كابلات الطاقة الشمسية الكهروضوئيةتُعدّ الكابلات الشمسية مكونات أساسية لأي نظام طاقة شمسية كهروضوئية، وتُعتبر بمثابة شريان الحياة الذي يربط الألواح الفردية لضمان عمل النظام. تُنقل الطاقة المُولّدة من الألواح الشمسية إلى مكان آخر، مما يعني أننا نحتاج إلى كابلات لنقل الطاقة من الألواح الشمسية - وهنا يأتي دور الكابلات الشمسية.
يُعد هذا الدليل بمثابة دليل تمهيدي لكابلات الطاقة الشمسية بقطر 4 مم، وهي الأكثر استخدامًا إلى جانب كابلات 6 مم. سنوضح الفروقات بين الكابلات/الأسلاك، وطرق تحديد المقاسات، وتركيب كابلات الطاقة الشمسية بقطر 4 مم.
كابلات الطاقة الشمسية مقابل الأسلاك: ما الفرق؟
يُفترض أن مصطلحي "سلك" و"كابل" متشابهان لدى العامة، ولكن في الواقع، هناك فرق كبير بينهما. فاللوحة الشمسية عبارة عن مجموعة من الموصلات المتعددة، بينما السلك موصل واحد فقط.
هذا يعني أن الأسلاك هي المكونات الصغيرة التي تُكوّن الكابل الأكبر. يحتوي كابل الطاقة الشمسية بقطر 4 مم على عدة أسلاك صغيرة داخله، تُستخدم لنقل الكهرباء بين مختلف نقاط النهاية في نظام الطاقة الشمسية.
كابلات الطاقة الشمسية: مقدمة 4 مم
لفهم كيفية عمل كابلات الطاقة الشمسية مقاس 4 مم، يتعين علينا تحليل المكونات الأساسية التي يتكون منها الكابل: الأسلاك.
كل سلك داخل كابل بقطر 4 مم يعمل كموصل، ويتألف الكابل من عدة موصلات. تُصنع أسلاك الطاقة الشمسية من مواد متينة كالنحاس أو الألومنيوم، مما يوفر اتصالاً موثوقًا به ونقلًا للكهرباء من الألواح الشمسية إلى المنزل.
هناك نوعان من الأسلاك: سلك مفرد وأسلاك مجدولة. يعمل السلك المفرد أو السلك الصلب كموصل واحد داخل الكابل، وعادةً ما يكون معزولاً بطبقة واقية لحمايته من العوامل الجوية. تُستخدم الأسلاك المفردة في التمديدات الكهربائية الأساسية في المنازل، بما في ذلك كابلات الطاقة الشمسية. وهي عادةً خيار أرخص مقارنةً بالأسلاك المجدولة، ولكن لا تتوفر إلا بمقاسات أصغر.
الأسلاك المجدولة هي الأخ الأكبر للأسلاك المفردة، و"المجدولة" تعني أن السلك عبارة عن وصلة أسلاك مختلفة ملتوية معًا لتكوين سلك واحد. تُستخدم الأسلاك المجدولة في أنظمة الطاقة الشمسية، ولها تطبيقات أخرى أيضًا، لا سيما المركبات المتحركة مثل السيارات والشاحنات والمقطورات، إلخ. تتميز الأسلاك المجدولة بسمكها، مما يجعلها أكثر مقاومة للاهتزازات والعوامل الجوية، وبالتالي فهي أغلى ثمنًا. تأتي معظم كابلات الطاقة الشمسية مزودة بأسلاك مجدولة.
ما هو كابل الطاقة الشمسية 4 مم؟
كابل الطاقة الشمسية بسمك 4 مم هو كابل بسمك 4 مم، يحتوي على سلكين على الأقل مغلفين معًا تحت غطاء واقٍ واحد. وحسب الشركة المصنعة، قد يحتوي كابل 4 مم على 4-5 أسلاك موصلة، أو سلكين فقط. بشكل عام، تُصنف الكابلات بناءً على إجمالي عدد الأسلاك في كل سلك. هناك أنواع مختلفة من كابلات الطاقة الشمسية: كابلات الطاقة الشمسية المتسلسلة، وكابلات الطاقة الشمسية ذات التيار المستمر، وكابلات الطاقة الشمسية ذات التيار المتردد.
كابلات التيار المستمر الشمسية
كابلات التيار المستمر هي الأكثر استخدامًا في توصيل الألواح الشمسية، وذلك لاستخدامها في المنازل والألواح الشمسية.
- هناك نوعان شائعان من كابلات التيار المستمر: كابلات التيار المستمر المعيارية وكابلات التيار المستمر السلسلة.
يمكن دمج كلا الكابلين مع ألواح الطاقة الشمسية الكهروضوئية، وكل ما تحتاجه هو موصل صغير لتوصيل كابلات التيار المستمر المختلفة. نشرح أدناه كيفية توصيل كابلات الطاقة الشمسية بقطر 4 مم باستخدام موصلات متوفرة في أي متجر معدات.
كابل الطاقة الشمسية DC: 4 مم
4 مم DCكابل الطاقة الشمسيةيُعدّ كابل 4 مم من أكثر الكابلات استخدامًا في توصيلات الطاقة الشمسية. لتوصيل كابل شمسي بقطر 4 مم، ما عليك سوى توصيل الكابلات الموجبة والسالبة من السلاسل مباشرةً بمحول الطاقة الشمسية (يُسمى أحيانًا "صندوق المولد"). يُحدد خرج الطاقة للوحدات السلك الذي تحتاجه. تُستخدم كابلات 4 مم، بينما تتوفر أنواع أخرى شائعة مثل كابلات 6 مم و2.5 مم، حسب احتياجاتك.
تُستخدم كابلات الطاقة الشمسية بسمك 4 مم غالبًا في الأماكن الخارجية حيث تتعرض لأشعة الشمس القوية، مما يعني أن معظمها مقاوم للأشعة فوق البنفسجية. وللوقاية من قصر الدائرة، يجب على الفني التأكد من عدم توصيل الكابلات الموجبة والسالبة على نفس الكابل.
حتى كابلات التيار المستمر أحادية السلك قابلة للاستخدام وتوفر موثوقية عالية. من حيث اللون، عادةً ما يكون لديك سلك أحمر (يحمل الكهرباء) وسلك أزرق (يحمل الشحنة السالبة). تُحاط هذه الأسلاك بلوح عازل سميك لحمايتها من الحرارة والأمطار.
من الممكن توصيلسلك الطاقة الشمسيةيمكن توصيل محول الطاقة الشمسية بطرق متعددة. فيما يلي خيارات التوصيل الأكثر شيوعًا:
- طريقة سلسلة العقدة.
- صندوق مجمع التيار المستمر.
- اتصال مباشر.
- كابل توصيل التيار المتردد.
إذا كنت ترغب في التوصيل باستخدام كابل تيار متردد، فستحتاج إلى استخدام معدات الحماية لتوصيل العاكسات بشبكة الكهرباء. إذا كان عاكس الطاقة الشمسية ثلاثي الطور، فإن معظم توصيلات الجهد المنخفض من هذا النوع تُجرى باستخدام كابلات تيار متردد خماسية النواة.
تحتوي كابلات التيار المتردد خماسية النواة على ثلاثة أسلاك لثلاث مراحل مختلفة تحمل الكهرباء: موجب، سالب، ومحايد. إذا كان لديك نظام شمسي مزود بعاكس أحادي الطور، فستحتاج إلى ثلاثة كابلات لتوصيله: سلك حي، سلك أرضي، وسلك محايد. قد تختلف لوائح التوصيل الشمسي باختلاف الدول. تأكد جيدًا من امتثالك لقوانين الدولة المحلية.
التحضير للتركيب: كيفية تحديد حجم كابلات الطاقة الشمسية في نظام الطاقة الشمسية
يُعدّ اختيار المقاس المناسب من أهم العوامل عند توصيل أسلاك مختلفة بنظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية. يُعدّ اختيار المقاس المناسب أمرًا بالغ الأهمية للسلامة، وذلك لتجنب قصر الصمامات وارتفاع درجة الحرارة عند حدوث زيادة مفاجئة في التيار الكهربائي. فإذا لم يتحمل الكابل الطاقة الزائدة، سينفجر، مما قد يُسبب حريقًا في النظام الشمسي. احرص دائمًا على اختيار المقاس المناسب للكابل، لأن استخدام كابل أصغر من المقاس المناسب يُعرّضك لخطر الحريق والملاحقة القانونية، نظرًا لأنه غير قانوني في معظم الولايات القضائية.
وفيما يلي العوامل الرئيسية التي تحدد حجم كابل الطاقة الشمسية المطلوب:
- قوة الألواح الشمسية (أي القدرة على توليد الطاقة - إذا كان لديك الكثير من التيار، فأنت بحاجة إلى حجم أكبر).
- المسافة بين الألواح الشمسية والأحمال (إذا كانت المسافة بين الاثنين أكبر، فستحتاج إلى تغطية/حجم أعلى لضمان المرور الآمن).
مقاطع عرضية لكابل الطاقة الشمسية الرئيسي
إذا قمت بتوصيل الألواح الشمسية على التوالي (وهي الطريقة الأكثر شيوعًا)، فيجب وضع العاكسات في أقرب مكان ممكن من عداد التغذية. أما إذا كانت العاكسات بعيدة عن القبو، فقد يؤدي طول كابل الطاقة الشمسية إلى خسائر محتملة في التيار المتردد والتيار المستمر.
الهدف هنا هو ضمان وصول الكهرباء المولدة من الألواح الشمسية إلى أقصى مدى ممكن دون أي خسائر في العاكس الشمسي. تتميز كابلات الطاقة الشمسية بمقاومة للفقدان في درجة الحرارة المحيطة.
يمكن أن يؤثر سُمك كابل التيار المستمر الرئيسي للطاقة الشمسية على منع فقدان الجهد أو الحفاظ عليه عند مستوى معقول، ولذلك كلما زاد سُمك الكابل، كان ذلك أفضل. يُصمم المصنعون كابلات التيار المستمر للطاقة الشمسية بحيث يكون فقدان الجهد أقل من ذروة خرج المولد. تتميز كابلات الطاقة الشمسية بمقاومة، ويمكن حساب انخفاض الجهد عند هذه المقاومة.
كيفية العثور على كابل طاقة شمسية عالي الجودة مقاس 4 مم
فيما يلي العوامل الرئيسية التي تحدد ما إذا كان لديك كابل شمسي عالي الجودة مقاس 4 مم:
مقاومة للعوامل الجوية. يجب أن يكون كابل 4 مم مقاومًا لدرجات الحرارة العالية والأشعة فوق البنفسجية. تُستخدم كابلات الطاقة الشمسية في البيئات الدافئة والمعرضة لأشعة الشمس الطويلة والرطوبة.
نطاق درجة الحرارة. يجب تصميم كابلات الطاقة الشمسية لتحمل درجات حرارة منخفضة، مثل -30 درجة مئوية وأكثر من +100 درجة مئوية.
جودة بناء متينة. يجب أن تقاوم الكابلات الانحناء والشد والضغط.
مقاوم للأحماض والقلويات. هذا يضمن عدم ذوبان الكابل عند تعرضه لمواد كيميائية ضارة.
مقاوم للحريق. إذا كان الكابل يتمتع بخصائص مقاومة للهب، فسيكون انتشار الحريق أصعب في حال العطل.
مقاوم للماس الكهربائي. يجب أن يكون الكابل مقاومًا للماس الكهربائي حتى في درجات الحرارة العالية.
غطاء واقٍ. سيحمي هذا التعزيز الإضافي الكابل من القوارض والنمل الأبيض الذي قد يمضغه.
كيفية توصيل كابل الطاقة الشمسية مقاس 4 مم
مرحبًا بكم في دليلنا لتوصيل كابلات الطاقة الشمسية بقطر 4 مم. لتوصيلها، ستحتاج إلى أداتين أساسيتين: كابل بقطر 4 مم وموصل الطاقة الشمسية الكهروضوئية MC4.
تتطلب الأسلاك الشمسية موصلات من أجل توصيلها في المكان الصحيح، وأكثر أنواع الموصلات شيوعًا للأسلاك الشمسية مقاس 4 مم هو موصل MC4.
يُستخدم هذا الموصل في معظم الألواح الشمسية الحديثة، ويوفر حمايةً ضد الماء والغبار للكابلات. تتميز موصلات MC4 بأسعارها المعقولة وتوافقها المثالي مع كابلات 4 مم، بما في ذلك كابلات الطاقة الشمسية 6 مم. إذا اشتريتَ لوحة شمسية جديدة، فستجد موصلات MC4 متصلةً بها مباشرةً، مما يعني أنك لن تحتاج إلى شرائها بنفسك.
- ملاحظة: موصلات MC4 هي معدات أحدث ولا تعمل مع كابلات MC3.
تكمن المشكلة الكبرى في معظم أنظمة الطاقة الشمسية في رغبتنا في نقل الكهرباء من الألواح المثبتة على السطح إلى مكان آخر في المنزل. والطريقة الوحيدة لتحقيق ذلك هي شراء أسلاك مقطوعة مسبقًا يتراوح قطرها بين 10 و30 قدمًا، ولكن الأفضل هو شراء طول الكابل المناسب وتوصيله بموصلات MC4.
كما هو الحال مع أي كابل آخر، يحتوي كابل MC4 على موصلات ذكر وأنثى. ستحتاج إلى أدوات أساسية مثل كابل الطاقة الشمسية بقطر 4 مم، وموصلات MC4 ذكر/أنثى، وأداة لتجريد الأسلاك، وأداة لتجعيد الأسلاك، وحوالي 5-10 دقائق من وقتك لإنجاز المهمة.
1) إعداد الموصلات
الموصل هو أهم مكون لأنه يربط الكابلات بلوحتك الشمسية. عليك أولاً وضع علامة على المعدن لتحديد المسافة التي تريد أن يدخل بها الموصل في الموصل الحالي، وإذا تجاوز الكابل هذه العلامة، فقد لا تتمكن من توصيل جميع موصلات MC4 معًا.
2) موصل ذكر مجعد
ستحتاج إلى أداة ضغط للضغط، ونوصي بموصل ضغط MC4 مقاس 4 مم لأنه سيوفر لك اتصالاً متينًا ويثبت الكابلات معًا أثناء الضغط. تتوفر معظم أدوات الضغط بأسعار تبدأ من 40 دولارًا أمريكيًا. هذا هو الجزء السهل من عملية الإعداد.
ابدأ بتمرير صامولة البرغي فوق العقص المعدني، ثم تأكد من وجود مشبك تثبيت غير رجعي داخل الغلاف البلاستيكي. إذا لم تُثبّت الصامولة على الكابل أولًا، فلن تتمكن من فك الغلاف البلاستيكي.
3) أدخل كابل 4 مم
بافتراض أنك ثبّتت كابل الطاقة الشمسية بقطر 4 مم بشكل صحيح، بمجرد إدخاله في الموصل، ستسمع صوت "طقطقة" يدل على تثبيته بشكل آمن. في هذه المرحلة، عليك تثبيت الكابل في الغلاف البلاستيكي.
4) غسالة مطاطية آمنة
ستلاحظ أن حلقة الختم (عادةً ما تكون مصنوعة من المطاط) مثبتة في نهاية الكابل. هذا يُوفر ثباتًا متينًا لكابل الطاقة الشمسية بقطر 4 مم بمجرد ربط الصمولة في الغلاف البلاستيكي. تأكد من إحكام ربطها، وإلا فقد يدور الموصل حول الكابل ويتلف الاتصال. بهذا يُكمل توصيل الموصل الذكر.
5) موصل أنثى مجعد
خذ الكابل واثنِه قليلاً لضمان تلامس أفضل للسطح داخل العقص. ستحتاج إلى نزع عزل الكابل قليلاً لكشف السلك للتجعيد. ثبت الموصل الأنثوي بنفس الطريقة التي فعلتها مع الموصل الذكر في الخطوة الثانية.
6) توصيل الكابل
في هذه المرحلة، كل ما عليك فعله هو إدخال الكابل. كل ما عليك فعله هو تمرير صامولة البرغي فوق الكابل وفحص الحلقة المطاطية مرة أخرى. ثم عليك دفع الكابل المجعّد في غلافه الأنثوي. ستسمع صوت "طقطقة" هنا أيضًا، وستعرف بذلك أنك قد ثبّته في مكانه.
7) اختبار الاتصال
المرحلة الأخيرة من عملية التوصيل هي اختبار التوصيل. نوصي باختبار التوصيل باستخدام موصلات MC4 حصريًا قبل توصيلها بالألواح الشمسية الرئيسية أو وحدة التحكم بالشحن، وذلك للتأكد من أن كل شيء يعمل بشكل صحيح. إذا نجح التوصيل، فستضمن بذلك استقرار التوصيل لسنوات قادمة.
وقت النشر: 03-10-2021