Published in: الطاقات المتجددة

الأخطاء الشائعة عند تركيب الألواح الشمسية

Author م. ثراء حمود

Published on: 8 أكتوبر، 2023

م. ثراء حمود

تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

يعدُّ استخدام الطاقة الشمسية مشروعاً رائعاً في استخدام طاقةٍ صديقةٍ للبيئة، وفي توفير فواتير الكهرباء العالية، ولكن من المهمِّ جداً الاختيار الدقيق لمجموعة النظام الشمسي ومكوناته، نظراً لأهمية ذلك في كفاءة وأداء النظام، كما يجب الحذر من بعض الأخطاء التي ارتكبها المستهلكون سابقاً، لأنها تحدث فروقاً كبيرةً في القدرة الإنتاجية الإجمالية، والتي بجب تذكرها عند التركيب وتجنبُّها، لأنها توفر الكثير من المشاكل الممكنة الحدوث لاحقاً، إضافةً إلى توفير تكاليف الصيانة والاستبدال.

ما هي أهمُّ الأخطاء الشائعة عند تركيب الألواح الشمسية؟

1- الظل على الألواح الشمسية

تعدُّ مشكلة التظليل أول مشكلةٍ يمكن مراعاتها أثناء التركيب وأهمّها، وذلك لأن تعريض اللوح الشمسي للظل يعني إيقافه عن العمل سواءً كان الظل جزئياً أو كلياً، لذلك لابدَّ من مراعاة عدم وجود أي كائنٍ بجوار الألواح يمكن أن يُسبّب الظل على اللوح، لأن ذلك يُقلّل من القدرة الإنتاجية للوح.

كيف نتجنّب مشكلة التظليل؟

يمكن ذلك من خلال اختيار موقعٍ مناسبٍ خالٍ من الأشياء التي يمكن أن تُسبّب الظل، مثل: تفادي أماكن نموّ الأشجار، وإزالة أية أغصانٍ من الممكن مع مرور الوقت أن تنمو وتمتد إلى اللوح الشمسي، وأيضاً الابتعاد عن المواقع التي يمكن للمباني المجاورة أن تُسبّب الظل على اللوح.

هناك نقطةٌ مهمة عند تركيب منظومةٍ شمسيةٍ كبيرة مؤلفةٍ من عدد من صفوف الألواح، فهنا يجب أيضاً مراعاة وجود المسافة الكافية بين الألواح لأن عدم وجودها يمكن أن يجعل ظلَّ الصف الأول يقع على ألواح الصف الثاني، والثاني على الثالث، وهكذا، وهذا يعني وجود مشكلةٍ كبيرةٍ في عمل المنظومة. ^{[1] [2]}

2- زاوية ميل الألواح الشمسية وتوجيهها

ما هي زاوية الميل؟

زاوية الميل هي الزاوية الواقعة بين اللوح الشمسي ومستوى سطح الأرض الأفقي، وهي الزاوية التي يجب إمالة اللوح الشمسي بها بحيث يكون الإشعاع الشمسي متعامداً تماماً مع اللوح ليولّد أعلى قدرةٍ ممكنة، لذلك فإن لزاوية الميل دوراً مهماً في تحديد أداء المنظومة الشمسية.

وعادةً ما تتراوح قيمة هذه الزاوية بين 30 و45 درجة، كما يمكن حساب زاوية الميل بشكلٍ دقيقٍ لكل موقع منظومةٍ بشكلٍ خاص، وذلك من خلال بعض الحسابات، وتحديد خط الطول والعرض لموقع تركيب اللوح، وفي أغلب الأحيان هذه الزاوية تساوي خط العرض لموقع المنظومة، أضف إلى ذلك إمكانية استخدام برامج خاصة على الحاسب الشخصي للمساعدة في تحديد زاوية الميل. ^[3]

ما هو الاتجاه الصحيح للوح الشمسي؟

هناك عشوائيةٌ في تركيب الألواح الشمسية وتوجيهها، فمنها ما هو متجهٌ نحو الغرب، أو الشرق، أو غيرهما، ولهذا تأثيرٌ على القدرة الإنتاجية للمنظومة، كما أن الاتجاه الأمثل يعتمد على موقع الألواح لأن هناك قاعدةٌ تقول: “في نصف الكرة الشمالي تكون الألواح متجهةً نحو الجنوب، وفي نصف الكرة الجنوبي تكون الألواح متجهةً نحو الشمال، وبالتالي في البلدان العربية يجب توجيه الألواح الشمسية نحو الجنوب للحصول على أقصى قدرةٍ ممكنة من الألواح، لأنه كلما اقتربت الألواح الشمسية من الاتجاه الصحيح زادت الطاقة الإجمالية”. ^[4]

3- الوقوف أو الجلوس على الألواح الشمسية

هناك آثارٌ سلبيةٌ على اللوح الشمسي في حال الوقوف على اللوح، أو الجلوس، أو المشي عليه، حتى يعتقد الكثيرون أن هذه التصرفات لا تُسبّب الأذى في اللوح إلا أن لهذه التصرفات أضرارٌ قد تُعتبر في غاية الخطورة مع مرور الزمن، وذلك لأنها قد تُسبّب كسوراً مجهريةً على اللوح، وخدوشاً لا تُرى بالعين المجردة، بل يمكن رؤيتها عند استخدام الكاميرا الحرارية للتأكد من صحة اللوح، فإننا سنلاحظ وجود هذه الكسور الدقيقة في الخلايا، مما ينعكس ذلك مع مرور الوقت لتصبح أكثر عرضةً لتشكل البقع الساخنة والحروق، لذلك يجب الحذر من هذه التصرفات، وتفاديها أثناء التنظيف أو أعمال الصيانة، كما يمكن الاطلاع على دليل المُستخدم الذي تقدمه الشركات عند استخدام منتجاتها، والذي يؤكد على عدم القيام بهذه التصرفات. ^[5]

4- عدم تنظيف الألواح الشمسية

مع مرور الوقت وتبدُّل الفصول تتغير الحالة الجوية ما بين غائم، وماطر، ومشمس، وهذا يعني تشكل طبقةٍ من الغبار والأتربة على اللوح، وهذه النتيجة غير مرغوبة، لأنها تُقلّل من مقدار الإشعاع الشمسي الذي يمكن للخلايا الشمسية امتصاصه.

وبالتالي تقليل التيار المتولد من اللوح، كما أن لفضلات الطيور أثرٌ سلبيٌّ أيضاً، لذلك لابدّ من تنظيف الألواح الشمسية بشكلٍ دوريٍّ للمحافظة على الإنتاج بكفاءةٍ عالية، لأن تراكم الغبار والأوساخ على حواف الألواح على المدى البعيد يُسبّب ظهور عيوبٍ، ومشاكل قي اللوح أكثر خطورة.

5- تركيب ألواح شمسية مختلفة المواصفات (الأنواع) ضمن نفس المنظومة

يقوم بعض المُستهلكون بوصل ألواحٍ مختلفةٍ في القدرة مع بعضها البعض في نفس المنظومة، وهذا يُعتبر تصرُّفاً غير سليم لأنه يؤدي إلى حدوث خسائر في الطاقة، فمثلاً عند وصل لوحين من نفس النوع، ولكن بمواصفاتٍ مختلفة ضمن نفس المنظومة ماذا يحدث؟ إذا كان اللوح الأول بهذه المواصفات:

1- قدرة اللوح: 100 وات.

2- جهد اللوح: 20فولت.

3- تيار اللوح: 5 أمبير.

واللوح الثاني بهذه المواصفات:

1- قدرة اللوح: 130 وات.

2- جهد اللوح: 24 فولت.

3- تيار اللوح: 5.4 أمبير.

عند الوصل التسلسلي لهذين اللوحي، فإن منظم الشحن سوف يأخذ جهداً مؤلفاً من مجموع جهد اللوحين معاً أي 20+24=44 فولت، وليست المشكلة هنا، وإنما التيار الذي سوف يسري في المنظومة هو تيار اللوح الأقل أي 5 أمبير عند الوصل التسلسلي، وهذا يعني أن القدرة النهائية هي جداء التيار بالجهد أي 44×5=220 واط أي خسرنا 10 واط نتيجة هذا الوصل، والخسارة سوف تكون أكبر في حال كانت المواصفات أكبر.

أما في حال الوصل على التوازي، فإن التيار النهائي هو مجموع تيار اللوحين أي 10.4 أمبير أما الجهد، فهو الجهد الأقل أي 20 فولت، وبالتالي القدرة الناتجة هي 20×10.4=208 واط، وكما نلاحظ هنا أيضاً هناك خسارةٌ في قدرة الألواح، لذلك يوصى بعدم وصل ألواحٍ مختلفة المواصفات أو الأنواع ضمن نفس المنظومة، بل يُطلب أن تكون الألواح بنفس المواصفات، ونفس الحجم والشركة الصانعة. ^[6]

6- ربط بطارياتٍ جديدة مع بطارياتٍ قديمة أو بمواصفاتٍ مختلفة

يوصى دائماً باستخدام بطارياتٍ من نفس النوع ونفس البنية الداخلية للمحافظة على عمر البطاريات، حيث كثرت في الآونة الأخيرة استخداماتٌ وتوصيلاتٌ غير صحيحةٍ في البطاريات، حيث يقوم المستخدمون بربط بطارياتٍ جديدةٍ مع بطارياتٍ قديمة، وهذا خطأٌ شائعٌ جداً، وسببه عدم معرفة الآثار السلبية لهذه الأخطاء.

فمثلاً: عند ربط بطاريتين جديدتين مع بطارية قديمة ضمن نفس المنظومة، سيؤدي ذلك عند الشحن إلى وصول البطاريات الجديدة إلى حالة الشحن الكامل قبل وصول البطارية المستعملة، وبالتالي سيكون هناك فرقٌ في جهد شحن البطاريات، وأيضاً عند التفريغ سوف تصل البطارية المستخدمة إلى حالة التفريغ الكامل قبل وصول البطاريات الجديدة إلى هذه الحالة، وهنا فرقٌ في جهد التفريغ، وهذا يُسبّب تقليل القدرة المسحوبة من البطارية، وتقصير عمر البطاريات. ^[7]