية عن طريق تحريك المولد الكهربائي، وهناك بعض دول العالم قامت ببناء محطات السدود لإنتاج الكهرباء وذلك للتقليل من الاعتماد على المحطات الحرارية.

الطاقة الكهرومائية

أضرار ومخاطر الطاقة الكهربائية

بالرغم من مزايا الكهرباء المستخدمة في حياتنا اليومية ألا أنها تشكل خطراً على حياة الإنسان، ومن هذه المخاطر:

مخاطر فقدان البصر نتيجة استعمال معدات اللحام الذي يعتمد في عمله على القوس الكهربائي.
سخونة أو ارتفاع درجة حرارة الكابلات أو الموصلات الناقلة التيار الكهربائي قد يسبب حدوث الحريق.
وضع مواد قابلة للاشتعال أو الانفجار بالقرب من مصادر الكهرباء دون وجود أي عوازل، يعني حدوث حريق أو انفجار كبير.
إذا تعرض الإنسان لتيار كهربائي بمقدار أقل من 15 ميلي أمبير، يحدث حروقاً وانقباضاً للعضلات بالإضافة إلى احتمالية حدوث شلل في القفص الصدري.
وإذا تعرض إلى تيار كهربائية بمقدار 15 ميلي أمبير أو أكثر، هناك احتمالية الموت المحتم بتوقف دقات القلب وظهور الحروق داخل الجسم.

ومع التقدم العلمي والتكنولوجي، أخذت محطات الطاقة المتجددة في حالة الازدياد على المستوى العالمي لأسباب عديدة أبرزها ما تم تأكيده بأن تكلفة توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية والرياح أصبحت أكثر اقتصادية من مصادر الوقود الأحفوري كالفحم والغاز، كما حد من التلوث البيئي، وهنا نكون قد وضعنا لكم المعلومات المرتكزة حول أهم مصادر الطاقة الكهربائية.

الفرق بين الطاقة المتجددة والغير متجددة

الفرق بين الطاقة المتجددة والغير متجددة، تستخدم مصادر الطاقة المتجددة والغير متجددة لتوفير الطاقة الكهربائية، حيث تعتمد مصادر الطاقة المتجددة على الموارد الطبيعية كالشمس والرياح في توليد الطاقة الكهربائية، بينما تعتمد مصادر الطاقة الغير متجددة على موارد تستخرج من باطن الأرض كالوقود الأحفوري والطاقة النووية.

تابعوا معنا هذا المقال لمعرفة تفاصيل أكثر حول الفرق بين الطاقة المتجددة والغير متجددة من حيث مصادرها ومميزات وسلبيات كلاً منهما.

أنواع مصادر الطاقة

تصنف الطاقة على مصدرين وهما:

الطاقة المتجددة: وتشمل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وطاقة المياه والأمواج والطاقة الجوفية، وسميت بهذا الاسم لأنها تتجدد ومستدامة وغير قابل للنفاذ.
الطاقة الغير متجددة: وتشمل النفط والفحم والغاز الطبيعي والمواد الكيميائية، وسميت بهذا الاسم لأنها غير مستدامة وتحتاج لفترات زمنية طويلة من أجل تعويضها.

الطاقة المتجددة

تعرف الطاقة المتجددة (Renewable Energy) بأنها الطاقة التي تستمد من مصادر الموارد الطبيعية والتي تتجدد بشكل مراراً وتكراراً. وتتنوع مصادر الطاقة المتجددة (النظيفة) فمنها الطاقة الشمسية، وطاقة الرياح، والطاقة الكهرومائية، والطاقة المائية، والطاقة الحيوية والطاقة الحرارية، وطاقة المد والجزر.

وأبرز المصادر التي تستخدم على نطاق واسع في الدول المتقدمة وبعض الدول النامية هي الطاقة الشمسية وطاقة الرياح بالإضافة للطاقة الكهرومائية التي تنتج بواسطة بناءً السدود.

مميزات الطاقة المتجددة

تعتمد على الموارد الطبيعية التي تتجدد بسرعة كالشمس والرياح والمياه.
طاقة مستدامة ولا تنفذ.
لا تعتمد على مصادر الوقود الأحفوري في إنتاجها للطاقة الكهربائية.
تنتج طاقة مجانية بعكس المحطات التقليدية التي تحتاج لمصادر الوقود الأحفوري بشكل يومي.
تكلفة الصيانة منخفضة لديها.
تنتج كميات طاقة هائلة وغير محدودة.
لا تستهلك أي نوع من مصادر الوقود الأحفوري.
طاقة نظيفة وصديقة للبيئة، حيث أنها لا تسبب أي انبعاثات مضرة بالبيئة كغاز ثاني أكسيد الكربون.
لا تتأثر بالحروب أو النزاعات أو الإضرابات بعكس مصادر الطاقة الغير متجددة.

مقارنة بين الطاقة المتجددة والطاقة الغير متجددة

سلبيات الطاقة المتجددة

التكلفة المرتفعة لبناء محطات توليد الطاقة المتجددة.
تتأثر بتقلبات الطقس لفصول السنة وتغيير الظروف المناخية.
تحتاج مصدر الطاقة الشمسية إلى كميات كبيرة من البطاريات لتخزين الطاقة للانتفاع منها ليلاً.
تحتاج مصادر الطاقة المتجددة إلى مساحات واسعة كالطاقة الشمسية وطاقة الرياح.
كفاءة توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية منخفضة وفي مرحلة تطوير.

الطاقة الغير متجددة

تعرف الطاقة الغير متجددة (Non-renewable energy) بأنها الطاقة التي تستمد من مصادر الموارد المستخرجة من باطن الأرض بالإضافة لمشع اليورانيوم المستخدم في الطاقة النووية، وتتنوع مصادر الطاقة الغير متجددة فمنها الفحم الحجري والنفط الخام والغاز الطبيعي والطاقة النووية.

حيث بدأت الدول المتقدمة وبعض الدول النامية بالاستغناء عن بعض محطات الغاز والفحم لأنها ملوثة وغير مربحة وتحتاج لكميات كبيرة من الوقود الأحفوري بشكل يومي، والالتجاء لبناء محطات تعمل بنظام الطاقة الشمسية وطاقة الرياح لإنتاجها طاقة نظيفة ومجانية معتمدة على مصادر طبيعية.

مصادر الطاقة الغير متجددة

مصادر الطاقة الغير متجددة، تعتبر مصادر الطاقة الغير متجددة من إحدى الموارد التي تستخرج من باطن الأرض للاستفادة منها في عدة أمور كتوليد الطاقة الكهربائية.

تكونت مصادر الطاقة الغير متجددة والمسمى بالوقود الاحفوري على مدة مئات السنين كما أنها تتوفر بكميات محدود غير مستدامة ولا يمكن تجديدها خلال فترة بسيطة.

تابعوا معنا هذا المقال لمعرفة تفاصيل أكثر حول مصادر الطاقة الغير متجددة.

تعريف مصادر الطاقة الغير متجددة

هي أحد مصادر الطاقة التي تم اكتشافها واستخراجها من باطن الأرض لتلبية احتياجات الكون، حيث تشكلت في باطن الأرض بطرق متشابهة خلال فترة تزيد عن 200 مليون سنة، وهناك فئتان من هذا النوع وهما الوقود الأحفوري والوقود النووي.

أنواع مصادر الطاقة الغير متجددة

هناك عدة مصادر للطاقة الغير متجددة وهي:

الفحم الحجري.
النفط الخام.
الغاز الطبيعي.
الطاقة النووية.

الفحم الحجر (Coal)

يعد من أحد أهم مصادر الوقود الأحفوري نظراً لقابليته للاحتراق لاستخدامه في توليد الطاقة، وتكون على شكل خام صخر رسوبي مكون من عنصر الكربون والمواد الهيدروكربونية بلون أسود أو بني داكن، حيث تكونت في باطن الأرض من نباتات ميتة خلال ملايين السنين تحت تعرضها للضغط والحرارة وبانعدام الهواء، ويستخدم لإنتاج الطاقة نظراً لانخفاض تكلفته، ولكنه يلوث البيئة بسبب إنتاجه على غازات عند حرقه.

النفط الخام (Crude oil)

يتكون النفط الخام من خليط المركبات العضوية والمكونة بشكل أساسي من الهيدروكرونات، ويتم استخراجها من خزانات وأحواض مدفونة داخل صخور رسوبية تحت الأرض، وتعتبر السعودية أكبر دولة في العالم من حيث مخزون النفط.

تستخدم مصادر النفط في قطاع النقل والمواصلات والصناعات البترو كيماوية وفي صناعة البلاستيك والمطاط الصناعي وغيرها من الاستخدامات.

الغاز الطبيعي (Natural gas)

يعتبر من أحد مصادر الطاقة الأحفوري الهامة نظراً لكثرة استخدامه في العديد من المجالات، ويتم استخراجه من باطن الأرض، حيث يتكون من خليط من المركبات وأهمها غاز الميثان، وتتم معالجته لاستخدامه كوقود، ويستخدم في محطات توليد الكهرباء أو في الاستخدامات المنزلية كالتدفئة والطهي وتسخين المياه أو في الصناعات التي تحتاج لوقود مكثف كصناعة الإسمنت.

الطاقة النووية (Nuclear energy)

يعد من مصادر الطاقة الغير متجددة نظراً لاستخدامه عنصر مشع اليورانيوم والذي يستخدم في إنتاج كميات كبيرة من الحرارة عند تحلله لتكوين بخار، ويستخدم هذا البخار في إدارة التوربينات لتوليد الكهرباء، حيث أن عنصر اليورانيوم مادة مشعة وضارة بالبيئة.

مصادر الطاقة الغير متجددة

مميزات مصادر الطاقة الغير متجددة

لا تتأثر بعوامل الطقس.
توفر طاقة مستمرة وغير متقطعة.
ظهور بعض التقنيات التي تعمل على تقليل انبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه في الأرض بدلاً من إطلاقه في الجو.

سلبيات مصادر الطاقة الغير متجددة

غير مستدامة وقابل للنفاذ.
عملية استخراجه ونقله يسبب أضرار بيئية على نطاق واسع.
يحتاج إلى معدات مكلفة لاستخراج مصادر الوقود الأحفوري.
ينتج عنه غاز ثاني أكسيد الكربون.

مميزات الطاقة الغير متجددة

توفر طاقة مستمرة ولا تتأثر بتقلبات الطقس.
لا تحتاج لمساحات واسعة من أجل بناء محطات طاقة غير متجددة.
ظهور تقنيات تعمل على تقليل انبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون في الجو وتخزينه في الأرض.

سليبات الطاقة الغير متجددة

تنشأ منها غاز ثاني أكسيد الكربون.
تعمل على زيادة الاحتباس الحراري.
طاقة غير مستدامة وتحتاج لفترات زمنية طويلة لإعادة تجديدها.
طاقة غير نظيفة ومضرة للبيئة والمجتمع.
كفاءتها المنخفضة نظراً لوجود فقد في المحطات التقليدية.
تكاليف الصيانة العالية.
تعتمد في توليدها على الطاقة إلى مصادر أحفوريه، وهذا ما يجعلها طاقة غير مجانية.

الفرق بين الطاقة المتجددة والغير متجددة

الطاقة المتجددة	الطاقة الغير متجددة
تعتمد على الموارد الطبيعية كالشمس والرياح والمياه	تعتمد على الموارد المستخرجة من باطن الأرض كالوقود الأحفوري والطاقة النووية
طاقة نظيفة ونقية ومستدامة أو لا تنفذ	طاقة ضارة بالبيئة وغير مستدامة وقابلة للنفاذ
تنتج طاقة مجانية بعد بناءها	تنتج طاقة بناءً على توافر الوقود الأحفوري كالغاز الطبيعي والنفط والفحم
لا تتأثر بالظروف الاقتصادية والسياسية	تتأثر بالظروف الاقتصادية والسياسية
تكاليف الصيانة المنخفضة	تكاليف الصيانة المرتفعة
تحتاج لمعدات بسيطة مع إمكانية تركيب نظام شمسي للمنزل	تحتاج لمحطات غازية أو نووية أو بخارية من أجل توليد الطاقة الكهربائية
تحتاج لمساحات واسعة لتركيب ألواح الخلايا الشمسية أو لتركيب طواحين الرياح أو لبناء السدود	تحتاج لمساحة صغيرة مقارنة مع محطات الطاقة المتجددة

نكون قد اكتفينا بشرح مقال الفرق بين الطاقة المتجددة والغير متجددة من حيث التعريف لكلاً منهما مع وضع مميزات وسلبيات كل مصدر من مصادر الطاقة.

مصادر الطاقة الكهربائية

مصادر الطاقة الكهربائية، تعرف الطاقة (بالإنجليزي: Energy) بأنها أحد المقومات الأساسية التي نعتمد عليها في انشطتنا اليومية، وهناك أشكال عدة للطاقة وأشهرها الطاقة الكهربائية، والحركية، والإشعاعية، والذرية، والحرارية والضوئية والديناميكية.

تابعوا معنا هذا المقال لمعرفة تفاصيل أكثر حول مصادر الطاقة الكهربائية من حيث أنواعها.

ما هي مصادر الطاقة الكهربائية

هي المصادر التي تعمل تحويل الطاقة الحركية أو الشمسية أو الرياح أو المياه إلى طاقة كهربائية لاستخدامها في شتى مجالات حياتنا اليومية.

حيث تتم عملية إنتاج الطاقة الكهربائية من خلال محطات التوليد البخارية أو الغازية أو النووية، أو بالاعتماد على موارد الطاقة الطبيعية كالشمس أو الرياح أو المياه.

تصنيف مصادر الطاقة الكهربائية

تصنف مصادر الطاقة الكهربائية إلى صنفين رئيسين وهما:

مصادر الطاقة التقليدية: هي المصادر التي تستمد من باطن الأرض ولا يمكن تعويضها خلال فترة زمنية قصيرة كمصادر الطاقة النووية والوقود الأحفوري التي تستخدم في المحطات البخارية والغازية لتوليد الطاقة.
مصادر الطاقة الغير تقليدية: وتسمى أيضاً بالطاقة المتجددة (بالإنجليزي: Renewable energy) وتعرف بأنها المصادر التي تتجدد وتتوفر دائماً أو بفترات تعتمد على توافر مصدر الشمس والرياح.

محطات توليد الطاقة الكهربائية

تبني محطات التوليد على هيئة محطات تعمل على البخار أو الغاز الطبيعي أو الطاقة النووية وغيرها من مصادر الطاقة لإنتاج طاقة كهربائية لتوفير الكهرباء وذلك لتلبية الاحتياجات العامة.

طرق توليد الطاقة الكهربائية

هناك عدة طرق لتوليد الطاقة الكهربائية وتنقسم إلى:

توليد الطاقة الكهربائية باستخدام المصادر التقليدية ومنها:
- المحطات البخارية.
- المحطات الغازية.
- المحطات البخارية والغازية معاً.
- المحطات النووية.
- المولدات الكهربائية الصغيرة والمتوسطة.
توليد الطاقة الكهربائية باستخدام المصادر الغير تقليدية ومنها:
- الخلايا الكهروضوئية (الألواح الشمسية).
- محطات طاقة الرياح.
- محطات الكهرومائية (بناء السدود على قنوات الانهار).
- طاقة المد والجزر.

أهمية استخدام مصادر الطاقة التقليدية

تكمن أهمية استخدام مصادر الطاقة الكهربائية التقليدية بأنها لا تحتاج أثناء إنتاجها للطاقة إلى الوقود الأحفوري، بالإضافة لإمكانية اعتمادها كمصدر آمن غير مضر.

على الرغم من تدني كفاءة تحويل الطاقة الغير تقليدية كالخلايا الكهروضوئية التي تصل إلى 24% فقط، والتوربينات الهوائية التي تصل إلى 35% فقط عند تحويلهما إلى طاقة كهربائية.

إلا أن هناك بعض الدراسات تشير بأن استغلال الطاقة الشمسية سوف يقلل من تكاليف إنتاجيه الطاقة الكهربائية بالمقارنة مع مصادر الطاقة التقليدية التي تستعمل الغاز والنفط بفارق كبير في المستقبل بحسب توقع معهد فراونهوفر الألماني لعام 2050.

الكهرباء و مصادر الطاقه

يسعدنا زيارتكم صفحاتنا على مواقع التواصل الاجتماعي حيث نقوم بنشر عروض حصرية على موقعنا الالكتروني.

صفحتنا علي الفيسبوك هنا.

حسابنا على تويتر هنا.