تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

تعدُّ الكابلات الشمسية من العناصر الرئيسية ضمن أي نظامٍ شمسيّ لربط مكونات النظام مع بعضها البعض، حيث تُعتبر مهمّة اختيار الكابلات المناسبة من المهام التي يجب التوقُّف عندها من أجل ضمان التشغيل الآمن والمستمر، والمداومة للحصول على الأداء والكفاءة المطلوبة من النظام الكهروضوئي.

عند تصميم الكابلات الشمسية يتمُّ مراعاة أن تكون الكابلات معزولةً بشكلٍ جيدٍ حرارياً ومائياً لتحمُّل الظروف البيئية الخارجية، ومقاومة الحرارة، والرطوبة، وعوامل الطقس المختلفة طوال فصول السنة.

ما هي شروط اختيار الكابل المُستخدم في النظام الكهروضوئي؟

تُستخدم الكابلات في النظام الكهروضوئي لتوصيل الألواح الشمسية مع عناصر النظام الأخرى من أجهزة التحكم، والبطاريات، ومنظمات الشحن، وأيضاً تُستخدم لربط سلسة الألواح الشمسية مع بعضها البعض سواءً كان الربط على التسلسل أو على التفرُّع.

يُرجى مراعاة تصنيف الكابلات المُراد استخدامها عند اختيارها من حيث الحجمُ، والسّعةُ، ودرجة التمدُّد، وغيرها الكثير، ويجب على مهندسي تركيب النظام الشمسي التأكد من اختيار حجم الكبل بحذر، وذلك حسب التيار والجهد للنظام الكهروضوئي أي من خلال معرفة السّعة التي تشير إلى الحدِّ الأقصى للتيار الذي يمكن للكابل حمله بأمان، بالإضافة إلى أن يكون الكابل متيناً مخصصاً لتحمُّل الظروف البيئية. ^[1]

ما هي أنواع الأسلاك الكهربائية؟

1- السلك الكهروضوئي

يُصنع عادةً من النحاس أو الألمنيوم، ويكون محمياً بطبقةٍ واقيةٍ لتفادي تلف السلك.

2- كابل التوصيل البيني

يُصنع أيضاً من النحاس أو الألمنيوم، ولكن لها تصنيف قدرةٍ أعلى من الأسلاك الكهروضوئية مما يجعلها تتعامل بسهولة أكثر مع التيار الزائد المُتدفّق من الألواح الشمسية.

3- الكابلات الأرضية

 تستخدم لتأريض الألواح الشمسية، وهي مفيدةٌ للحماية من الارتفاع المفاجئ للتيار الكهربائي، وتتميز بمقاومتها للصدمات. ^[2]

ما هي معايير تصميم الكابلات؟

لابدَّ من تقييم عدة مجالاتٍ لتلبية المعايير الضرورية للسلامة العامة، وجودة الأسلاك:

1- حدُّ انخفاض الجهد

يجب الحدّ من الخسائر في الكابلات الشمسية سواءً كانت خسائر في التيار المستمر أو التيار المتناوب.

2- القدرة الاستيعابية للتيار

يجب أن تكون في الحسبان عدة عوامل منها مسافة التمديد، وعدد الكابلات، وطريقة مدُّ الكابلات، وغيرها.

3- فقدان الكابل

يراعى ألا يتجاوز فقدان الكابل للجهد المنخفض من الوحدات إلى المحولات 2 بالمئة. ^[1]

أنواع الأسلاك الشمسية تبعاً لنوع المادة المصنوع منها

هناك ثلاثة أنواع من الكابلات حسب نوع المادة التي يُصنع منها السلك: ^[3]

1- الكابلات المصنوعة من النحاس.

2- المصنوعة من الألمنيوم.

3- المصنوع من الألمنيوم والنحاس معاً (مختلطة).

هناك فروقاتٌ واضحةٌ بين مادتي النحاس والألمنيوم من ناحية التوصيل، والكفاءة، والجودة، والمقاومة، والثمن، فقد يُعتبر النحاس من المواد ذات الجودة والموصلية العالية، ولكنها مرتفعة الثمن أما الألمنيوم، فيُعتبر من المواد الرخيصة الثمن ذات موصلية أقلّ من النحاس، ولكنها أقلّ مقاومةً لتغيرات درجات الحرارة، وعرضةٌ للتآكل مع مرور الزمن.

كيفية اختيار قطر السلك المناسب

يتمُّ تحديد حجم السلك المُراد استخدامه بكمية التيار المارّ عبره، فكلما زاد التيار كلما زاد قطر السلك، وتُعتبر الأسلاك الرفيعة أقلُّ مقاومةً ومرونةً، وتوصل كمياتٍ قليلةٍ من الأمبيرات كما تتميز بقلة تكلفته، وأيضاً يجب أن ننتبه إلى طول السلك، فكلما زاد طول السلك كلما زادت المقاومة الداخلية له مما يؤدي إلى فقدان أو ضياع جزءٍ من الطاقة لذلك يُفضَّل أن تكون الألواح الشمسية على قربٍ من البطاريات، ومنظمات الشحن. ^[3]

ماذا يحدث لو قمنا بتوصيل سلكٍ ذي قطرٍ صغيرٍ في نظامٍ ذي تيارٍ عالٍ؟

قد يبدو الأمر خطيراً لأن ذلك سيؤدي إلى سخونة السلك مباشرةً، ويبدأ بالذوبان، ويمكن أن يُسبّب ذلك حدوث الحرائق أو الانفجار لعدم قدرة السلك على تحمُّل الأمبير العالي الذي تعرَّض له، لذلك لابدَّ من الانتباه والحذر عند اختيار الكابلات المُستخدمة في أيّ نظامٍ سواءٍ كان شمسياً أو غير ذلك لدواعي السلامة والأمان.