اقسام الموقع
معرفة الفرق بين منظم شحن MPPT و منظم شحن PWM من الامور الهامة جدا لمستخدمى الطاقة الشمسية فقط . لان تجاهل تلك المعلومة قد يؤدى الى استخدام منظم شحن يعمل على اهدار الطاقة القادمة الية من الالواح الشمسية .
وظيفة منظم الشحن
منظم الشحن هو جزء من مكونات محطة الطاقة الشمسية. و قد يكون ضمن منظومة الطاقة الشمسية بشكل منفصل . او مدمج داخل الانفرتر كجهاز واحد . انفرتر و شاحن فى نفس الوقت . مثل جهاز ماست MUST . حيث يعمل جهاز ماست MUST كانفرتر و كمنظم شحن للبطاريات .
و منظم الشحن هو المسئول عن استقبال الطاقة القادمة اليه من الالواح الشمسية ( الفولت و الامبير ) ليقوم بتنظيمها لكى تتناسب مع فولتية نظام شحن البطاريات.
و للتوضيح نفترض ان لدينا لوح طاقة شمسية بقدرة 320 وات وات. و نريد ان نستخدم ذلك اللوح لشحن بطارية 12 فولت. بالاطلاع على بيانات اللوح نجد ان الفولت الناتج اللوح الشمسي هو 37.4فولت . و اذا تم توصيل اللوح الشمسي بالبطارية مباشرة. ستتلف البطارية فى الحال.
و هنا يأتى دور منظم الشحن الذى يقوم بتنظيم الفولت القادم من لوح الطاقة الشمسية ليتناسب مع فولت البطارية.
الفرق بين منظم شحن MPPT و منظم شحن PWM
يكمن الفرق بين انفرتر الطاقة الشمسية MPPT و انفرتر PWM فى نوعية الشاحن الموجود داخل الانفرتر. و يطلق علية منظم شحن Solar Charger Controller . حيث انه فى بعض الاحيان يتواجد منظم الشحن بشكل منفصل عن الانفرتر. سواء كان منظم الشحن من النوع PWM او من النوع MPPT. و فى اوقات كثيرة اصبحت الانفرترات تحتوى على شواحن داخلية لشحن البطاريات. و تنقسم انواع منظمات الشحن التى تعتمد على الطاقة القادمة اليها من الالواح الشمسية على الطاقة الشمسية الى نوعين رئيسيين هما :
منظم شحن PWM
تستخدم شواحن الطاقة الشمسية من نوع PWM تقنية تعرف بـ “تعديل عرض النبضات”. هذه التقنية تعمل على تنظيم معدل تدفق الطاقة من اللوح الشمسي إلى البطارية عن طريق تحكم في عرض النبضات الكهربائية.
و للتوضيح نفترض ان لدينا لوح طاقة شمسية بقدرة 320 وات و ان فوت اللوح 37.4 فولت و امبير اللوح 8.56 امبير. و بفرض ان لدينا بطارية 12 فولت .
فى حالة استخدام منظم شحن من النوع PWM يقوم منظم الشحن بتخفيض الفولت الناتج من اللوح ( 37.4 فولت ) الى 12 فولت. ليتناسب مع فولت البطارية . و يعد هذا اهدار فى الطاقة الناتجة من لوح الطاقة الشمسية لتصبح فى النهاية = 12 فولت × 8.56 امبير = 103 وات .
مميزات شاحن PWM
- تكلفتة المنخفضة مقارنة بسعر شاحن من النوع MPPT.
- مناسب لمحطات الطاقة الشمسية البسيطة و الصغيرة.
- حجمة صغير و خفيف الوزن.
- يتحمل امبير بداية من 10 امبير الى 60 امبير.
عيوب تقنية الشحن PWM
- – فقدان جزء من طاقة الالواح الشمسية حيث تقوم شواحن PWM بتحويل الفائض من الطاقة الشمسية إلى حرارة، وهذا يؤدي إلى فقدان جزء من الكفاءة.
- تكون عدم تتبع النقطة الامثل للطاقة عندما تكون درجة حرارة البطارية مختلفة أو تغيرات الإضاءة كبيرة، قد يؤدي ذلك إلى عدم تحقيق الشاحن لأعلى نقطة أمثل للطاقة الممكنة
- كفاءة منخفضة فى ظروف غير ثابتة
- تأثر الشحن من النوع PWM بتقلبات الاشعاع الشمسى.
- يفضل ان يكون فولت اللوح الشمسى قريب من فولت البطارية .
- منتاسب مع المنظومات التى تعمل بنظام 12 فولت او 24 فولت .
- لا يمكن الاستفادة الكاملة من الطاقة المتولدة من الالواح الشمسية.
شاحن MPPT ( Maximum Power Point Tracking )
تعتبر شواحن الطاقة الشمسية من نوع MPPT تقنية متقدمة تهدف إلى تحقيق أقصى استفادة من الطاقة الشمسية. حيث تعمل تقنية MPPT على تتبع نقطة القدرة القصوى على منحنى الطاقة ، وذلك بتعديل التيار الفولت الناتج من الالواح الشمسية للحصول على أعلى نقطة أمثل للطاقة بهدف تحقيق أقصى كفاءة ممكنة من الألواح الشمسية من خلال تحديد نقطة القدرة القصوى (MPPT).
و للتوضيح نفترض ان لدينا لوح طاقة شمسية JA بقدرة 550 وات و بالاطلاع على الداتا شيت نجد ان فولت اللوح = 40.9 فولت و امبير اللوح = 13.45 امبير . مع العلم ان الفولت المطلوب لشحن البطارية هو 13 فولت. ففى هذه الحالة يقوم منظم الشحن من النوع MPPT بتحويل الفولت الزائد عن فولت الشحن الى امبير يستخدمة فى عملية الشحن بدلا من اهدارة.
مزايا شواحن MPPT
- كفاءة أعلى حيث تسمح تقنية MPPT بتحقيق أعلى استخدام للطاقة الناتجة من الالواح الشمسية، حيث يستطيع تحويل معظم الطاقة الناتجة من اللوحات الشمسية إلى البطارية دونفقد
- تتيح تقنية MPPT تتبع النقطة القصوى للطاقة الناتجة من الالواح الشمية تلقائيا مع تغيرات الاشعاع الشمسي.
- ليس من الظرورى ان يكون فولت اللوح الشمسى قريب من فولت البطارية .
- مناسب مع المنظومات التى تعمل بنظام 12 فولت – 24 فولت – 36 فولت و حتى 48 فولت .
- يزيد من كفاءة و انتاجية محطة الطاقة الشمسية بشكل كبير، حتى في الظروف المتغيرة.
- وزنه ثقيل لاحتوائة على ملفات نحاس داخلية.
عيوب الشاحن MPPT
- سعر منظم الشحن MPPT اعلى من سعر منظم شحن PWM.
- تعقيد نظام تشغيل منظم شحن MPPT مقارنة بمنظم شحن PWM
الختام
فى النهاية. يعتمد اختيار استخدام منظم شحن من النوع PWM او من النوع MPPT. على متطلباتك و ظروف التشغيل المحددة. اذا كان لديك الواح شمسية تعمل فى ظروف متغيرة و تهدف الى تحقيق اقصى كفاءة, فان منظم شحن من النوع MPPT يكون هو الخيار الافضل . و اذا كنت تبحق عن حلا اقتصاديا لاحمال صغيرة. فان منظم شحن من النوع PWM يكون هو الخيار المناسب.
