اكتب ما تود البحت عنه و اضغط Enter

حلقات من تقديم ابراهيم أحطاب المزيد

سلايدر الحلقات

حلقات
معذرة، فالصفحة التي تبحث عنها في هذه المدونة ليست متوفرة.

السبت، 11 مايو 2019

صيانة محولات القدرة المغمورة في الزيتmaintenance 1-filled power transformers

1- تركيب المحول:

من أهم العوامل التي يجب أن تؤخذ في الاعتبار عند تركيب محولات القدرة المغمورة في الزيت هي: التهوية noitalitnev حيث يجب أن تكون الغرف الموضوع فيها المحولات ذات درجة جيدة من التهوية كما يجب أن توضع هذه المحولات بعيداً عن التسربات المائية مع وجود حماية مناسبة لمنع دخول المياة إلى هيكل المحول وأيضاً كما في حالة المحولات الجافة يجب أن يؤخذ بعين الاعتبار المسافات الفاصلة بين هذه المحولات والحوائط لضمان مرور الهواء حولها. إضافة إلى المسافات الفاصلة بين المحولات المتجاورة على حسب قدرة هذه المحولات.

2- فحص المحول:

بالنسبة للمحولات الجديدة فإنها يجب أن تفحص فحصاً ظاهرياً عند ورودها أثناء تواجدها على السيارات أو الحاملات التي تفصلها للتأكد من خلوها من أي إصابات خارجية وبعد ذلك يتم إزالة الأغطية واللوحات وتفحص هذه المحولات داخلياً للتأكد من عدم تحرك الأجزاء والمكونات من الوصلات المكسورة والعوازل غير السليمة والاقذار أو المواد الغريبة وإذا كان زيت التبريد قد تمت تعبئته في مقر تصنيع المحول فإنه يجب فحص المحول الجوي إذا كانت نسبة الرطوبة أعلى من 65% منعاً لتلوثه بها كما يجب أن يتضمن فحص المحول فحص الصمامات والمرحلات وجميع الأجزاء المساعدة قبل دخول المحول إلى الخدمة كما يجب أيضاً تأريض كل من قلب المحول والهيكل الخارجي للحاوية (transformer case) تأريضاً جيداً.

3- اختبارات القبول:

بعد إتمام عملية التركيب والفحص للمحول تجرى عليه اختبارات القبول التالية:
أ- اختبار مقاومة العزل:
يعتبر هذا الاختبار ذا أهمية كبيرة حيث يفيد في تحديد مدى صلاحية المحول لدخول الخدمة أو للتعرض لاختبار الجهد العالي ويجب إجراء هذا الاختبار طبقاً للمواصفات وفي درجات الحرارة المحددة من قبل الشركة المصنعة للمحول إذا كانت مقاومة للعزل للمحول عند درجة حرارة 20 مئوية تقل عن 1000 ميجا أوم أو على الأقل نصف القيم المحددة من الشركة المنتجة سواء كانت الملفات مغمورة أو غير مغمورة في الزيت يعتبر المحول غير آمن لدخول الخدمة ويجب أن يجفف بإحدى الطرق المتبعة في تجفيف المحولات.
ب- اختبار نسبة التحويل للمحول
ويجرى هذا الاختبار بهدف تحديد نسبة عدد اللفات بين كل من الملف الإبتدائي والملف الثانوي وتكون هذه النسبة غير مقبولة إذا زادت بمقدار 0.5% عن القيمة المحسوبة ويجب إجراء هذا الاختبار عند كل نقطة من نقاط تغيير الجهد للمحول بالنسبة للمحولات المزودة بنقاط تغيير للجهد (changing points tap).
ت- اختبار عزل زيت التبريد:
حيث تختبر المتانة الكهربائية لزيت العزل والتبريد بحيث تكون مطابقة للمواصفات مع مراعاة التغير في درجات الحرارة المصمم عليها المحول ويجري هذ الاختبار للتأكد من أن مواصفات الزيت لن تتغير عند تغير ظروف تشغيل المحول أثناء الخدمة كما يراعى أيضاً أن تؤخذ عينات زيت الاختبار من قاع هيكل المحول مع توفر الشروط المتبعة في دلك.

4- إجراءات الصيانة للمحول:

كباقي المحولات والمعدات الكهربائية المختلفة تحتاج المحولات المغمورة في الزيت إلى الصيانة من وقت لآخر للوصول إلى التشغيل الأمثل لها وعلى ذلك يجب أن تفحص هذه المحولات دورياً على فترات ومنية محددة تعتمد في تكرارها على حالة تشغيل المحول وغالباً تتحدد الفترات الزمنية لفحص أجزاء المحول المختلفة على حسب الجدول المرفق الذي يوضح قائمة الفحص والصيانة لمثل هذه المحولات والتي تعتبر من أهم عناصر شبكات ومنظومات التوزيع الكهربائي.
ويتضمن فحص المحول تسجيل المشاهدات على حالات تشغيل المحول والإصلاحات التي قد تلزم له ويعتمد تسجيل هذه المشاهدات على أهمية المحول في شبكة التوزيع أو النقل وكذلك على الظروف المحيطة به كما يجب فحص المحول من الخارج للتأكد من عدم وجود صدأ أو تأكل في الهيكل الخارجي لحاوية المحول وتسجيل المشاهدات حول آثار إرتفاع درجة حرارة المحول أو حدوث شرر كهربي على سطح العوازل للمحول أو تكون كربون عليها في حالة ملاحظة تراكم الأتربة على العوازل فإنه يجب أن تنظف لتفادي حدوث انهيار للعوازل ويمكن إجراء ذلك باستخدام المسح بقماش جاف ولا يفضل استخدام المنظفات السائلة نظراً لتأثيرها الضار على العوازل.
الجدول التالي يوضح المدة الدورية التي تجري عندها الصيانة الدورية للأجزاء المختلفة والمساعدة لمحول القدرة.

5- طرق التجفيف للمحول:

تحتاج هذه المحولات إلى التجفيف عند بداية التركيب أو بعد التشغيل والخدمة لفترة زمنية وذلك للتخلص من الرطوبة العالقة بأجزاء المحول أو وسيط العزل والتبريد، ويمكن تجفيف المحول بإحدى الطرق التالية: التجفيف باستخدام الحرارة: ويتم ذلك باستخدام أفران التجفيف حيث يوضع المحول وحدة مع متابعة مقاومة الملفات للتأكد من وصول المحول إلى درجة حرارة الفرن (100- 20) وكذلك قياس مقاومة العزل بين الملفات بعد عملية التجفيف بست ساعات للتأكد من تمام التجفيف وذلك بالحصول على أربع قراءات متتالية متساوية على الأقل. التجفيف باستخدام الحرارة المتبوعة بتخلخل الهواء: وتتم هذه الطريقة إما بعمل قصر على أحد ملفات (short cicuited) المحول أو تمرير زيت ساخن في المحول يتم تسخينه بواسطة مصدر حراري خارجي مع مراعاة قياس مقاومة العزل بين الملفات مرة كل ست ساعات للتاكد من تمام التجفيف وذلك بالحصول على أربع قراءات متتالية متساوية على الأقل. ويتم التجفيف في موقع الخدمة بتسخين سائل العزل بالمحول ثم سحبه من المحول وإعقاب ذلك لحظياً بخلخلة فراغ هيكل المحول، أو بطريقة أخرى تشمل سحب الزيت من المحول تماماً وتسخين المحول بتمرير هواء ساخن داخله وبمجرد وصول درجة حرارة الملفات إلى 90-100 ستم جراء الخلخلة بضغط يعادل 0.5 تور (torr) حتى تصل درجة الحرارة إلى 50 فتتوقف عملية التجفيف، والزمن الطبيعي لإجراء مثل هذه العملية قد يستغرق أسبوعاً أو أكثر ويتوقف على حجم المحول، وبمجرد الانتهاء من عملية التجفيف يعبأ المحول ثانية بزيت عزل وتبريد جديد ونظيف ويعاد إلى الخدمة.

6- طرق تخزين المحول المغمور في الزيت:

يجب أن تخزن مثل هذه المحولات في أماكن جافة ودافئة نوعاً ما مع توزيع منتظم لدرجات الحرارة، وعند تخزين هذه المحولات في أماكن مفتوحة فإنه يراعي حمايتها من الرطوبة حتى لا يحدث تأكل في الهيكل الخارجي للمحول وبالتالي يتسرب زيت التبريد.

للطلب أو الاستفسار :
الهاتف:212650958842+
البريد الالكتروني : ahttab1993@gmail.com






تحميل كتاب لف المحولات الكهربائية جديد


مقدمة الوحدة .


 أهداف الوحدة التدريبية.

 الجزء الأول: المعلومات الفنية النظرية: 

-مقدرات المحول حسب لوحة بيانات المحول .
-لوحة بيانات المُحوِّل . 
-مقدرات المُحوِّل .
-معطيات القلب الحديدي ومواصفاته حسب جداول القياسات الهندسية .
-جداول القياسات الهندسية للمُحوِّل .
-معطيات ومواصفات القلب الحديدي .
-معطيات ملفات المُحوِّل حسب جداول القياسات الكهربائية .
-جداول القياسات الكهربائية .
-معطيات ملفَات المُحوِّل ومواصفاته .
-قواعد الأمن والسلامة المهنية .

الجزء الثاني: تمارين التدريب العملي:

-فك أجزاء المحول التالف .
-لف دارات المحول 
-ترآيب أجزاء المحول وعزلها 

الجزء الثالث: تمارين الممارسة العملية : 

-فك أجزاء المحول التالف .
-لف دارات المحول. 
-ترآيب أجزاء المحول وعزلها.

الجزء الرابع: تقويم الوحدة التدريبية :

- الاختبار النظري.
- الاختبار العملي.
- مسرد المصطلحات الفنية .
- قائمة المراجع والمصادر. 


صيانة محولات القدرة الجافة Maintenance of Dry-type Power Transformers

1- تركيب المحول :

من أهم العوامل التي يجب أن تؤخذ في الاعتبار عند تركيب محولات القدرة الجافة هي كيفية الوصول إليها accessibility ، التهوية ventilation ، والظروف الجوية المحيطة بالمحول atmospheric conditions . وتصمم هذه المحولات عادة للعمل في الأماكن المغلقة الجافة أو حيثما توجد نسبة رطوبة عالية مع الاحتياط في حالة فصل هذه المحولات عن الخدمة مدة طويلة .


كما يجب أن توضع هذه المحولات بعيدا عن التسربات المائية مع وجود حماية مناسبة لمنع دخول المياه إلى خزان المحول . وتعتبر التهوية من ضروريات التبريد الجيد للمحول حيث يجب أن يستخدم هواء نظيف وجاف في عملية التبريد ، وفي بعض الأماكن يجب تنقية الهواء لتقليل عمليات الصيانة كما يجب أن توضع مثل هذه المحولات في أماكن خالية من الأتربة أو مسبباتها أو أي مكونات كميائية ، كما يؤخذ بعين الاعتبار المسافات الفاصلة بين هذه المحولات والحوائط أو أي شيء يعوق وصول الهواء إلى داخل المحولات أو حولها ، إضافة إلى المسافات الفاصلة بين المحولات المتجاورة على حسب قدرة هذه المحولات،
الشكل يوضح المسافات الفاصلة بين المحولات عند التركيب .

2- فحص المحول :

بالنسبة للمحولات الجديدة فإنها يجب أن تفحص فحصا ظاهريا عند ورودها أثناء تواجدها على السيارات أو الحاملات التي تنقلها للتأكد من خلوها من أية إصابات خارجية ، وبعد ذلك تتم إزالة الأغطية واللوحات وتفحص هذه المحولات داخليا للتأكد من عدم تحرك الأجزاء والمكونات وخلوها من الوصلات المكسورة ، العوازل غير السليمة ، الأقذار أو المواد الغريبة ، وعند تخزين هذه المحولات يجب أن تعاد هذه الفحوصات مرة ثانية عند التركيب .
بعد إتمام جميع التوصيلات الابتدائية والثانوية يجب أن يفحص المحول فحصا كليا ، كما يجب اختبار مراوح التشغيل ومحركاتها والمرحلات الحرارية وجميع الأجزاء المساعدة قبل دخول المحول إلى الخدمة ، كما يجب أيضا تأريض كل من قلب المحول والهيكل الخارجي للحاوية ( Tr. Case ) تأريضا جيدا.
الشكل أسفله يوضح أهم أنواع المحولات الجافة المتداولة في منظومات القوى الكهربائية

3 اختبارات القبول للمحول :

بعد إتمام عملية التركيب والفحص للمحول تجرى عليه اختبارات القبول التالية :
أ- اختبار مقاومة العزل :
يعتبر هذا الاختبار ذا أهمية كبيرة حيث يفيد في تحديد مدى صلاحية المحول لدخول الخدمة أو للتعرض لاختبار الجهد العالى ، ويجب إجراء هذا الاختبار طبقا للمواصفات وفي درجات الحرارة المحددة من قبل الشركة المصنعة للمحول . إذا كانت مقاومة العزل للمحول عند درجة حرارة 20 مئوية تقل عن 1000 ميجا أوم أو على الأقل نصف القيم المحددة من الشركة المنتجة يعتبر المحول غير آمن لدخول الخدمة ويجب أن يجفف بإحدى الطرق المتبعة في تجفيف المحولات ، شكل أسفله يوضح بعض أنواع أجهزة الميجر المستخدمة في قياس مقاومة العزل.
ب- اختبار نسبة التحويل للمحول :
ويجري هذا الاختبار بهدف تحديد نسبة عدد اللفات بين كل من الملف الابتدائي والملف الثانوي ، وتكون هذه النسبة غير مقبولة إذا زادت بمقدار 0.5 % عن القيمة المحسوبة . ويتم قياس واختبار نسبة التحويل للمحولات باستخدام أجهزة خاصة تسمى أجهزة اختبار نسبة التحويل للمحولات (Transformer Turns Ratio tester ( TTR.
شكل أسفله يبين أحد أنواع هذه الأجهزة المستخدمة مع محولات الوجه الواحد .
جهاز اختبار نسبة المحولات أحادية الوجه .

4- إجراءات الصيانة للمحول :

تحتاج هذه المحولات إلى الصيانة من وقت لآخر للوصول إلى التشغيل الأمثل لها ، وعلى ذلك يجب أن تفحص هذه المحولات دوريا على فترات زمنية محددة تعتمد في تكرارها على حالة تشغيل المحول حيث تجرى سنويا في حالة المحولات الموضوعة في أماكن نظيفة وجافة بينما تتكرر مرة كل ثلاثة أشهر أو ستة أشهر في حال المحولات الموضوعة في أماكن ملوثة بالأتربة أو المواد الكيماوية ، وغالبا تتحدد هذه الفترات الزمنية بعد إجراء الفحوصات في المرات الأولى من تشغيل المحول ويوضع الجدول الزمني للفحص بناء على حالة التشغيل الفعلية .
عند فصل المحول من الخدمة فإنه يجب أن يفتح ويفحص من الداخل للتأكد من عدم تراكم الأتربة والأجسام الغريبة التي قد تعيق الهواء من السريان داخل الممرات المخصصة له لتبريد الأجزاء المختلفة المحول ، كذلك للتأكد من جودة التوصيل لأطراف المحول ، وفحص مغير النقاط للمحول tap changers ، كما يجب فحص المحول من الخارج للتأكد من عدم وجود صدأ أو تأكل في الهيكل الخارجي لحاوية المحول وتسجيل المشاهدات حول آثار ارتفاع درجة حرارة المحول أو حدوث شرر كهربي على سطح العوازل للمحول أو تكون كربون عليها .
في حالة ملاحظة تراكم الأتربة على ملفات المحول أو على العوازل فإنه يجب أن تنظف للسماح للهواء بالمرور ولتفادي حدوث انهيار للعوازل ، ويمكن إجراء ذلك باستخدام آلات الشفط الهوائية أو الهواء الجاف المضغوط بينما تنظف أسطح العوازل ولوحات الأطراف ومغيرات نقاط التوصيل بالمسح بقماش جاف ولا يفضل استخدام المنظفات السائلة نظرا لتأثيرها الضار على العوازل .
وفيما يلي الاختبارات التي تجرى على المحولات الجافة عند إجراء الصيانة الدورية :

• اختبار مقاومة العزل بين ملفات المحول وبين الملفات والأرض : وهذا الاختبار مشابه لاختبار مقاومة العزل الذي يجري ضمن اختبارات قبول المحول .

• اختبار نسبة التحويل للمحول : وهو أيضا مشابه لاختبار نسبة التحويل الذي يجري ضمن اختبارات قبول المحول .

• اختبار زيادة الجهد المتردد حيث يجب أن يجري على ملفات كل من الجهد العالى والجهد المنخفض ويعتبر إجراء هذا الاختبار اختياريا في حالات الصيانة الدورية .
• اختبار معامل القدرة للعازل حيث يجب أن يجرى بين كل ملف والأرض وكذلك بين كل ملفين والنسبة المقبولة يجب أن تقل عن 3%.

5- طرق التجفيف للمحول :

تحتاج هذه المحولات إلى التجفيف عند بداية التركيب أو بعد التشغيل والخدمة لفترة زمنية وخاصة إذا كانت هناك رطوبة عالية ، ويمكن تجفيف المحولات بإحدى الطرق التالية:

• التجفيف باستخدام الحرارة الخارجية : ويتم ذلك باستخدام تيار هوائي ساخن من أسفل هيكل المحول ، أو وضع المحول في فرن جيد التهوية ، أو وضع لمبات حرارية داخل هيكل المحول .
• التجفيف باستخدام الحرارة الداخلية : ويفضل عدم استخدام هذه الطريقة في حال توفر إحدى الطرق المستخدمة في التجفيف بالحرارة الخارجية . وتعتمد طريقة التجفيف بالحرارة الداخلية على تمرير تيار هوائي داخل المحول من أسفل إلى أعلى بينما يقصر أحد الملفات (short circuited) ويسلط جهد مناسب على الملف الآخر بحيث يمر تيار في المحول يعادل تيار الحمل الكامل ولا تزيد درجة حرارة الملفات عن "100 مئوية تقاس بواسطة مقاومة أو ترمومتر موضوع في ممرات الهواء بين الملفات .
• التجفيف باستخدام الحرارة الخارجية والداخلية : وهي عبارة عن دمج للطريقتين السابق شرحهما مع فرق في قيم التيار الذي يمر في المحول حيث يكون أقل في هذه الحالة نظرا لوجود تيار هوائي ساخن من الخارج.

6- طرق تخزين المحولات الجافة :


يجب أن تخزن مثل هذه المحولات في أماكن جافة ودافئة نوعا ما مع توزيع منتظم لدرجات الحرارة ، كما يجب تغطية فتحات التهوية للمحول منعا لدخول الأتربة منها ، وعند تخزين هذه المحولات في أماكن مفتوحة فإنه يراعى حمايتها من الرطوبة ومن دخول الأجسام الغريبة إليها .

الجمعة، 10 مايو 2019


كل ما تحتاج أن تعرفه عن مانعة الصواعق (surge Arrester)

 جمعناه في فيديو واحد وشرحنا بالتفصيل انواعه :
- Valve type arrester
- Metal oxide arrester
- Rod Gap arrester
وفي اخر الفيديو في شرح لل Surge Counter ولمادا يجب توصيله مع مانعة الصواعق .

شرح ats التحويل بين كهرباء الشبكة والمولد أتوماتيكيا.


شرح تايمر المحولات المستخدم بلوحة ال ATS لبدء تشغيل المولد الكهربائي








الأحد، 5 مايو 2019

كم ستكون قدرة لوحة الطاقة الشمسية المناسبة للأجهزة الكهربائية المنزلية؟

يمكننا أن نجد ذلك من خلال مثال وشرح سهل للغاية وبسيط.
لنفترض أننا نريد تشغيل 5 مصابيح  من 15 واط ونحتاج إلى استخدام هذه المصابيح الخمسة لمدة 4 ساعات كل يوم. لذلك أولاً نحصل على إجمالي الاستخدام.
P المجموع = 15 × 5 = 75 واط .
مما اضربنا 75 واط مع 4 ساعات .
P يومي = 75 × 4 = 300 واط ساعة.
سنستخدم 300 واط يوميًا. دعنا نقول أننا سنحصل على أشعة الشمس الكاملة 6 ساعات كل يوم. 
الآن نقسم 300W مع 6 ساعات ،
لذلك سوف نحصل على ساعة شحن الطاقة التي نحتاجها 
P كل ساعة = 300/6 = 50W. 
لذلك نحن بحاجة إلى لوحة شمسية 50 واط.

النقطة الأساسية:
     يستند الحساب أعلاه إلى الحالة المثالية. لذلك يوصى دائمًا باختيار لوحة أكبر حجمًا من التي نحتاجها.
      لأنه عندما تقوم اللوحة الشمسية بشحن البطارية ، فإنها تهدر بعض الطاقة عند الشحن أيضًا بسبب الخسائر.
أنواع الألواح الكهروضوئية مع إيجابيات وسلبيات

الأنواع المختلفة من الألواح الشمسية وأي واحد هو أفضل لوحة كهروضوئية بالنسبة لك؟

  • ما هي الألواح الشمسية وكيف تعمل؟
  • بناء أنواع مختلفة من الألواح الشمسية.
  • أنواع مختلفة من الألواح الشمسية والخلايا الكهروضوئية (مثل أحادي البلورية ، الكريستالات ، الهجين ، الأغشية الرقيقة الكهروضوئية ، الألواح الشمسية الحرارية إلخ).
  • أنواع مختلفة من PV مع إيجابيات وسلبيات.
  • ما هي الألواح الشمسية الأفضل لك (للمنزل والتطبيقات الأخرى)
  • كم لوحة شمسية  أحتاج؟
  • خطوة بخطوة دليل تركيب الألواح الشمسية.
  • سلسلة / موازية اتصال الألواح الشمسية
  • اتصال الألواح الشمسية مع البطاريات و UPS / العاكسون.
  • تصميم الألواح الشمسية والأفكار التثبيت.
  • الفرق بين الألواح الشمسية والخلايا الشمسية (الألواح الكهروضوئية للخلايا الكهروضوئية)
  • ما هي أفضل وأنسب لوحة للطاقة الشمسية للاستخدام المنزلي؟
  • وأكثر من ذلك بكثير .

السيليكون البلوري (c-Si) لتكنولوجيا الكهروضوئية

السيليكون البلوري (c-Si) هو شكل بلوري من السيليكون (Si) والذي يستخدم على نطاق واسع في عملية تصنيع الألواح الشمسية البلورية (بولي والبلوري أحادي البلورية) في التكنولوجيا الكهروضوئية. يعتمد ما يقرب من 90 ٪ من تكنولوجيا الطاقة الكهروضوئية على السيليكون الذي يستخدم في الغالب في الألواح الشمسية البلورية السيليكون.






هناك العديد من العوامل لاستخدام السيليكون في تكنولوجيا الطاقة الضوئية ، ولكن المهم هو نقاء السيليكون ، وهو ما يعني المزيد من التنقية في السيليكون ، وزيادة قدرة الألواح الشمسية على تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء كطاقة خرج.


يشكل السليكون البلوري (c-Si) أساس خلايا بولي أو السيليكون أحادية البللورية المتعددة الخلايا ، والتي سنناقشها بالتفصيل على النحو التالي.

أحادية لوحة للطاقة الشمسية الصورة




"أحادية" تعني "مفردة" ، كما يشير الاسم ، خلايا الألواح الشمسية أحادية البلورية مصنوعة من بلور السيليكون النقي النقي. ويسمى أيضًا السيليكون أحادي البلورة لأنه بمجرد استخدام البلورة المفردة لصنع الصفيف الذي يوفر نقاء الألواح الشمسية (PV) ومظهرًا موحدًا عبر الوحدة الكهروضوئية.
الألواح الشمسية أحادية البلورية (الخلايا الكهروضوئية) في شكل مستدير والأشرطة كريستال السيليكون تبدو أسطوانية في وحدة الكهروضوئية بأكملها.
جيد ان تعلم:
للتمييز بين الكريستالات الكهروضوئية والبلورية أحادية (الألواح الضوئية أو الشمسية) هو أن الخلايا الشمسية أحادية البلورة تبدو أسطوانية مع حواف مدورة.

مزايا


  • كفاءة الألواح الشمسية أحادية البلورة هي 15-20 ٪ ، في حين أن أحدث الألواح الشمسية أحادية البلورية تحقق كفاءة 25 ٪ في المختبرات و 21 ٪ هي الكفاءة المؤكدة. في الولايات المتحدة ، تصل كفاءة سلسلة E20 إلى 20٪ تقريبًا وتوفر X-Series من SunPower PV (الألواح الضوئية) كفاءة بنسبة 21.5٪.
  • يتطلب الكهروضوئية أحادي البلورية (الألواح الضوئية أو الألواح الشمسية) أقل قدر من المساحة ويشغل مساحة صغيرة على السطح.
  • يبلغ متوسط ​​عمر الألواح الشمسية أحادية البلورة حوالي 25 عامًا بينما يدعي مصنعو الألواح الكهروضوئية الأخرى متوسط ​​العمر المتوقع من 25 إلى 30 عامًا.
  • أدائها أفضل من الكريستالات في نفس ظروف الإضاءة. بالإضافة إلى ذلك ، تنتج الألواح الشمسية أحادية البلورة ما يصل إلى أربعة أضعاف كمية الطاقة الكهربائية بالمقارنة مع الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة.
  • باختصار ، تعد الألواح الشمسية أحادية البلورية هي أكثر الوحدات الكهروضوئية المتاحة كفاءة ، حيث أن أكثر التقنيات شعبية في السوق ، والمتاحة بشكل شائع ، تشغل أقل مساحة على السطح وسهلة الاستخدام والاستبدال.

سلبيات


  • الألواح الشمسية أحادية البلورية مكلفة. التكلفة الأولية للألواح الكهروضوئية أحادية البلورة مرتفعة ومكلفة للغاية مقارنة بالوحدات الكهروضوئية الشمسية ذات الأغشية الرقيقة أو الألواح الشمسية الكريستالية.
  • نظرًا لأنها مصنوعة من بلورة سيليكون واحدة ، فإن المنطقة المغطاة جزئيًا من الألواح الشمسية بالثلج أو الأوساخ أو الظل قد تكسر الدائرة الكهروضوئية بأكملها.
  • كمية كبيرة من السيليكون النقي ينتهي بها المطاف كنفايات. لتصنيع رقائق صفائف السيليكون في شكل أسطواني كبير (وهي عملية تستخدم لصنع السيليكون أحادي البلورة في عملية Czochralski) ، يتم قطع الأطراف الأربعة للخلايا الكهروضوئية من السبائك ، مما ينتج عنه كمية كبيرة من نفايات السيليكون النقي.
  • تميل إلى أن تكون أكثر كفاءة عندما ترتفع درجة الحرارة ، أي أنها تعمل بشكل أفضل في الطقس الدافئ وأشعة الشمس الكاملة ، لكنها ليست حقيقة مهمة لمعظم أصحاب المنازل.

الألواح الشمسية الكريستالات








"بولي" تعني "كثير أو متعدد". كما يروي الاسم القصة ، فهو مصنوع من عدد من بلورات السيليكون النقي المختلفة ، مجتمعة معًا لإنتاج خلية شمسية أو كهروضوئية. أشكال هذه الخلايا مستطيلة وتحتاج إلى كمية أقل من السيليكون مقارنة بالألواح الشمسية أحادية البلورية مما يجعلها أقل تكلفة ، لكن كفاءتها أقل أيضًا من الخلايا الكهروضوئية أحادية البلورة (حوالي 13.5 - 17٪. وتسمى أيضًا البولي سيليكون أو متعدد البلورية السيليكون ويدخل لأول مرة في عام 1981 في السوق.
لتصنيع الخلايا الكهروضوئية متعددة الكريستالات (الخلايا الضوئية) ، يتم إذابة السليكون الخام النقي وتصب في قالب مربع يتم تبريده وتقطيعه إلى صفائف وافرات مربعة تمامًا. هناك ترتيب عشوائي بلورة الألواح الشمسية الكريستالية وتعكس بعض الضوء الخلفي ، لذلك يبدو أكثر ضبابية. في الوقت الحاضر ، تنخفض أسعار الألواح الشمسية الكريستالات وتحصل على شعبية مرة أخرى في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة وأستراليا وغيرها من الأسواق المحلية.

مزايا

  • تتمتع الألواح الشمسية متعددة الكريستالات بقدرة أقل على تحمل الحرارة (مما يعني أن أدائها يكون منخفضًا في درجات الحرارة العالية مقارنة بالوحدات الكهروضوئية الشمسية أحادية البلورية. لأن الحرارة قد تزعج الألواح الشمسية وتقلل من حياتها). ومع ذلك ، فإنه ليس حقيقة كبيرة لمعظم مالكي المنازل والمشترين للوحات الشمسية ولا يأخذون في الاعتبار أثناء تصميم تخطيط تركيب الألواح الشمسية.
  • تكلف عملية إنتاج السيليكون متعدد الكريستالات أقل وأقل تعقيدًا.
  • باختصار ، إنها فعالة من حيث التكلفة للتصنيع ، وتتسم بالكفاءة الجيدة ، وهي تشغل مساحة صغيرة على السطح ، وهي متاحة بشكل شائع وسهلة الاستبدال والاستخدام.

سلبيات

  • كفاءة الألواح الشمسية الكريستالات حوالي 13.5-17 ٪. هذا يعني تقنيًا أنه في حالة إصابة 100 واط من الطاقة الكامنة بالطاقة الشمسية باللوحة الشمسية ، فإن إنتاجها سيكون حوالي 13.5 واط إلى 17 واط من الطاقة الكهربائية المنتجة للطاقة الشمسية. وبالتالي ، فهي أقل كفاءة من الألواح الشمسية أحادية البلورية.
  • من شأن السطح نفسه لوحدات الكهروضوئية المتعددة الكريستالات (في الحجم) أن ينتج طاقة أقل بالمقارنة مع الألواح الشمسية أحادية البلورة (ولكن هذا ليس هو الحال دائمًا).
  • ليست مناسبة للاستخدام مقارنة بالرقائق الرقيقة والألواح الشمسية أحادية البلورة من حيث الأناقة (عند الحاجة) لأنها ليست ذات مظهر موحد ، ولكن فقط باللون الأزرق العشوائي والغريب.

سلسلة الخلايا الشمسية الشريط

عملية يتم فيها تصنيع شرائح وأوراق السليكون المتعددة البللورية لتكنولوجيا الألواح الضوئية (PV). في هذه العملية ، يتم سحب الأسلاك المقاومة للحرارة العالية عبر السيليكون المنصهر لتشكيل شريط رفيع متعدد البلورات من بلورات السيليكون. ثم تقطع هذه الأشرطة الرفيعة جدًا أطوالًا مختلفة لتشكيل الخلايا الكهروضوئية والخلايا الشمسية. تبدو الألواح الشمسية المصنوعة من تقنية String Ribbon مشابهة للألواح الكهروضوئية التقليدية متعددة الكريستالات. تم تطوير هذه العملية لأول مرة في السبعينيات من قبل شركة Mobil-Tyco و Solar Energy Corp و The Evergreen Solar كانت الشركة المصنعة الرئيسية لاستخدام تقنية String ribbon لتصنيع الخلايا الشمسية. لاحظ أنه لاحظ أن الألواح الكهروضوئية String Ribbon مصنوعة أيضًا من السيليكون متعدد الكريستالات.


مزايا
  • إنتاج أقل تكلفة ، بسيطة وسهلة الاستخدام.
  • تتراوح كفاءة الألواح الشمسية في سلسلة الأشرطة بحوالي 13 إلى 14٪ (في حين حقق الباحثون في الكفاءة من 18 إلى 19٪)
سلبيات
  • التصنيع هو المزيد من الطاقة واسعة النطاق
  • أدنى كفاءة الفضاء

خلايا شمسية غشاء رقيق (TFSC) أو (TFPV)



تُعرف الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة (TFSC) أيضًا بالخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة (TFPV) أو الوحدات الكهروضوئية غير المتبلرة.


إن دمج طبقة رقيقة أو أكثر من المواد الكهروضوئية أو الأغشية الرقيقة (TF) على الركيزة ، مثل المعدن والزجاج والبلاستيك وما إلى ذلك ، هو العملية الأساسية لصنع الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة وهي عبارة عن خلية شمسية من الجيل الثاني. يتراوح سمك الفيلم من بضعة نانومتر (نانومتر) إلى ميل ميكرومتر (ميكرون) في حين تم تطوير أرق الفيلم الرقيق. يستخدم الجيل الأول من الخلايا الشمسية البلورية السيليكون (c-SI) ما يصل إلى 200 ميكرون من رقائق السيليكون.




    فيما يلي الفئات الفرعية (أنواع الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة) والتي يتم من خلالها دمج المواد الكهروضوئية في الركيزة.
    • السيليكون غير المتبلور (a-Si / TF-Si)
    • النحاس إنديوم غاليوم سيلينيد (CIGS / CIS)
    • الكادميوم تيلورايد (CdTe)
    فيما يلي الجيل الثالث من الخلايا الشمسية الرقيقة للفيلم ، والتي لا تتوفر على الإطلاق تجاريًا ويأمل الباحثون في تحقيق الحلم (قريبًا جدًا).
      • الخلايا الضوئية العضوية (OPC / OPC) ... (وهي متوفرة الآن)
      • صبغ توعية
      • خلايا شمسية بوليمر
      • النقطة الكمومية
      • كبريتيد الزنك النحاس ،
      • النانوية
      • بيروفسكايت الخلايا الشمسية
      الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة أرخص ولكنها أقل كفاءة من تكنولوجيا الخلايا الشمسية البلورية التقليدية (c-SI). ومع ذلك ، فإن التطور التكنولوجي الحديث يتحقق من كفاءة خلايا المختبر في Caddium Telluride (CdTe) و Copper Indium Gallium Selenide (CIGS / CIS) التي تصل إلى 20 ٪.
      مزايا
      • الإنتاج واسع النطاق للألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة أقل تعقيدًا من الخلايا الكهروضوئية البلورية.
      • أنها رخيصة بالمقارنة مع الألواح الكهروضوئية أحادية / البلورية الأخرى.
      • المظهر الموحد للألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة أكثر جاذبية ويمكن استخدامه لغرض التجميل أيضًا.
      • يأتي أيضًا في شكل مرن يمكن استخدامه للعديد من الأغراض والتطبيقات ويكون له معنى عند استخدامه عندما لا تكون المساحة مشكلة.
      • إنه ذو درجة حرارة عالية للتسامح ، أي أن درجات الحرارة والتظليل المرتفعة يكون لها تأثير أقل على الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة.
      سلبيات

      • يتطلب الكثير من الفضاء. عادة ، فهي ليست مفيدة لأصحاب المنازل والسكن.
      • هيكل الدعم الإضافي ، والكابلات ، والصيانة ، وما إلى ذلك لتركيب الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة يجعل النظام مكلفًا.
      • إن متوسط ​​العمر المتوقع للألواح الشمسية الرقيقة أقل من متوسط ​​العمر المتوقع للألواح الشمسية متعددة البلورات.

      السيليكون غير المتبلور (a-Si أو a-Si: H) الخلايا الشمسية والوحدات الكهروضوئية






      أصبحت الخلية الشمسية غير المتبلورة للسيليكون والتي تعد فئة فرعية من الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة من السيليكون ، مؤخرًا شعبية في السوق. لأنها تحتاج إلى أقل من (قل 1 ٪) من السيليكون المستخدم في الخلايا الشمسية البلورية وأقل كفاءة من الألواح الشمسية بولي أو أحادية البلورية (حوالي 5-6 ٪).


      لتصنيع خلية شمسية من السيليكون غير المتبلور ، يتم وضع طبقة أو أكثر من المواد الكهروضوئية على الطبقة السفلية كرذاذ للغاز يطلق عليه "ترسيب البخار".

      خلايا الكادميوم تيلورايد (CdTe) الشمسية



      تعتمد الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة من كادميوم تيلورايد على كادميوم تيلورايد والتقنية الكهروضوئية الوحيدة (الكهروضوئية) ، والتي تعتبر فعالة من حيث التكلفة مقارنةً بالألواح الشمسية البلورية السيليكونية في جزء كبير من السوق خاصةً في نظام كيلووات متعدد.
      تميل كفاءة هذه الألواح الشمسية إلى أن تتراوح بين 9-11 ٪.
      قامت شركة First Solar بتركيب أكثر من 5 جيجاوات من الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة الكادميوم تيلورايد في جميع أنحاء العالم. نفس الشركة تحمل الرقم القياسي العالمي لكفاءة وحدة CdTe الكهروضوئية بنسبة 14.4 ٪.
      تحديث: في أغسطس 2014 ، أعلنت شركة First Solar عن جهاز ذي كفاءة تحويل بنسبة 21.0٪. في عام 2014 ، رفعت First Solar كفاءة الوحدة القياسية من 16.1٪ إلى 17.0٪
      أول صفيف كهروضوئي بقوة 40 ميجاوات (CdTe) الكهروضوئية (الطاقة الضوئية) تم تثبيته بواسطة مجموعة JUWI في Brandis ، ألمانيا.

      خلايا النحاس الشمسية إنديوم غاليوم سيلينيد (CIGS / CIS)

      بدأ الإنتاج التجاري للخلايا الكهروضوئية المرنة من النحاس إنديوم غاليوم سيلينيد في ألمانيا في عام 2011. وهي مصنوعة من النحاس ، الإنديوم ، الغاليوم والسيلينايد من خلال الاندماج على ركيزة مثل البلاستيك أو الزجاج ، جنبا إلى جنب مع الأنود والكاثود (الأقطاب الكهربائية) على الظهر و الجانب الأمامي لجمع انتاج الطاقة الكهربائية. تتمتع خلايا الألواح الشمسية CIGS أو CIS بالتسامح في درجات الحرارة العالية وتعمل بشكل أفضل في المناخ الدافئ ، لذلك تعمل بشكل أفضل عندما تتراكم الخلايا على الزجاج.









      عادة ما تعمل معدلات كفاءة الألواح الشمسية لـ CIGS في حدود 11 إلى 14٪. ومع ذلك ، فإن أعلى قيمة حققها فريق الباحثين في مختبر الطاقة المتجددة الوطني هي 19.9 ٪ ومرة ​​أخرى كانت أفضل كفاءة تم تحقيقها في أكتوبر 2013 20.8 ٪. بالإضافة إلى ذلك ، طور العلماء في EMPA (المختبرات الفيدرالية السويسرية لعلوم المواد والتكنولوجيا) خلايا CIGS على رقائق البوليمر المرنة بكفاءة قياسية جديدة بنسبة 20.4 ٪.

      توقع ذلك ، لا تزال العديد من الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة الأخرى قيد البحث وتطور التطوير تدريجياً. قد تسمع المزيد من الأخبار غير المتوقعة والمثيرة للاهتمام حول هذه التطورات قريبًا في الأيام المقبلة.

      BIPV: بناء الألواح الضوئية المتكاملة

      هذا ليس شيئًا جديدًا ، ولكن نفس الشيء قد يكون غشاء رقيق أو ألواح شمسية من السليكون أو كليهما ، في شكل بلاط السقف أو ما يحتاجه التصميم. تم تصميم BIPV (Building Integrated Photovoltaic) ليكون جزءًا من مبنى مثل الجدران والسقوف والواجهات والنوافذ وأشياء أخرى قد تتناسب مع المواد الكهروضوئية (Solar Shingles هي أفضل مثال على البناء المتكامل الكهروضوئي [BIPV]). تبدو جميلة جدا وجميلة ، ولكن الأشياء الجميلة غالية جدا ؛).





      لسوء الحظ ، يعد بناء الوحدات الكهروضوئية المتكاملة BIPV نظامًا باهظ التكلفة وأقل كفاءة بالإضافة إلى الخلايا الكهروضوئية والألواح الأخرى. لذلك لا ينصح أصحاب المنازل أو المستخدمين على نطاق صغير بدمج أنظمة BIPV حيث يتم استخدامها في مشاريع ضخمة مثل مصنع 10 ميجا واط في الصحراء بالقرب من لاس فيجاس.

      الألواح الحرارية الشمسية

      إنه نظام طاقة كهروضوئية أو طاقة شمسية مختلف بدلاً من التفسير أعلاه. لا ينتجون الكهرباء ، لكن يحولون الطاقة الشمسية إلى حرارة مطلوبة لتسخين المياه للاستخدام في المسبح أو للأغراض العامة في المنزل. من الجيد أيضًا معرفة أن بعض الألواح الحرارية الشمسية أو الكهروضوئية يمكن استخدامها أيضًا في التدفئة وتكييف الهواء أيضًا.












      الخلايا الشمسية الهجين والألواح الكهروضوئية

      المواد العضوية (مادة أشباه الموصلات التي تقع خصائصها في عازل وموصلات وتستخدم للتوصيل الكهربائي) تكون محصنة بمادة توصيل إلكترون عالية غير عضوية لتشكيل الطبقات الكهروضوئية. أي الكفاءة أكبر من طبقة المواد الفردية ولديها كل من مزايا أشباه الموصلات العضوية وغير العضوية.
      تكون الخلايا الكهروضوئية الهجينة منخفضة التكلفة عن طريق عملية R2R (عملية لفة إلى لفة أو عملية حقيقية إلى حقيقية: إنشاء مكونات وأجهزة إلكترونية على لفة بلاستيكية مرنة أو ورقة معدنية ورقائق) وتطوير تحويل الطاقة الشمسية أيضًا.
      إن أكثر الألواح الشمسية الهجينة المتوفرة كفاءةً هي وحدة Panasonic Hany PV ذات القدرة الكهروضوئية HIT ذات الكفاءة الفائقة 18.6٪ ، والتي تأخذ مساحة أقل على السطح أيضًا.
      الألواح الشمسية الهجينة غالية الثمن ثم الألواح الكهروضوئية بولي أو أحادية البلورية. إذا كان لديك مساحة كبيرة على أسطح المنازل الخاصة بك ، فمن غير المستحسن استخدام نظام الألواح الشمسية المختلطة وإلا فإنك تهدر أموالك لتوليد الطاقة الكهربائية نفسها التي تولدها باستخدام الألواح الشمسية البلورية.

      ما هو أفضل نوع من الألواح الشمسية للاستخدام المنزلي؟  

      سيكون من الصعب قليلاً تحديد أي واحدة من أفضل الألواح الشمسية بالنسبة لك وإذا كنت لا تعرف حتى الأساس حول الكهروضوئية ، فمن المستحسن الاتصال بخبير لتحديد أفضل الألواح الشمسية لموقفك الخاص ، لكن ستناقش المسألة المعتادة وستتمكن من الحصول على فكرة صغيرة قد تساعدك في اختيار أفضل لوحة شمسية للاستخدام المنزلي.
      كما نعلم أن "التكلفة والمساحة" هي العوامل الرئيسية لاختيار لوحة PV المناسبة ، لذلك سنناقش الموضوع بإيجاز.
      نظرًا لأن الغالبية منا ليس لديهم مساحة كبيرة على أسطح منازلهم ، أو النوافذ ، إلخ ، من الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة ، فهي ليست مناسبة لك. بشكل مبهم ، لكن الألواح الشمسية ذات القاعدة البلورية في أفضل خيار بعد ذلك ، وإذا كان الحجم مهمًا حقًا ، فانتقل إلى الألواح الشمسية ذات الطاقة الأعلى تقييمًا لأن الألواح الكهروضوئية ذات الأحجام نفسها لها تصنيف مختلف مثل 60W ، 150W ، 200W إلخ.
      إذا كان حجم المسألة ، ثم أي واحد هو الأفضل؟ أحادية أو بولي لوحة للطاقة الشمسية البلورية
      كلاهما مفيد لك مع نفس المزايا باستثناء أن الألواح الشمسية أحادية البلورة هي أكثر كفاءة في المساحة وتنتج طاقة كهربائية أكثر بقليل من الكريستالات ولكن هذا ليس هو الحال دائمًا.
      شيء واحد هو أن الألواح الشمسية الكريستالية أقل تكلفة قليلاً ، ولكنها أيضًا أقل كفاءة في المساحة.
      بالإضافة إلى ذلك ، لنفس التصنيف (على سبيل المثال 150W) من الألواح الشمسية أحادية أو متعددة البلورات ستولد ما يقرب من نفس الطاقة الناتجة الكهربائية (مع وجود اختلاف ضئيل لا يذكر) ، ولكن سوف يستغرق الكثير من الكريستالات مساحة أكبر بالمقارنة مع الألواح الشمسية أحادية البلورية.
      الآن يعتمد عليك ذلك الذي تذهب إليه.

      التكاليف:

      عادةً ما يتم سرد أسعار الألواح الكهروضوئية كتكلفة لكل واط (دولار / واط). إذا كنت تريد أن تذهب لأرخص سعر لكل قوة مصنفة ، فسيتعين عليك مقارنة أسعار الألواح الشمسية أحادية ومتعددة الكريستالات المتوفرة في السوق والإنترنت. على سبيل المثال ، تعد لوحة Talesun Solar (النموذج هو TP660P-235) أرخص لوحة PV ويتم تقديرها حوالي 235 واط بسعر 183 دولارًا. وبالتالي يصبح سعر الوط 0.75 دولار. من ناحية أخرى ، فإن الألواح الشمسية EcoSolargy (ECO230S156P-60) عبارة عن لوحة PV أغلى سعراً وتصنيفها 230 واط مع سعر لكل واط حوالي دولار واحد.
      الشركات المصنعة  تعطي ضمان على الألواح الشمسية حوالي 25-30 سنة. لكن ضع في اعتبارك أن أداء الألواح الشمسية يتدهور تدريجيًا بمرور الوقت ، ويظل الأداء الكلي 80٪ عندما يكون على وشك الانتهاء. لذلك ، لا تتنازل عن طاقة إخراج الألواح الشمسية واترك نظام تركيب الألواح الشمسية المصمم الخاص بك موثوقًا به. مرة أخرى! لا تذهب للألواح الكهروضوئية الرخيصة وإلا فسيتعين عليك دفع السعر مرة أخرى: P.
      مدونة الالكتروميكانيك| electrobrahim
      مدونة الالكتروميكانيك هي عبارة عن مدونة تقنية تهتم بكل ما يهم الالكتروميكنيك وكل ما هو جديد في التكنلوجيا والمعلوميات .وايضا بعض المواضيع المختلفة. للإتصال:ahttab1993@gmail.com الهاتف:212650958842+
      للإتصال بنا: ahttab1993@gmail.com.
      جميع الحقوق محفوظة ل مدونة الالكتروميكنيك
      تطوير من طرف أبراهيم أحطاب