بطاريات الطاقة الشمسية لها العديد من الانواع و المواصفات و تختلف حسب طبيعة استخدام كل نوع و حسب طريقة التصنيع و المواد المصنوع منها البطارية . ففى البداية نود ان نتعرف على بطاريات الطاقة الشمسية
ما هى بطارية الطاقة الشمسية
بطارية الطاقة الشمسية هى جزء من مكونات منظومة الطاقة الشمسية . وظيفتها تحويل الطاقة الكهربائية القادمة اليها من الاولواح الشمسية اثناء فترة السطوع الشمسي . الى طاقة كيمائية اثناء عمية الشحن . ثم تحول الطاقة الكيمائية المخزنة داخل البطارية الى طاقة كهربائية مرة اخرى اثناء عملية التفريغ . لاستخدامها فى فترات الليل او فترات انقطع الكهرباء .
مع العلم ان بطاريات الطاقة الشمسية لا يتم توصيلها مباشرة بالالواح الشمسية . ولكن لابد من وجود منظم شحن يستقبل الكهرباء القادمة من الالواح الشمسية ثم يمررها الى البطارية. لضمان تنظيم الجهد و الامبير القادم من الالواح للحفاظ على البطارية .
لاعادة استخدام الطاقة الكهربائية المخزنة فى البطارية يتم ذلك عن طريق انفرتر ( عاكس كهربائي ) Inverter . يقوم بتحويل الطاقة الكهربائية المخزنة داخل البطارية من تيار مستمر DC الى تيار متردد AC 220 volt . هناك العديد من انواع انفرترات الطاقة الشمسية حسب طبيعة كل محطة . و تختلف اسعار الانفرترات حسب طبيعة استخدام الانفرتر و قدرة الانفراتر و مواصفاته .
يتراوح جهد البطاريات المستخدمة فى تطبيبقات الطاقة الشمسية من 2 فولت و تصل الى 48 فولت كما هو الحال فى بطاريات الليثيوم . و تتراوح سعة تلك البطاريات من 4 امبير الى 2000 امبير . حسب طبيعة الاستخدام
ماذا نعنى عندما نقول ان البطارية سعتها 100 امبير ساعي
كمية الطاقة الكهربائية التى يتم تخزينها فى البطارية يتم التعبير عنها بالامبير ساعى AH . فعلى سبيل المثال نجد بطاريات 100 امبير و اخرى 200 امبير و غير ذلك الكثير.
مثلا لو لدينا بطارية سعتها التخزينية 100 امبير ساعى ah . فهذا يعنى اننا لو ربطنا حمل بالبطارية قدرته 100 امبير . فاننا سنستهلك كل الكهرباء المخزنة فى البطارية فى ساعة واحدة . و لو الحمل المربوط على البطارية قدرته 50 امبير . فسنستهلك الكهرباء المخزنة فى البطارية فى ساعتان . و للتوضيح يرجى الاطلاع على الجدول
| قدرة الحمل | زمن التشغيل |
|---|---|
|
100 امبير |
1 ساعة |
|
50 امبير |
2 ساعة |
|
1 امبير |
100 ساعة |
ملاحظة
المثال السابق للتوضيح فقط . حيث انه لا يجب ان نستهلك الطاقة الكهربائية المخزنة داخل البطارية بالكامل لان هذا يؤدى الى سرعة تلف البطارية . و لكن يجب ان نعمل على ترك نسبة من الطاقة الكهربائية داخل البطارية و لا يجب ان نتخطها . و تلك النسبة تختلف من بطارية الى اخرى . لذلك يجب قراءة الداتا شيت DataSheet الخاصة بالبطارية بعناية .
العمر الافتراضى لبطاريات الطاقة الشمسية قد يتعدى ال 10 سنوات مع مراعاة حساب الاحمال التى ستعمل على البطارية بشكل جيد . مع الاخذ فى الاعتبار عمق التفريغ للبطارية و معدل التفريغ C Rate .
مكونات بطارية الطاقة الشمسية
تتكون كل بطارية من عدد من الخلايا متصلة على التوالى و جهد كل خلية 2 فولت . فنجد ان البطارية ال 12 فولت مثلا تتكون من 6 خلايا × 2 فولت = 12 فولت .تكون تلك الخلايا مغمورة فى سائل او مادة جيل حسب طبيعة كل بطارية . و تتكون الخلية الواحدة من الواح موجبة و الواح سالبة بينهما عازل كما فى الشكل التوضيحى
انواع بطاريات الطاقة الشمسية من حيث شكل الشراح الرصاصية
تصنف بطاريات الطاقة الشمسية حسب شكل الواح الرصاص الى نوعين :
- بطاريات ذات شرائح رصاصية مسطحة. يتراوح العمر الافتراضى لهذا النوع من البطاريات من 10 الى 12 سنة
- بطاريات ذات الواح رصاص اسطوانية متداخلة . يتميز هذا النوع بان عمرها الافتراضى يتراوح ما بين 10 الى 20 سنة.
انواع بطاريات الطاقة الشمسية
كما يتضح لنا من الشكل فان بطاريات الطاقة الشمسية تنقسم الى عده انواع نذكر منها
1 - بطاريات رصاصية ليد اسيد Lead Acid
و هى البطاريات الرصاصية تنقسم الى
A - بطاريات مغمورة Flooded Lead Acid
كما هو واضح من الاسم فان هذا النوع من البطاريات تكون الواح الرصاص الخاصة بها مغمورة داخل سائل سائل كهربائي قابل للتأين . و مع الوقت قد يقل السائل الموجود داخل البطارية نتيجة للتفاعلات الكيمائية . و فى هذه الحالة نعمل على زيادته مرة اخرى و فى بعض الاحيان يتم استبدال السائل الموجود داخل البطارية بسائل اخر جديد . لتحسين حالة البطارية
B - بطاريات ذات صمام Valve Regulated Lead Acid
هذا النوع من البطاريات لا يحتوى على سائل من الدخل . و لكنه يحتوى على مادة كيمائية اكثر كثافة من السائل ( تشبة الجيلى ). و يتحتوى ايضا على صمام لتفريغ الغازات الناتجة من التفاعلات الكيمائية التى تحدث داخل البطارية اثناء عملية شحن البطارية . و تنقسم الى نوعين :
- بطاريات جيل
و هى بطارات تحتوى على مادة جيلاتينى كثافتها اعلى من كثافة السائل . و يعتبر هذا النوع من البطاريات هو الاكثر انتشارا فى العالم العربي
- بطاريات AGM
AGM هى اختصار لكلمة Absorbed Glass Material
2 - بطاريات ليثيوم
تعتبر بطاريات الليثيوم هى احدث تقنية فى عالم البطاريات . و لكن يعيب بطاريات الليثيوم هو ارتفاع ثمنها و انها خطرة فى نفس الوقت لانها قابلة للانفجار . و هناك العديد من انواع البطاريات التى تندرج تحت مظلة بطاريات الليثيوم . فلا يصح ان نقول هذة بطارية ليثيوم . و لكن الصح ان نحدد البطارية ليثيوم من اى نوع .
A - Lithium iron phosphate Battery (Life PO4)
و هذا النوع من البطاريات هو الاكثر امانا لذلك يستخدم كثيرا فى مجال الطاقة الشمسية فى معظم الدول الاوروبية .
شكر جزيلا علي المعلومة القيمة
تحياتى لحضرتك و تحت امرك فى اي استفسار