تركيب ألواح الطاقة الشمسية ليس مجرد تثبيت اللوح على السطح ثم توصيله بالانفرتر. التنفيذ الصحيح يبدأ بمعاينة الموقع وتصميم المصفوفة، ثم اختيار الهياكل ومسارات الكابلات والحماية، وبعدها التثبيت والتوصيلات والاختبارات بواسطة فنيين مؤهلين. الهدف هو أن تكون الألواح متوافقة مع الانفرتر وباقي النظام وآمنة ميكانيكيًا وكهربائيًا.
1. معاينة الموقع قبل التركيب
تبدأ المعاينة بمراجعة المساحة المتاحة، اتجاهات السطح، مصادر الظل، حالة السطح أو الأرض، أماكن مرور الكابلات، موقع الانفرتر، وسهولة الوصول للصيانة. لا يمكن تحديد توزيع الألواح بصورة صحيحة من مساحة السطح وحدها.
2. تحديد قدرة النظام وعدد الألواح
عدد الألواح يجب أن يبنى على استهلاك الطاقة أو الأحمال المطلوبة وقدرة اللوح والمساحة وحدود الانفرتر. كما يجب مراجعة الجهد والتيار المتوقعين في سلاسل الألواح حتى يظل التصميم داخل حدود الجهاز.
راجع خلايا وألواح الطاقة الشمسية وانفرتر الطاقة الشمسية قبل اعتماد المكونات.
3. دراسة الظلال والاتجاه والميل
الظل على جزء من المصفوفة قد يؤثر على الإنتاج، لذلك يجب مراجعة الأشجار والمباني والحواجز ومعدات السطح. الاتجاه والميل المناسبان يختلفان حسب الموقع وطبيعة السطح وهدف التصميم، ولا توجد زاوية واحدة تصلح لكل مشروع.
4. اختيار هيكل التثبيت
الهيكل يجب أن يتوافق مع نوع السطح أو الأرض، أبعاد الألواح، ظروف الموقع، ومسارات المياه والصيانة. طريقة التثبيت تختلف بين الأسطح الخرسانية والمعدنية والهياكل الأرضية، ويجب مراعاة تعليمات الشركات المصنعة ومتطلبات السلامة والإنشاء.
5. تثبيت الألواح
تثبت الألواح على الهيكل باستخدام نقاط التثبيت المسموح بها ووفق عزم الربط والتعليمات الخاصة بالموديل والهيكل. أعمال الارتفاعات تحمل مخاطر حقيقية، لذلك يجب استخدام معدات ووسائل حماية مناسبة وأن يتولى التنفيذ أشخاص مؤهلون.
6. تصميم سلاسل الألواح
لا يتم توصيل الألواح عشوائيًا على التوالي أو التوازي. يجب حساب عدد الألواح في كل String وفق جهد الدائرة المفتوحة، جهد التشغيل، التيار، حدود MPPT، وحدود دخل الانفرتر في ظروف الموقع. هذه الحسابات يجب أن تراجع على بيانات الموديلات الفعلية.
7. الكابلات والوصلات
مقاطع الكابلات ومساراتها ووصلاتها تُختار حسب التيار والطول والهبوط المقبول في الجهد وطريقة التركيب والبيئة المحيطة. يجب استخدام مكونات مناسبة لتطبيقات التيار المستمر والظروف الخارجية عند الحاجة، وعدم الاعتماد على توصيلات مرتجلة.
8. الحماية والفصل والتأريض
وسائل الحماية جزء أساسي من التصميم. قد تشمل وسائل فصل وحماية مناسبة لجانب DC وAC، حماية من زيادة الجهد عند الحاجة، والتأريض وفق تصميم النظام والاشتراطات المطبقة. لا تنفذ أو تعدل هذه الأجزاء بنفسك إذا لم تكن مؤهلًا.
9. توصيل الانفرتر وباقي النظام
مكان الانفرتر يجب أن يتوافق مع تعليمات المصنع من حيث البيئة والتهوية والمسافات المطلوبة. إذا كان النظام يحتوي على بطاريات، يجب أيضًا التأكد من توافق الجهد ونطاقات الشحن وطريقة الاتصال والحماية.
لفهم الصورة الكاملة راجع أنظمة الطاقة الشمسية وبطاريات الطاقة الشمسية.
10. الاختبارات قبل التشغيل
قبل تشغيل النظام يجب مراجعة التوصيلات والقطبية والجهود والحماية والتأريض حسب نطاق المشروع، ثم تشغيل المنظومة ومراقبة القراءات والتنبيهات. نجاح التشغيل للحظة واحدة لا يغني عن إجراء اختبارات وتسليم واضح للمستخدم.
أخطاء شائعة في تركيب الألواح
- تجاهل الظلال عند توزيع المصفوفة.
- اختيار عدد ألواح غير متوافق مع حدود الانفرتر.
- استخدام هيكل غير مناسب لطبيعة السطح.
- إهمال مساحة الوصول للصيانة.
- استخدام كابلات أو وصلات غير مناسبة للبيئة أو التيار.
- تجاهل الحماية والتأريض.
- تنفيذ التوصيلات أثناء وجود تغذية أو بدون إجراءات أمان مناسبة.
هل يمكن تركيب الألواح بنفسك؟
أعمال الارتفاعات والدوائر الكهربائية DC وAC يمكن أن تسبب إصابات خطيرة أو تلفًا للمعدات إذا نُفذت بصورة خاطئة. الأفضل أن يتولى التركيب فنيون أو مهندسون مؤهلون وفق التصميم وتعليمات المصنع. هذا المقال يوضح مراحل المشروع ولا يُعد تعليمات تنفيذ ذاتي للتوصيلات الكهربائية.
ما الذي يجب أن يتضمنه عرض التركيب؟
- المعاينة والتصميم.
- عدد الألواح والموديلات.
- نوع الهياكل ونطاق التثبيت.
- الكابلات والحماية الرئيسية.
- الانفرتر والبطاريات إن وجدت.
- التركيب والاختبارات والتشغيل.
- الضمان وما يشمله كل بند.
عند الانتقال من التخطيط للتنفيذ راجع خدمات التركيب، وبعد التشغيل راجع خدمات الصيانة وما بعد البيع.
أسئلة شائعة
هل اتجاه الألواح ثابت لكل المواقع؟
لا. الاتجاه والميل يتأثران بالموقع والسطح والظلال وهدف النظام، لذلك يجب تقييمهما لكل مشروع.
هل يمكن إضافة ألواح بعد التركيب؟
يمكن في بعض الأنظمة إذا كانت حدود الانفرتر والهياكل والحماية تسمح بالتوسعة، والأفضل التخطيط لذلك من البداية.
هل سعر التركيب يُحسب من عدد الألواح فقط؟
لا. التكلفة تتأثر بالهياكل ومسارات الكابلات والحماية وطبيعة السطح وصعوبة الوصول ونطاق الاختبارات وباقي مكونات النظام.
