1 / 20

التقنيات الحديثة المستخدمة في منظومات الطاقة الشمسية

التقنيات الحديثة المستخدمة في منظومات الطاقة الشمسية. ’منظِّمات الشحن الذكية. MPPT Maximum power point tracking. منظومات تتبع الشمس. للحصول أعلى معدل ممكن للطاقة المتولدة من جراء سقوط اشعة الشمس على الواح الخلايا الشمسية يتم استخدام اسلوب التتبع الشمسي.

dylan-copeland
Download Presentation

التقنيات الحديثة المستخدمة في منظومات الطاقة الشمسية

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. التقنيات الحديثة المستخدمة في منظومات الطاقة الشمسية

  2. ’منظِّمات الشحن الذكية MPPT Maximum power point tracking

  3. منظومات تتبع الشمس

  4. للحصول أعلى معدل ممكن للطاقة المتولدة من جراء سقوط اشعة الشمس على الواح الخلايا الشمسية يتم استخدام اسلوب التتبع الشمسي. • وان احدث طريقة تم استخدامها لهذا الغرض هي ادخال منظمات الشحن الذكية SMART CHARGER CONTROLLERبديلا عن اجهزة التتبع التقليدية والتي تستخدم طريقة تحريك الخلايا الشمسية ضمن مدار محسوب او اضافة اليها .

  5. فما هي منظمات الشحن الذكية ...؟!

  6. تعتمد تقنية الشحن MPPT على الاستغلال الامثل للقدرة الداخلة او المنتجة من الخلايا الشمسية (INPUTPOWER) وتحويلها الى تيار وجهد مناسب تماما للاستخدام كـ (OUTPUT POWER) وبذلك نحصل على اعلى كفاءة واعلى قدرة للخلايا الشمسية حتى في حالة انخفاض مستوى سقوط الاشعة على الخلايا الشمسية . • ويتم ذلك حسب معادلة حفظ الطاقة : • الطاقة الداخلة = الطاقة الخارجة

  7. وغالبا ما تكون كفاءة منظم الشحن من هذا النوع عالية جدا تقترب من 98% . • فاذا اهملنا الخسائر الناتجة من عملية التحويل وخسائر الاسلاك (نضريا) يمكننا القول بان: الفولتية الداخلة X التيار الداخل = الفولتية الخارجة X التيار الخارج • V out I out = V out x I in

  8. ولتوضيح عملية الخسارة في الطاقة (في منظمات الشحن الاعتيادية) عند انخفاض فولتية البطاريات و انخفاض مستوى الاشعة الشمسية نلاحظ المثال التالي: • لنفرض ان لدينا خلية شمسية بقدرة 130 واط وان مواصفاتها الفنية هي كالاتي: • فولتية عمل الخلية = 17.6 V • اعلى تيار للخلية = 7.39 A

  9. ففي حالة انخفاض فولتية البطاريات الى مستوى 10.5 على سبيل المثال بسبب الاستهلاك الاعتيادي للحمل , فان اعلى طاقة ممكن الحصول عليها من خلال عملية الشحن هو: • =77.6 watt 10.5 V x7.39A • نلاحظ ان الطاقة المستغلة هي فقط 77.6 واط من مجموع 130 واط (طاقة الخلية)

  10. 130 – 77.6 = 52.4 • اذن اين ذهبت بقية طاقة الخلية (52.4) واط ...؟!!

  11. في الحقيقة ان الطاقة الحقيقية موجودة ولكن لا توجد الية للتوافق بين طاقة الخلية الكلية وتيار الشحن اللازم للبطاريات • وكلما انخفضت فولتية البطاريات اصبح الامر اسوأ وضياع الطاقة اكبر

  12. ان تقنية ,تتبع اعلى نقطة للطاقة, (MPPT ) Maximum power point tracking • هي تقنية الكترونية للتتبع ,حيث يقوم منظم الشحن بمراقبة الطاقة الخارجة من الخلية الشمسية ومقارنتها مع جهد البطاريات .وعليه يتم حساب احسن قدرة يمكن ان تستخلص من الخلايا الشمسية لغرض شحن البطاريات بالتيار المناسب. وعليه يتم حساب احسن فولتية (جهد) لأعلى تيار شحن للبطاريات.

  13. لتوضيح طريقة العمل نفرض ان لدينا نفس الخلية اعلاه (130 واط بجهد عمل 17.6 فولت واعلى تيار تصميمي للخلية 7.39 امبير) وان جهد البطارية وصل الى حدود 12 فولت اثناء الاستخدام الاعتيادي. فان منظم الشحن الذكي سيقوم بحساب الطاقة الكلية للخلية ومقارنتها مع اعلى جهد للبطاريات (المخزون في ذاكرة المنظم) وعليه يقوم بدفع احسن تيار شحن للوصول الى هذا الجهد وهو ما يساوي ( 10.8 ) امبير لشحن البطارية وبذلك فان : • 10.8 A x 12 V = 130 Watt

  14. وكذلك في حالة وصول جهد البطارية الى 11.5 V فان تيار الشحن سيكون: • = P 130 watt / 11.5V = 11.3 A I تيار الشحن A • وفي حالة اهمال الخسائر البسيطة في عملية التحويل والاسلاك نلاحظ عدم وجود ضياع للقدرة في الامثلة اعلاه (اي حصلنا على 130 واط من الخلية الشمسية) وهو ما تم باستخدام منظم الشحن ,لتتبع اعلى نقطة للطاقة, (MPPT ) Maximum power point tracking.

  15. والان ما هو دور منظم الشحن ؟

  16. منظم الشحن يراقب هذه القيمة العليا (peak power point) • ويقوم باستخدامها للقيام بعمليات تحويل بين التيار والفولتية (A &V) للحصول على احسن تيار نحتاجه لشحن للبطاريات.

  17. مبدأ عملمنظم الشحن لتتبع اعلى نقطة للطاقة, (MPPT ) Maximum power point tracking • يعتبر منظم الشحن لتتبع اعلى نقطة للطاقة, جهاز لتحويل التيار المستمر الى مستمر (DC TO DCConverter ) .

  18. يستلم منظم الشحن التيار القادم من الخلايا الشمسية ثم يحولها الى تيار متناوب عالي الذبذبة (high frequency) تتراوح بين (20 – 80 KHz) ثم يعود ليحولها الى تيار مستمر مرة اخرى ولكن بجهد مختلف وقيمة تيار مختلف يتناسب تماما مع جهد البطاريات واحتياجها لتيار الشحن. • يتم تنظيم هذه العملية والسيطرة عليها بصورة كاملة عن طريق معالج دقيق (micro processor) الذي يقوم باستمرار بمراقبة اعلى قدرة للألواح الشمسية في الوقت المعين وبنفس الوقت مراقبة حالة البطاريات ومدى احتياجها او استقبالها لتيار الشحن اللازم, وبذلك تتم عملية تحويل الطاقة الكهربائية من الخلايا الشمسية الى البطاريات او الى الحمل باقل ما يمكن من الخسائر.

  19. يتم تنظيم هذه العملية والسيطرة عليها بصورة كاملة عن طريق معالج دقيق (micro processor) الذي يقوم باستمرار بمراقبة اعلى قدرة للألواح الشمسية في الوقت المعين وبنفس الوقت مراقبة حالة البطاريات ومدى احتياجها او استقبالها لتيار الشحن اللازم, وبذلك تتم عملية تحويل الطاقة الكهربائية من الخلايا الشمسية الى البطاريات او الى الحمل باقل ما يمكن من الخسائر

  20. المهندسزياد هاشم القزازشركة شمس البيان

More Related