سیم کشی پنل های خورشیدی

 

سیم کشی پنل های خورشیدی

 

اگر بیش از یک پنل داشته و تصمیم تان استفاده از یک سیستم برق خورشیدی ۱۲ ولتی است، باید پنل ها را به طور موازی به هم وصل کنید تا ضمن ثابت نگهداشن ولتاژ خروجی، توان کلی سیستم را بالا  ببرید.

اما اگر قصد استفاده از ولتاژهای بالاتر را دارید به بیش از یک پنل نیاز داشته و برای کسب ولتاژهای بالاتر باید آنها را به صورت سری به یکدیگر اتصال دهید تا به ولتاژ موردنظر دست پیدا کنید.

برای مثال، اگر هدفتان تأمین یک ولتاژ ۲۴ ولتی است، باید دو پنل ۱۲ ولتی را به صورت سری به  یکدیگر وصل کنید و در صورتی که منظورتان ایجاد یک سیستم ۴۸ ولتی است، ناچارید چهار پنل ۱۲ ولتی را به صورت سری به هم ارتباط دهید.

وقتی هدف، تأمین این ولتاژهای بالاتر است، ابتدا باید تعدادی پنل را به صورت سری به هم متصل  کنید تا به ولتاژ موردنظر دست یابید و در مرحلۀ بعد، اگر توان بالایی مورد نظرتان می باشد، ناچارید از گروه های سری شدۀ بالا استفاده کرده و آن ها را به صورت موازی به هم پیوند دهید تا به توان دلخواه برسید.

 

 

  • باتری ها

باتری ها را هم به صورت مشابه به سلول خورشیدی متصل می کنند. در این جا هم برای کسب ولتاژهای بالاتر می توان آن ها را به صورت سری به هم ارتباط داده و هم برای بالا بردن ظرفیت باتری ها را به صورت موازی به یکدیگر اتصال داد.

هنگام اتصال موازی باتری ها حتما به این نکته توجه داشته باشید که اگر از قطب مثبت باتری اول مجموعۀ باتری ها، یک کابل نهایی را خارج می کنید، کابل منفی را به قطب منفی آخرین باتری وصل کنید. با رعایت این نکته، انرژی دریافت شده از باتری ها و همچنین انرژی داده شده به آن ها در هنگام شارژ، به صورت یکنواخت و متعادلی بین آن ها تقسیم می گردد.

در صورت عدم رعایت این اصل، یعنی به شرط اتصال کابل های خروجی نهایی به قطب های مثبت و منفی باتری اول، با اتصال کابل مزبور به کنترل کننده و اینورتر، در هنگام مصرف باتری اول زودتر و سریع تر از بقیه تخلیه میگردد، ضمن اینکه در هنگام شارژ آن ها توسط سلول خورشیدی، باتری که بیشترین میزان شارژ را دریافت می کند، باز هم همان باتری اول است. با توجه به آنکه این نحوۀ غلط اتصال دهی، موجب بر هم خوردن تعادل و عدم هم زمانی در به پایان رسیدن انرژی باتری های مختلف می شود، عمر آن ها نیز کاهش می یابد.

به این ترتیب و به محض پر شدن باتری اول، میزان ولتاژ و بار آن به کنترل کننده اعلام شده و کنترل کننده، مسیر جریان برق خروجی از سلول به باتری ها را قطع می کند تا از پدیدۀ شارژ اضافی که موجب خراب شدن و کوتاه گردیدن عمر باتری ها می شود، ممانعت به عمل آید. این در حالی است که بقیه باتری های هنوز نیاز به شارژ داشته و به ولتاژ مناسب خود نرسیده اند. در این صورت طبیعی است که سایر باتری ها هیچگاه به حداکثر شارژ خود دست نیافته و پیامد نهایی، کوتاه شدن عمر مفید آن ها خواهد بود.

 

 

  • کنترل کننده

این قسمت از سیستم برق خورشیدی به : سلول، مجموعۀ باتری ها و مصرف کننده های DC ارتباط می یابد.

 

 

  • اینورتر

وقتی در سیستم های متصل و متکی به شبکه یا مستقل از شبکه، از اینورتر استفاده می شود، وسیلۀ مزبور با کنترل کننده کاری نداشته و مستقیماً به مجموعۀ باتری ها اتصال می یابد.

 

 

  • مصرف کننده ها

در صورتی که مصرف کننده ها به ولتاژ برق شهر نیاز داشته باشند، آن ها را باید به اینورتر وصل کرد، ولی در صورتی که با ولتاژهای DC پایین عمل می کنند، باید به کنترل کننده مرتبط گردند.

 

 

  • ویژگی های نصب سیستم های متصل به شبکه

در طراحی سیستم های متصل به شبکه در قیاس با سیستم های مستقل از شبکه و یا متصل و متکی به شبکه، تفاوت های جزئی وجود دارد که به شرح زیر می باشند:

در سیستم های متصل به شبکه، نه باتری دیده می شود و نه کنترل کنندۀ خورشیدی. در این صورت خروجی پنل های خورشیدی به ورودی یک اینورتر ویژۀ متصل به شبکه مربوط شده و خروجی آن به سیم کشی داخلی ساختمان اتصال می یابد.

معمولاً برای کسب ولتاژهای DC بالاتر، چند پنل خورشیدی را به صورت سری به هم وصل می کنند. برای مثال در دیاگرام شکل (۱)، شانزده پنل خورشیدی به صورت سری به هم وصل شده و باعث ایجاد یک ولتاژ نامی ۱۹۲ ولتی و به تبع آن، یک ولتاژ پیک ۴۰۰ ولتی می گردند.

 

نمونه ای از سیم کشی یک سیستم متصل به شبکه

 

شکل (۱) نمونه ای از سیم کشی یک سیستم متصل به شبکه

 

  • به دلیل ولتاژ DC بالای موجود در این سیستم ها، رعایت اقدامات حفاظتی اضافی الزامی است. برای مثال، سلول خورشیدی را حتما باید به سیستم ارت (زمین) متصل نموده، بین سلول خورشیدی و اینورتر حتما باید از یک کلید DC (که کلید جداساز هم نامیده می شود) بهره گرفت، و يقيناً از یک RCD یا GFI سود جست تا در صورت بروز اتصال کوتاه، بلافاصله ارتباط سلول خورشیدی، با بقیۀ سیستم قطع گردد.

در دیاگرام مزبور از چندین کلید DC در حد فاصل سلول های مختلف استفاده شده تا با قطع کردن آن ها بتوان ارتباط قسمت های مختلف را گسسته و ولتاژ تولیدی هر مجموعه را کاهش داد. با نصب کلیدهای فوق الذكر، انجام عملیات تعمیر و نگهداری ساده تر و ایمن تر گردیده و در مواقع اضطراری، خطر برق گرفتگی یا آتش سوزی کاهش می یابد.

  • در این سیستم به دو کلید جداساز AC نیاز خواهید داشت، یکی بین اینورتر و تابلوی توزیع که قادر به قطع و وصل کامل برق خورشیدی به سیم کشی داخلی منزل بوده و دیگری، کلیدی که توانایی جداسازی سیم کشی داخلی از برق شبکه را داشته باشد.

 

  • در صورت نصب این جور سیستم های برق خورشیدی حتماً باید با شرکت برق منطقه ای خود تماس حاصل کنید تا نسبت به تعویض کنتور موجود با یک نمونۀ دو طرفه یا هر جور کنتور قابل قبول و مناسب دیگر اقدام نماید.

 

  • قبل از نصب تجهیزات مختلف خورشیدی، اطمینان حاصل کنید که نمونه های خریداری شده برای یک سیستم متصل به شبکه، با استانداردهای محلی مطابقت داشته و مورد تأیید سازمان های ذیربط هستند و همچنین در صورتی که هدف تان فروش برق به شبکه ی سراسری است، قبل از نصب نهایی اطمینان حاصل کنید که عملیات انجام شده، مورد پذیرش و تأیید شرکت برق منطقه ای محل نصب، می باشند.

 

  • در بسیاری از کشورها، شرکت های تأمین کنندۀ برق شهر، فهرستی از تولید کنندگان معتبر قطعات و دستگاه های برق خورشیدی را در اختیار کاربران قرار می دهند تا این گونه افراد بتوانند با خرید قطعات تأیید شده، نظرات آن ها را تأمین نمایند. در پاره ای از موارد، شرکت های تأمین کنندۀ برق شهر، نقشۀ نمونه ای را هم در اختیار شما قرار می دهند تا با مطالعۀ آن بتوانید طرح موردنظر را به نقطه نظرات شرکت های مزبور، نزدیک کرده و اشکالات موجود را برطرف نمایید.

 

  • برخی از شرکت های تأمین کنندۀ برق شهر فقط سیم کشی ها و سیستم های نصب شدۀ خورشیدی اجرا شده به توسط نصاب های حرفه ای و مورد تأیید خود را می پذیرند. البته تمام شرکت های تأمین کنندۀ برق شهر، اتصال اینگونه سیستم های خورشیدی به شبکه را موکول به داشتن تأییدیه از یک نصاب مجاز و دوره دیده یا یکی از بازرسان خود می نمایند.

 

 

  •  ویژگی های نصب سیستم های متصل و متکی به شبکه

از آن جایی که این طرح ها، سیستم های برق خورشیدی را به شبکۀ برق شهری متصل نمی کنند، در بهره گیری از قطعات مورد نیاز با محدودیت های دست و پاگیر کمتری مواجه خواهید شد. البته در این روش هم کاربر باید قوانین و مقررات و استانداردهای اساسی سیم کشی شهر یا کشور متبوع را رعایت کند. برای مثال در برخی از کشورها منجمله انگلیس، قانون تصریح بر این دارد که اتصال نهایی برق به ساختمان موردنظر حتما باید به توسط برقکار مجرب و صلاحیت داری صورت پذیرد. البته هزینۀ انجام این کار به مراتب کمتر از نصب و بازرسی یک سیستم متصل به شبکه می باشد.

از جهت پنل های خورشیدی و کنترل کننده و باتری ها، طراحی یک سیستم متصل و متکی به شبکه، شباهت های زیادی به سیستم های مستقل از شبکه داشته و تنها تفاوت موجود در چیدمانی است که پس از باتری ملاحظه می شود.

مهمترین مزیت این گونه سیستم ها در این است که آن ها را به سه روش می توان مورد استفاده قرار داد؛ از برق تولیدی برای تأمین نیازهای الکتریکی کل ساختمان بهره گرفت، خروجی آن ها را در مدارهای خاصی از ساختمان به جریان انداخت و یا با بهره گیری از آن، فقط مدار خاصی از ساختمان را تغذیه نمود. 

 

 

  • حفاظت مدار

در کلیۀ سیستم های معرفی شده، حفاظت از مدار نقش بسیار مهمی را ایفا می کند تا کاربر اطمینان یابد که در صورت بروز اتصال کوتاه در قسمتی از سیستم، مدارات مربوطه به صورت ایمنی قطع می گردند. رعایت این شرط در همه سیستم های با ولتاژهای پایین یا بالا، الزامی می باشد.

مهمترین مشکلی که سیستم های با ولتاژ پایین، مثل نمونه هایی که با یک باتری ۱۲ ولتی عمل می کنند، با آن مواجهند، بالا بودن جریان مدار می باشد. در این صورت عبور یک جریان ۱۰۰ آمپری، ولو در یک زمان بسیار کوتاه، به راحتی قادر به ایجاد یک شوک الکتریکی قابل ملاحظه می باشد که می تواند منجر به مرگ یا آسیب دیدگی کاربر گردد.

در صورتی که مدار به شکل مناسبی محافظت نشده باشد، به مجرد بروز اتصال کوتاه، سیم کشی به سرعت گرم شده و آتش میگیرد و ظرف چند ثانیه، ذوب می گردد. شرایطی که به سادگی می توانند موجبات سوختگی کاربر را فراهم آورده و یا باعث ایجاد آتش سوزی شوند و به این لحاظ «علاج واقعه را باید پیش از وقوع کرده و با در نظر گرفتن تمهیدات حفاظتی ضروری، ترتیبی اتخاذ نمود که در اثر بروز حالت اتصال کوتاه، کل سیستم با آسیب ها و خسارات سنگین مواجه نشود.

 

 

  • زمین کردن و استفاده از سیستم ارت

در تمامی سیستم ها، لازم است ترمینال یا قطب منفی باتری، به طریق مناسبی به ارت یا خط زمین اتصال یابد. اگر در محل مورد نظر یک خط زمین مناسب پیش بینی نشده، باید یک میل زمین را در نزدیکی محل نصب سیستم برق خورشیدی تعبیه کرده و از آن استفاده نمود.

 

 

  •  حفاظت از مدارات DC

در سیستم های خیلی کوچک با توان های زیر ۱۰۰ وات، فيوز نصب شده در کنترل کننده، به تنهایی قادر به حفاظت از مدار می باشد. در سیستم های بزرگتر که برای تغذیۀ برخی از دستگاه هایی که با برق DC عمل می کنند، طراحی گردیده اند و در هیچ قسمتی از مدار اثری از کنترل کننده به چشم نمی خورد، حتماً باید در قسمتی از خط متصل به قطب مثبت باتری، از یک فیوز مناسب استفاده نمود. محل قرار گرفتن فیوز در مدار باید جایی باشد که تمام جریان کشیده شده از باتری، از آن عبور نماید.

در سیستم های DC که شامل چند مدار مجزا می باشند، بهتر است هر کدام از آن ها را به یک فیوز مستقل، مجهز نمود. اگر از یک سیستم ۱۲ یا ۲۴ ولتی استفاده می کنید می توانید از همان کلیدها و فیوزهای سیم کشی داخلی متصل به برق شبکه نیز بهره بگیرید. هر چند که در سیستم های DC با ولتاژهای بالاتر، استفاده از فيوزهای خاص جریانات DC الزامی می باشد.

از آن جایی که خط منفی متصل به قطب منفی باتری، در نزدیکی باتری به زمین متصل می گردد، در موقع اتصال دستگاه های مختلف به مدارات DC، نیازی به استفاده ی جداگانه از خط زمین یا ارت برای هر وسیله احساس نمی شود.

برای حفاظت مدارات DC بهتر است از یک کلید جداساز DC بین سلول خورشیدی و اینورتر یا کنترل کننده سود جست. استفاده از یک کلید مجزای دیگر بین باتری و کنترل کننده یا اینورتر نیز باعث اطمینان خاطر بیشتری می گردد. اگر کنترل کننده یا اینورتر خریداری شده، فاقد یک سیستم RCD یا GFI داخلی می باشند، بهتر است یک RCD یا GFI مجزا تهیه کرده و آن را در حد فاصل سلول خورشیدی تا اینورتر با کنترل کننده قرار داد.

یکی از مهمترین محاسن استفاده از کلیدها و فیوزهای متعدد در نقاط مختلف و حساس مدار این است که در صورت بروز اشکال در یکی از قسمت های سیستم، فیوز واقع در نزدیکی مدار مشکل دار مرتبا پریده و یا می سوزد که این، خود، به مشخص نمودن محل خطا کمک می نماید. در این گونه موارد اگر ابتدا کلید مجاور را قطع کرده و سپس فيوز را وصل کنید، با فعال و روشن کردن کلید، ضمن پریدن مجدد فیوز، از سمت کلید، صدای ایجاد یک جرقه و احياناً بوی سوختگی هم به مشام می رسد که ناشی از وجود یک اتصالی یا مشکل در مدارات مجاور می باشند. اگر عیب یابی در هوای تاریک انجام شود، با تکرار این عمل و زیر نظر گرفتن محدودۀ مشکل دار، شاید حتی بتوان درخشش جرقه از ناحیه ی معیوب را نیز مشاهده نمود که کمک شایانی به یافتن قطعه ی مشکل دار تلقی می شود.

 

 

  • حفاظت از مدارات AC

برق مورد نیاز مدارات AC الزاماً باید از تابلوی توزیع اصلی تأمین گردد. تابلوی توزیع حتما باید از سیستم زمین یا ارت سود جسته و علاوه بر RCD یا GFI، به یک سیستم قطع کنندۀ جریان نشتی زمین هم مجهز باشد. در این جا هم به همان صورتی که مدارات DC را به خط زمین یا ارت اتصال دادید، از یک خط زمین مجزا استفاده کرده و مدارات AC را هم به آن متصل سازید.

علاوه بر همۀ این ها، بهره گیری از یک کلید جداساز (قطع و وصل کننده) AC بین اینورتر و تابلوی توزیع ضروری می باشد. انجام این کار یک عمل ایمنی و حفاظتی مناسب به حساب می آید، هرچند که رعایت آن در مورد سیستم های متصل به شبکه، یک دستورالعمل اجباری و الزامی تلقی می گردد.

کلیدهای جداساز DC تنها شامل دو ترمینال بوده و معمولاً در مسیر خط مثبت قرار می گیرند و با قطع یکی از خطوط، سیستم را کاملاً ایمن می سازند در حالی که در مدارات AC که از ولتاژ بالایی (۱۱۰ یا ۲۲۰ ولت) برخوردار بوده و شامل خطوط فاز و نول می گردند، اگر در هنگام نصب اشتباهی رخ داده و کلید، فقط مسیر خط نول را قطع نماید، در این صورت، فاز مدار قطع نشده و در پاره ای از شرایط حاد، مثل برهنه بودن پای کاربر، بالا بودن رطوبت یا خیس بودن زمین و …، خطر برق گرفتگی شخص به طور کامل منتفی نمی گردد و به این لحاظ کلیدهای جداساز AC را با چهار ترمینال (دو ترمینال ورودی و دو ترمینال خروجی) طراحی می کنند تا با فعال شدن آنها، هر دو خط فاز و نول، به طور همزمان و کامل قطع گردند.

سیم کشی های داخلی ساختمان مثل سیم کشی های معمولی و استاندارد می باشند ولی برای نصب و راه اندازی قسمت هایی که با ولتاژ برق شهر عمل می کنند، حتماً باید از وجود یک برقکار مجرب و صلاحیت دار استفاده نمایید.

 

 

  • انتخاب کابل و تعیین اندازۀ آن در پنل های خورشیدی

پس از مشخص شدن نقشۀ سیم کشی، بهتر است طول کابل های قسمت های مختلف نقشه را معلوم کرده و قطر كابل مناسب برای هر قسمت از آن را تعیین نمود.

 

 

  • تعیین قطر کابل

انتخاب نادرست قطر کابل، یکی از بزرگترین اشتباهاتی است که کاربران معمولاً در هنگام طراحی سیستم های برق خورشیدی مرتکب می شوند.

همانطوری که می دانید، توان قابل توجه از سیستم های با ولتاژهای پایین، در طول کابل ها، به هدر می رود. علت این است که در این سیستم ها، شدت جریان جاری در مدار بسیار بالا بوده و تلفات توان هم که با مجذور شدت جریان متناسب می باشد، از میزان بالایی برخوردار خواهد گردید.

به سخن دیگر، با زیاد شدن شدت جریان، مقاومت کابل یا سیم هم افزایش می یابد و برای غلبه بر این مقاومت، ناچاریم از کابل های قطوری استفاده کنیم.

وقتی برای انتقال ولتاژهای پایین تر (برای مثال از سلول خورشیدی به کنترل کننده و همچنین تأمین برق DC دستگاه های با ولتاژهای پایین) از کابل های ضعیف تری استفاده می کنید، باید مطمئن باشید که قطر کابل به کار رفته با شرایط موجود تناسب دارد.

اگر کابل انتخابی خیلی ضعیف باشد، افت ولتاژ قابل ملاحظه ای ایجاد شده و ممکن است عملکرد عادی سیستم را با مشکل روبرو سازد.

در هیچ شرایطی از کابل های ضعیف تر استفاده نکنید چون در این صورت با افت ولتاژهای بالاتری روبرو گردیده و ممکن است عملکرد عادی برخی از دستگاه ها و مصرف کننده ها، با مشکل روبرو شود.

 

 

  • بهره گیری از حداقل طول کابل

اگر هدفتان این است که مصرف کننده های متعددی را در فواصل قابل ملاحظه ای از هم تغذیه کنید، بجای این که برق همۀ آن ها را از یک خط واحد بگیرید، برای کاهش طول کابل هر شاخه از مدار، بهتر است از مسیرهای موازی گوناگونی استفاده نمایید. انجام این کار دو مزیت دارد؛ اول اینکه طول کلی هر کابل کاهش می یابد و دوم، بار مصرفی را به مدارات متعددی تقسیم و سرشکن می کنید. با این روش، قطر هر کدام از کابل های مورد نیاز کاهش می یابد؛ عاملی که نصب و شکل دهی آن ها را ساده تر می سازد.

اگر می خواهید این طریقه ی سیم کشی را در یک ساختمان اجرا کنید، برای ایجاد هر یک از مدارات مجزای اشاره شده، باید از تابلوی توزیع استفاده نمایید.

در این صورت و با صرف کمی وقت بیشتر و البته تقبل اندکی هزینه ی اضافی، اگر در ابتدای هر مدار مجزا در داخل تابلوی اصلی) یک فیوز مینیاتوری قرار داده و در زیر آن به مشخصۀ مدار مزبور (مثلاً روشنایی بالا، پریزهای پایین، …) اشاره کنید، وقتی یکی از مدارات یاد شده با مشکل روبرو شوند، اولاً برق همۀ قسمت ها قطع نشده و ثانياً، به محض باز کردن درب تابلو، می توان فیوز عمل کرده و به تبع آن، مدار مشکل دار را شناسایی نمود.

 

 

  • گزینش کابل مناسب برای سلول خورشیدی

برای این قسمت حتماً باید از کابل های مقاوم در برابر تابش اشعۀ ماوراء بنفش خورشید و رطوبت ناشی از بارش برف و باران و آثار مخرب گرد و غبار و آلودگی های مشابه استفاده کنید. این جور کابل ها را می توانید از همان فروشگاه هایی که قطعات و لوازم سیستم های برق خورشیدی را می فروشند، تهیه نمایید.

 

 

  • کابل کنترل کننده

در هنگام محاسبۀ سطح مقطع کابل لازم برای ارتباط دهی کنترل کننده و باتری ها، باید میزان جریان جاری از طرف سلول خورشیدی به باتری ها و همچنین جریان کشیده شده از آن ها را در نظر داشته باشید. معمولاً حداکثر جریانی که برای شارژ باتری ها به کار می رود، بسیار بیشتر از جریانی است که از آن ها کشیده می شود.

 

 

  • کابل های اتصال دهندۀ باتری ها به هم

اینگونه کابل ها و سرباتری های لازم را می توان از باتری سازها (برقکارهای خودرو) و همان فروشگاه هایی که باتری ها را می فروشند، تهیه نمود. با توجه به بالا بودن شدت جریان جاری در این کابل ها، توصیه می شود در گزینش آن ها از قطورترین انواع موجود استفاده گردد.

 

 

  • چند نقشۀ سیم کشی نمونه

تجربه نشان داده که یک شکل گویا به مراتب بهتر و مفیدتر از چندین سطر یا حتی چند صفحه توضیح می باشد. به این جهت و برای درک بهتر نحوه ی اتصال اجزای سیستم های برق خورشیدی به هم،چند دیاگرام و طرح ساده ارائه شده اند.

 

 

سیم کشی یک سیستم خورشیدی ساده

شکل (۲) سیم کشی یک سیستم خورشیدی ساده

 

 

 

قایق برقی کوچکی که شارژ باتری خود را از خورشید تأمین می کند

 

شکل (۳) قایق برقی کوچکی که شارژ باتری خود را از خورشید تأمین می کند.

 

 

 

 

یک سیستم خورشیدی 12 ولتی مستقل از شبکه که در آن برای تأمین برق AC موردنیاز ساختمان از یک اینورتر استفاده شده است

 

شکل (۴) یک سیستم خورشیدی ۱۲ ولتی مستقل از شبکه که در آن برای تأمین برق AC موردنیاز ساختمان از یک اینورتر استفاده شده است.

 

 

گام بعدی

پس از تکمیل دیاگرام سیم کشی، نوبت به اضافه کردن: کابل ها، سر باتری ها، فيوزها، کلیدهای قطع و وصل (یا جداساز) میله یا میله های زمین و یک تابلوی توزیع به فهرست خرید می رسد. افزودن جزئیات بیشتری به دیاگرام سیم کشی، از قبیل مشخص کردن محل پریزها و طول کابل های مختلف، به تکمیل دیاگرام یاد شده کمک می کند.

 

 

  • نصب پایه برای آرایۀ خورشیدی

اگر سری به عرضه کنندگان وسایل و لوازم سیستم های خورشیدی بزنید ملاحظه خواهید کرد که این فروشگاه ها، قاب های گوناگونی دارند که تقریباً برای هر نوع سلول خورشیدی مناسب می باشند و اگر از خودشان راهنمایی بخواهید، بهترین نمونه ها را معرفی می نمایند. هر چند که در بعضی موارد و به سبب طراحی خاص یک سلول ممکن است قاب پیش ساختۀ مناسبی را پیدا نکنید.

در این جور موارد دو راه پیش پایتان قرار دارد؛ یا باید با بهره گیری از آهن آلات و پروفیل های موجود بازار که بهترین شان نبشی است، به سلیقۀ خودتان قاب موردنیاز را طراحی کرده و بسازید و یا نمونۀ دلخواه را به یک آهنگر سفارش دهید.

با وجودی که پنل های خورشیدی، به تنهایی خیلی سنگین نبوده و وزن چندانی ندارند، ولی در موقع ساخت قاب و پایه ها نباید تأثیر نیروی باد و احیاناً طوفان را از خاطر دور داشت. اگر طراحی پایه ها به  گونه ای باشد که باد قادر به نفوذ در سطح زیرین پنل ها گردد، یک نیروی عمودی رو به بالا به سلول خورشیدی وارد شده و پنل ها را از جای اصلی شان خواهد کند.

هرچند که در مجموع، پیش بینی یک بادخور مناسب بین پنل ها و پایه الزامی بوده و از گرم شدن بیش از حد آنها ممانعت به عمل می آورد. رعایت این نکته در مناطق گرمسیری از اهمیت بیشتری برخوردار است چون گرم شدن بی حساب و کتاب و نامعقول پنل ها، راندمان آن ها را به صورت چشمگیری کاهش می دهد.

از آنجائی که پنل ها را برای جذب بیشترین انرژی خورشید در حوالی نیمروز و ظهر در نظر می گیرند، در هنگام طراحی و محاسبۀ اسکلت پایه ها باید زاویۀ مناسب پنل ها در آن ساعات را مد نظر داشت. در این صورت نباید فراموش کرد که اگر قرار است پایۀ موردنظر بر روی شیروانی موجود نصب شود، برای جذب بیشترین انرژی خورشید لازم است که سطح پنل ها با راستای شیروانی، زاویه ی خاصی داشته باشند.

به این ترتیب پایۀ ساخته شده باید از چنان ساختاری برخوردار باشد که در یک شرایط نامناسب و دشوار، حدود ۲۰ سال طاقت آورده و ضمناً اسکلت آن به گونه ای باشد که به راحتی بتوان آن را به شیروانی متصل نمود.

اگر تصمیم به اتصال پایه و قاب نگهدارندۀ سلول به شیروانی موجود دارید، اول از محکم بودن آن اطمینان حاصل کنید. در صورتی که در مقاوم بودن شیروانی موجود مردد هستید با یک مهندس ساختمان یا معمار و یا لااقل یک تکنیسین یا نصاب شیروانی، صلاح و مشورت کرده و در صورت نیاز، اقدامات لازم در مقاوم سازی آن را معمول نمایید.

اگر تصمیم به نصب سلول خورشیدی بر روی یک دیرک یا ستون دارید و یا می خواهید آن را بر روی یک پایۀ زمینی قرار دهید، بهتر است فونداسیون یا شالودۀ  مناسبی را هم در نظر بگیرید. اگر برای نگهداری یک پایۀ زمینی بخواهید از چند میخ چوبی یا میخ طویله استفاده کرده و یا برای تثبیت دیرک حامل سلول، آن را در یک سطل پر از بتن قرار دهید، مطمئن باشید که با وزش اولین بادهای شدید و قابل ملاحظه و یا وقوع نخستین طوفان، تمام زحماتتان ظرف چند دقیقه بر باد خواهد رفت.

راه عاقلانه و مناسب، نصب پایه در جایی است که از خاک سفتی تشکیل گردیده و به اصطلاح با خاک دستی پر نشده باشد. در این صورت پس از یافتن مکان مزبور، ابتدا باید به کمک مقداری بتن استاندارد و قوی، زیر کاری مناسبی ایجاد کرده و پس از خشک شدن و در مرحلۀ بعدی، آن را با رویۀ بتنی نسبتاً ضخیمی پوشش داده و جای چند پیچ مهار فولادی یا میلگرد رزوه شدۀ ۲۵ تا ۳۰ سانتی را نیز در نظر بگیرید تا پس از اتمام کار، پایۀ نگهدارندۀ سلول را از طریق آن ها به فونداسیون محکم کنید.

در مورد دیرک یا پایه های ستونی، در وهلۀ اول بهتر است از دستورالعمل های سازنده پیروی کرد هرچند که در اکثر حالات، استفاده از یک فونداسیون بتنی، به عمق حداقل یک متر توصیه می شود.

برای محکم کردن پنل ها به قاب، حتماً پیچ و مهره های فولادی مرغوب و با کیفیت با مقاومت کششی زیاد را به کار برده و برای اطمینان از شل نشدن آنها در اثر ارتعاشات ناشی از نیروی باد، از واشرهای فنری فولادی و مهره های قفلی استفاده نمایید.

برای اطمینان بیشتر می توان از دو مهرۀ پشت سر هم استفاده کرده و پس از آچارکشی آن ها، دنبالۀ رزوه و سطح خارجی مهره ها را با یک قلم موی آغشته به رنگ، اندکی رنگی نمود. در این صورت با خشک شدن رنگ مزبور، شل شدگی خود به خودی مهره ها به این سادگی ها رخ نخواهد داد.

اگر سلول موردنظر در مکان قابل دسترسی نصب گردد می توانید از یک سیستم تنظیم پذیر سود جسته و برای جذب انرژی بیشتر در ماه های مختلف سال، از زوایای موردنظر و مناسب هر فصل یا ماه استفاده نمایید. در این صورت و برای کسب بازده بهتر می توان زاویه ی پنل ها در فصل زمستان را کم کرده و بالعکس، در بهار و تابستان، اندازۀ آنها را افزایش داد.

در این راستا، مشخص کردن موارد زیر الزامی به نظر می رسند:

زاویۀ سقف شیبدار یا شیروانی باید دقیق بوده و از میزانی برخوردار باشد که پنل های نصب شده بر روی آن، بیشترین انرژی ممکن را جذب نمایند.

سقف باید محکم و قوی بوده و به گونه ای تقویت شود که قادر به تحمل وزن پنل ها باشد.

قسمتی از کف این اتاقک که قرار است باتری ها را بر روی آن قرار دهند، الزاماً باید چوبی باشد. تجربه نشان داده که عملکرد زمستانی باتری ها بر روی کف های بتنی، اصلا جالب نیست. برای رفع این مشکل می توان از یک پالت چوبی بهره گرفت.

در قسمتی از سقف باید دریچه ها یا منافذ خاصی را پیش بینی کرد که گاز هیدروژن متصاعد شده از فعل و انفعالات شیمیایی باتری ها، به صورت ایمن و بی دردسری از طریق آن ها تهویه گردد. درب این اتاقک باید از ابعادی برخوردار باشد که حمل و نقل و جابجایی و کنترل کردن و نگهداری باتری ها، با سهولت صورت پذیرد.

برای عایق کاری کف، دیوارها و سقف این انباری می توان از ورقه های فوم اسفنجی یا صفحات و ورقه های ساخته شده از پشم های معدنی که از الياف غير آلي (از قبیل آزبست یا پنبه نسوز و غیره) تولید می شوند، استفاده نمود. این ها همان موادی هستند که برای عایق کاری گرمایی و سرمایی سقف اتاق های زیر شیروانی و سقف های شیبدار سوله های صنعتی هم به کار می روند.

با این کار، از سرد یا گرم شدن بیش از حد باتری ها در فصول زمستان و تابستان، جلوگیری به عمل آمده و باتری ها عملکرد مناسب تری را از خود ارائه می دهند.

با تمام این اوصاف، کف این انباری باید از یک فونداسیون بتنی یکپارچه و محکم برخوردار باشد. در هنگام طراحی این فضا بهتر است کف آن را قدری بالاتر از سطح زمین های مجاور در نظر گرفت تا در صورت وقوع یک بارندگی شدید، قسمت اصلی این نیروگاه برق خانگی، آغشته به آب نگردد.

 

 

 

  • مکان یابی باتری ها در پنل های خورشیدی

مکان موردنظر باید از ویژگی های زیر برخوردار باشد:

  • در مقابل دخول آب حفاظت شده و ضد باد و باران باشد.
  • اشعۀ مستقیم نور خورشید نباید وارد آن شود.
  • در مقابل دماهای خیلی بالا یا بسیار پایین، حفاظت شده باشد.
  • دارای امکانات مناسبی برای تهویه و گردش هوا باشد.
  • به دور از منابع مولد جرقه و احتراق و آتش سوزی باشد.
  • دور از دسترس کودکان و همچنین حیوانات دست آموز و اهلی خانگی باشد.

باتری های سرب اسیدی در هنگام شارژ شدن مقداری گاز قابل انفجار هیدروژن از خود متصاعد می نمایند. به این لحاظ باید مطمئن گردید که محل نصب باتری ها به طریق قابل اطمینانی تهویه شده و از تجمع گاز مزبور ممانعت به عمل می آید.

 


بیشتر بخوانید:

محاسبۀ انرژی در پنل های خورشیدی

باتری پنل های خورشیدی


 

همچنین به دلیل شدید بودن جریان الکتریکی ایجاد شده به توسط این گونه باتری ها حتما باید راهکارهایی را برگزید که محل مزبور در دسترس کودکان و حیوانات خانگی نباشد. در هنگام بررسی محل استقرار باتری ها به خاطر داشته باشید که قرار دادن مستقیم آن ها بر روی کف های بتنی کار درستی نیست چون این ماده ، از چنان ویژگی برخوردار است که در هوای خیلی سرد، افت دمای قابل ملاحظه ای یافته و آن را به باتری و آب اسید و سایر مواد شیمیائی داخلی انتقال داده و بازده باتری را کم می کند.

محل انتخابی باید به گونه ای گزینش گردد که عملیات نگهداری و کنترل های نوبتی باتری ها به سادگی صورت پذیرفته و تجهیزات مزبور کاملاً در دسترس باشند.

سطح آب اسید داخل بسیاری از باتری های با چرخۀ کاری بالا را باید چند دفعه در سال کنترل کرده و در صورت کمبود، آن ها را تا میزان مناسبی پر نمود و همچنین سر باتری ها و سایر اتصالات موجود را  نیز از جهت شل شدن، خوردگی و سولفاته شدن مورد بررسی قرار داد.

با جمع بندی موارد اشاره شدۀ بالا می توان به این نتیجه رسید که بهترین جا برای نگهداری باتری ها، قرار دادن آن ها در قفسه بندی های محکمی است که جلوی آنها با حفاظ یا توری های فلزی با خانه یا چشمه های درشتی پوشیده شود.

اگر شرایط به گونه ای است که با همۀ تمهیدات پیش بینی شده، باتری ها باز هم با هوای خیلی سرد یا خیلی گرم مواجه می شوند، بهترین کار، عایق کاری بدنۀ آن ها است. این عایق کاری در صورتی لازم است که دمای محل نگهداری باتری ها کمتر از ۸ یا بیشتر از ۴۰ درجه ی سانتیگراد باشد، چون در  اینصورت، عملکرد آن ها با اشکال مواجه میگردد.

برای عایقکاری می توان ورقه هایی از فوم های اسفنجی یا سایر رزین های مصنوعی را به ابعاد و موردنظر بریده و کف و وجوه جانبی باتری را با آن ها پوشانید. اگر به مواد مزبور دسترسی نداشته و یا کار کردن با آن ها برایتان دشوار است، راه دیگر، استفاده از پلاستیک های حبابدار عایقی است که برای ضربه گیری و جلوگیری از آسیب رسیدن به لوازم و وسایل شکستنی هم به کار می روند.

این عایق ها که به صورت توپی و رولی تولید شده و یک طرف برخی از آن ها با یک فویل نازک فلزی هم پوشیده شده است را می توان از فروشگاه های عرضه کنندۀ لوازم تأسیساتی و ابزار فروشی ها تهیه کرده و ضمن اینکه کار کردن با آن ها بسیار آسان است، این سن را هم دارند که در مقابل مواد اسیدی مقاوم بوده و در صورت پاشیدن آب اسید و ترشح مواد داخل باتری به آن ها، به این زودی ها نمی پوسند.

در انجام این کارها یادتان باشد که چون باتری ها به هوای آزاد اطراف نیاز دارند، قسمت بالایی آن ها را به هیچ عنوان با عایق های فوق الذکر نپوشانده و کور نکنید. در غیر اینصورت گازهای متصاعد شده در یک محیط و فضای بسته حبس شده و ممکن است با هادی کردن تدریجی برخی از مواد عایق موجود، یک وضعیت اتصال کوتاه را رقم بزنند.

 

 

  • طراحی و برنامه ریزی برای نصب سیستم پنل خورشیدی

تا این جای کار باید به فهرست کاملی از تمامی وسایل و ادوات مورد نیاز، دست پیدا کرده باشید. همچنین باید از محل استقرار تمامی اجزاء اطلاع یافته و از چیزهایی که برای شروع کار به آن ها احتیاج دارید، آگاه باشید.

برای اطمینان بیشتر و قبل از سفارش دادن اجزاء و قطعات موردنیاز، یک بار دیگر به محل نصب سیستم خورشیدی مراجعه کرده و برای آخرین بار، همه چیز را کنترل و وارسی نمایید. با این بررسی حضوری مجدد، یکبار دیگر محل نصب سلول، کنترل کننده، باتری ها و سایر اجزاء را مرور کرده و مطمئن شوید که چیزی از قلم نیفتاده است.

پس از اینکه مطمئن شدید که همۀ قسمت ها بازبینی شده و چیزی را فراموش نکرده اید، سفارشات لازم را تنظیم نمایید.

بخاطر داشته باشید که برخی از ادوات و دستگاه های خیلی تخصصی، آمادۀ تحویل فوری نبوده و آنها را فقط به شکل سفارشی تهیه و تولید می نمایند. در این صورت اگر به چنین وسایل، قطعات و یا مجموعه هایی از قبیل، پایه های نگهدارندۀ یک سلول خاص نیاز دارید، توجه داشته باشید که ساخت آن ها ممکن است چند هفته ای به طول انجامد. 

 

 

 

 

مقالات مرتبط