מערכת סולארית עצמאית – ממה היא מורכבת?

מערכות סולאריות עצמאיות משמשות כיום גופים ואנשים פרטיים שמעוניינים לייצר את החשמל שלהם בכוחות עצמם, ללא תלות ברשת החיצונית. כך למשל, ניתן לספק חשמל למקומות מרוחקים שאליהם לא מגיעה אספקת חשמל מהרשת.

מכלול המערכת בנוי מהרכיבים:

1. פאנלים סולאריים
2. בקר טעינה
3. מצברים
4. ממיר מתח + חיבור חיצוני לגנרטור או לשקע ביתי.

1. פאנלים סולאריים

תפקידם של הפאנלים – הפיכת אנרגיית קרני השמש לאנרגיה חשמלית. איך עובדים פאנלים סולאריים? – לחצו כאן.

2. בקר טעינה

זהו רכיב שתפקידו לקבל את האנרגיה המיוצרת ע”י הפאנלים והעברתם למצברים בצורה שאינה פוגעת במצבר, כמו:

• טעינה גבוהה מדי ממה שהמצבר יכול להכיל.
• מניעת זרם חוזר לכיוון הפאנלים.

חשוב: יש לדאוג לתכנון מקצועי בבחירת הבקר הטעינה. לא פעם נתקלתי בתכנון לקוי של מערכת עם הרבה פאנלים, כאשר בקר הטעינה לא היה מתאים וכתוצאה מזאת בקר הטעינה לא ידע לקחת את כל ההספקים שהפאנלים מייצרים ולהעבירם למצברים בצורה יעילה, אלא רק חלק קטן מהם. המשמעות – רוב האנרגיה שהפאנלים ייצרו, הלכו לאיבוד ללא שימוש.

ישנם שני סוגים של בקרים:

• בקר PWM – בקר פשוט יחסית וזול, עם נצילות בינונית.
• בקר MPPT – בקר איכותי, יקר יותר ונצילות של עד כ-15 אחוז יותר מPWM.

כאשר נבחר בקר PWM – יש לדעת באיזו צורה לחבר אליו את הפאנלים על מנת להגיע למקסימום ניצול הספק מהם ומבקר הטעינה.

3. מצברים

אגירת האנרגיה במצברים מאפשרת שימוש בזמן עננות רגעית/קבועה ובזמן החשכה.

ההספק נמדד ביחידת קוט”ש (קילוואט לשעה): מדידה של AH אמפר שעה X מתח המצבר. המצברים הם הרכיב היקר ביותר במערכת, לכן יש גם להתייחס אליהם בהתאם. ישנם כמה כללים חשובים על מנת לשמור על אורך החיים של המצבר:

• עומק פריקה (DOD) – אין לפרוק את המצבר עד לסופו, כי כך אנו מקצרים את חייו בחצי ואף יותר. אני בטוח שלא תרצו להחליף את המצברים כל שנה ולשלם כסף מיותר. לכן חשוב שמהנדס חשמל ובעל מקצוע יתכננו לכם את המערכת.
• טמפרטורה – יש לדאוג לאוורור המצברים.

4. ממיר מתח + חיבור חיצוני לגנרטור או לשקע ביתי

הממיר תפקידו להמיר את המתח הישר המגיע מהפאנלים למתח חילופין, כמו בבית. כיום יש מגמה הולכת וגוברת – להשתמש בממיר מטען קומבי. זהו ממיר שיודע לשמש גם כבקר טעינה וגם כממיר. בנוסף ישנה אופציה בחלק מהממירים להתחבר כגיבוי למקור חיצוני כמו גנרטור או שקע ביתי לטעינת מצברים, כאשר מסיבה כלשהי המצברים התרוקנו, ולאספקת מתח לצרכנים במקביל. כמו כן, בתכנון נכון יש להתאים את הממיר הנכון לצרכים המבוקשים וזאת כדי לא להגיע לעומס יתר ולהפסקת פעולת הממיר.

לסיכום

הדגש החשוב ביותר הוא התכנון של המערכת! מערכת סולארית עצמאית מצריכה תכנון מקצועי וקפדני על מנת שתענה על הצרכים שלכם, תהיה שימושית ותאריך ימים. לכן:

• יש לבחור ברכיבים איכותיים ועמידים.
• יש לדאוג לתכנון יצור מול צריכה, גם לצריכה רגעית וגם לצריכת קוט”שים מול שינויי מזג האוויר בעונות.
• יש לדאוג לתחזוקה ותפעול נכונים כמו טיפול במצברים (ניתן לקרוא מאמר שכתבתי בעבר בנושא בקישור הזה).