كيفية دمج البطارية مع نظام الألواح الشمسية الموجود لديك

سرعان ما يدرك العديد من أصحاب المنازل الذين يستخدمون الألواح الشمسية أن نظامهم لا يولد الطاقة إلا عندما تكون الشمس خارجة. وهذا يعني أنه أثناء الليل أو في الأيام الملبدة بالغيوم، فإنك لا تزال تعتمد على شبكة المرافق للحصول على الكهرباء. من خلال إضافة بطارية، يمكنك تغيير طريقة عمل نظام الطاقة الشمسية بشكل أساسي.

يسمح لك نظام تخزين البطارية بتخزين الطاقة الفائضة التي تولدها الألواح الشمسية خلال ساعات ذروة ضوء الشمس. ويمكن بعد ذلك استخدام هذه الطاقة الملتقطة كلما احتجت إليها، ليلاً أو نهارًا. تعد هذه الترقية المباشرة هي المفتاح لتحقيق استقلال حقيقي في مجال الطاقة، وتوفير طاقة احتياطية حيوية أثناء انقطاع التيار الكهربائي، وفي النهاية زيادة العائد على استثمارك في الطاقة الشمسية.

لماذا يجب عليك إضافة بطارية إلى نظامك الشمسي؟

يمنحك دمج البطارية مع الألواح الشمسية قدرًا أكبر من التحكم في كيفية استخدام طاقتك. فهو يرتقي بتركيبات الطاقة الشمسية لديك من مولد طاقة يعمل بدوام جزئي-إلى حل شامل للطاقة-على مدار الساعة-.

تحقيق قدر أكبر من الاستقلال في مجال الطاقة

تعمل البطارية الشمسية على تحسين الاكتفاء الذاتي من الطاقة لمالك المنزل-من خلال تخزين الطاقة الزائدة التي سيتم إرسالها إلى الشبكة. يتيح ذلك لأصحاب المنازل استخدام الطاقة الشمسية المخزنة لديهم أثناء ساعات الذروة-المكلفة أو بعد غروب الشمس، مما يقلل من اعتمادهم على شركات المرافق. ويعمل هذا الاستقلال بمثابة حاجز ضد تصاعد أسعار الكهرباء ويؤدي إلى نفقات طاقة أكثر قابلية للتنبؤ بها. على سبيل المثال، يمكن لصاحب المنزل تخزين 10 كيلووات ساعة من الطاقة الشمسية المولدة في منتصف النهار لتشغيل منزله خلال ساعات المساء من الساعة 6 مساءً إلى الساعة 10 مساءً.

ضمان الطاقة الاحتياطية

توفر البطارية طاقة احتياطية مهمة في حالة تعطل الشبكة. في حين أن الألواح الشمسية وحدها مصممة لإيقاف التشغيل أثناء انقطاع التيار الكهربائي لأسباب تتعلق بالسلامة، فإن نظام البطارية يمكن أن يحافظ على تشغيل أجهزتك الأساسية. تضمن هذه القدرة الاحتياطية استمرار عمل الثلاجات والأضواء والأجهزة الطبية المهمة دون انقطاع. يمكن للبطارية المنزلية القياسية، مثل وحدة 14.34 كيلووات في الساعة، عادةً تشغيل الدوائر الحيوية لمدة تتراوح من 10 إلى 24 ساعة، اعتمادًا على استهلاك الطاقة في المنزل.

المكونات الأساسية لإضافة البطارية

لإضافة بطارية إلى نظام شمسي موجود، يلزم ثلاثة مكونات رئيسية. يلعب كل منها دورًا متميزًا وحيويًا في تخزين وإدارة الطاقة الشمسية لديك.

البطارية

البطارية هي المكون الأساسي الذي يقوم بتخزين الطاقة التي تنتجها الألواح الشمسية الخاصة بك لاستخدامها لاحقًا، وتعمل كخزان شخصي للطاقة الشمسية الخاصة بك.

يمكن توصيل البطاريات على التوالي أو بالتوازي لتحقيق الجهد والتيار اللازمين لنظامك.

يعد نظام إدارة البطارية (BMS) ضروريًا لمراقبة صحة خلايا البطارية وضمان التشغيل الآمن والموثوق.

للحفاظ على درجات حرارة التشغيل المثالية وإطالة عمرها، تتطلب البطارية تنظيمًا حراريًا مناسبًا، وغالبًا ما تتم إدارته بواسطة نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC).

العاكس المعتمد على البطارية-.

يعتبر العاكس الهجين أو المعتمد على البطارية- مسؤولاً عن توجيه تدفق الكهرباء بين الألواح الشمسية، والبطارية، والنظام الكهربائي في منزلك.

يقوم بتحويل طاقة التيار المستمر الناتجة عن الألواح الشمسية والمخزنة في البطارية إلى طاقة التيار المتردد التي تتطلبها أجهزتك المنزلية.

يقوم بشحن البطارية بذكاء باستخدام أي طاقة شمسية زائدة يتم توليدها خلال النهار.

يمكنه استخلاص الطاقة من البطارية لتلبية احتياجات منزلك أو حتى تصديرها مرة أخرى إلى الشبكة عندما يكون من المفيد القيام بذلك.

إجراءات تركيب البطارية

يجب أن يشرف أحد المحترفين المعتمدين على عملية التثبيت بأكملها، والتي تتضمن تقييمًا شاملاً والإعداد الفعلي والتنشيط النهائي للنظام. تضمن هذه العملية المنهجية السلامة والالتزام باللوائح وأفضل أداء ممكن من نظام تخزين البطارية الجديد.

التقييم المهني وتصميم النظام

سيبدأ فني التركيب المؤهل بإجراء تقييم تفصيلي للموقع وتدقيق الطاقة. تعتبر هذه الخطوة ضرورية لتحديد حجم البطارية المناسب وأفضل موقع للتثبيت من خلال تحليل عوامل مثل مساحة السطح والتعرض لأشعة الشمس والاستخدام التاريخي للطاقة في منزلك. تتضمن مرحلة التصميم أيضًا رسم مسارات الأسلاك والتأكد من توافق الخطة بأكملها مع قوانين البناء المحلية ومتطلبات التصاريح.

تكامل النظام والتشغيل

بعد اكتمال التثبيت الفعلي، يخضع النظام لمرحلة التكامل والتشغيل النهائية. تتضمن هذه المرحلة عدة خطوات رئيسية لجلب النظام إلى الإنترنت.

اختبار النظام:وهذا يتحقق من أن جميع المكونات تتواصل بشكل صحيح وأن جميع ميزات الأمان تعمل كما ينبغي.

إعدادات:سيقوم المثبت بتكوين الإعدادات التشغيلية للبطارية وإعداد منصة المراقبة للاستخدام اليومي.

تدريب أصحاب المنازل:ستتلقى تعليمات حول كيفية تشغيل النظام ومراقبة أدائه وإجراء الصيانة الأساسية.

أنواع البطاريات لأنظمة الطاقة الشمسية

عند إضافة بطارية إلى النظام الشمسي، عادة ما يختار أصحاب المنازل بين نوعين رئيسيين من البطاريات. تتمتع كل من بطاريات الرصاص-الحمضية والليثيوم-أيون بخصائص فريدة تجعلها مناسبة لتطبيقات تخزين الطاقة المختلفة.

بطاريات الرصاص-الحمضية

تعد بطاريات الرصاص الحمضية-تقنية تم اختبارها عبر الزمن-وتوفر حل تخزين يمكن الاعتماد عليه وصديقًا للميزانية-تم استخدامه في تطبيقات الطاقة الشمسية لعقود من الزمن.

وهي تأتي في أنواع مختلفة من حمض الرصاص المغمور -(FLA) أو حمض الرصاص المختوم-(SLA)، بما في ذلك أنواع الحصيرة الزجاجية الماصة (AGM) والهلام.

تكون تكلفتها الأولية عمومًا أقل من تكلفة بطاريات الليثيوم-أيون.

فهي مرنة للشحن الزائد والتفريغ العميق.

تتطلب الأنواع المغمورة بالمياه تهوية مناسبة وإعادة تعبئتها بشكل دوري بالماء المقطر.

يتراوح عمرها النموذجي بين 5 إلى 8 سنوات، أو حوالي 1000 إلى 3000 دورة شحن.

لديهم عمق تفريغ أقل (DoD)، عادة حوالي 60٪ من سعتهم الإجمالية.

غالبًا ما تكون هذه البطاريات مناسبة للأنظمة خارج الشبكة- أو كمصدر طاقة احتياطي حيث لا تمثل التكلفة الأولية والأثر المادي الأكبر قيودًا كبيرة.

بطاريات الليثيوم-أيون

أصبحت بطاريات الليثيوم-فوسفات الحديد (LiFePO4 أو LFP) هي المعيار الصناعي الحديث لتخزين الطاقة الشمسية السكنية، مما يوفر كفاءة فائقة وعمرًا تشغيليًا أطول بكثير.

تتميز بمعدل كفاءة يزيد عن 95%، مما يعني أن المزيد من الطاقة المخزنة لديك قابلة للاستخدام.

إنها توفر عمق تفريغ (DoD) يتجاوز 80%، مما يزيد من قدرتها القابلة للاستخدام.

تصميمها مدمج وخفيف الوزن، مما يساعد على توفير المساحة.

إنها تتطلب القليل من الصيانة أو لا تحتاج إلى تهوية خاصة.

ويمتد عمرها الافتراضي إلى عدة آلاف من دورات الشحن، وهو ما يتجاوز بكثير بطاريات الرصاص-الحمضية.

إنها تتطلب نظامًا متكاملًا لإدارة البطارية (BMS) لضمان السلامة والأداء الأمثل.

بالنسبة لمعظم التطبيقات السكنية، تعد بطاريات أيون الليثيوم- هي الخيار المفضل، لا سيما عندما تكون الكفاءة والمساحة الأصغر والقيمة- طويلة المدى هي الأولويات الرئيسية.