نظام تقني

نظام تجميع التيار المستمر للطاقة الشمسية

Solar PV DC Collection System

شبكة كابلات وصناديق تجميع تجمع التيار المستمر من آلاف الألواح الشمسية في سلاسل، وتنقله بأقل فقد إلى العاكس الذي يحوله إلى تيار متردد.

نظرة عامة

يخدم هذا النظام محطة الطاقة الشمسية التي تنقل قدرتها عبر العاكس ومحول الرفع إلى الشبكة، إذ تولّد كل خلية شمسية تيارًا مستمرًا صغيرًا عندما يحرر الضوء الإلكترونات في شبه الموصل، وعلاقة تيارها بجهدها منحنى له نقطة قدرة عظمى. تُوصل الألواح على التوالي في سلاسل حتى يصل جهد السلسلة إلى نحو 1000 أو 1500 فولت، فينخفض التيار اللازم للقدرة نفسها. تمتد كابلات موجبة وسالبة من نهاية كل سلسلة إلى صندوق تجميع يضم مصهرًا لكل سلسلة ومانعة صواعق ومفتاح فصل، ثم تُجمع التيارات على قضيبين موجب وسالب. يخرج من الصندوق كابل رئيسي غليظ نحو العاكس المركزي. ويُختار مقطع الكابلات بحيث يبقى هبوط الجهد وفقد الحرارة في المقاومة دون نحو 1.5%.

كيف يعمل نظام تجميع التيار المستمر للطاقة الشمسية

مخطط ثلاثي الأبعاد يوضح طريقة عمل نظام تجميع التيار المستمر للطاقة الشمسية دخول ضوء الشمس +− + − SPD مفتاح فصل DC الرئيسي العاكس المركزي خروج تيار متردد إلى محول الرفع والشبكة L1L2L3 يخدم محطة الطاقة الشمسية:الألواح ← صندوق التجميع ← العاكس ← محول الرفع ← الشبكة ΔV = 2 · I · R , P = I² · RI = Isc − I0 · (e^(V/Vt) − 1)هبوط الجهد وفقد الكابلات المصفوفة الكهروضوئيةالسلاسلصندوق التجميعالمصهرات والحمايةالكابل الرئيسيفقد الكابلات
اضغط على الرقم لعرض الخطوة · اسحب المخطط جانبيًا لرؤيته كاملًا
  1. المصفوفة الكهروضوئية

    يحرر الضوء الإلكترونات في الخلايا فيتولد تيار مستمر وفق منحنى التيار والجهد.

    مصفوفة الألواح الكهروضوئيةالتأثير الكهروضوئي ومنحنى التيار-الجهد للخلية الشمسية
  2. السلاسل

    تُوصل الألواح على التوالي فيُجمع جهدها حتى نحو 1500 فولت ويقل التيار.

  3. صندوق التجميع

    تلتقي كابلات السلاسل على قضيبين موجب وسالب داخل صندوق التجميع.

  4. المصهرات والحماية

    لكل سلسلة مصهر يفصلها عند العطل، ومانعة صواعق تحمي من الجهد الزائد.

  5. الكابل الرئيسي

    كابل غليظ ينقل التيار المجمّع إلى العاكس، ويُختار مقطعه ليبقى هبوط الجهد صغيرًا.

    هبوط الجهد
  6. فقد الكابلات

    يتحول جزء من الطاقة إلى حرارة في مقاومة الكابل يساوي مربع التيار في المقاومة.

    فقد التوصيل I²R
محتوى النظام

اختر نوع الكيان لاستعراض المحتوى المرتبط.

الأصول ضمن هذا النظام

يُستخدم في المنشآت

المنشآت التي يدخل فيها هذا الكيان كأصل أو نظام.

محطة طاقة شمسية كهروضوئيةSolar PV Power Plant
محطة هجينة للطاقة الشمسية مع تخزين البطارياتHybrid Solar PV + Battery Storage Plantحسب التكوين

المبادئ المرتبطة

التأثير الكهروضوئي ومنحنى التيار-الجهد للخلية الشمسيةPhotovoltaic Effect & Solar Cell I–V Characteristic
فقد التوصيل I²RI²R Conduction Loss
هبوط الجهدVoltage Drop