أنواع بطاريات الطاقة الشمسية

 كما هو موضح في هذه الدائرة البسيطة فان الواح الطاقة الشمسية Solar panel تقوم بتحويل ضوء الشمس الي تيار مستمر ثم يمر التيار عبر اسلاك التوصيل الي منظم الشحن Regulator واحيانا نسميه Charge controller ووظيفته هي تنظيم الجهد قبل مروره الي بطاريات الطاقة الشمسية التي بدورها تقوم بتخزين الطاقة الكهربية طوال فترة عمل الالواح الشمسية في فترة النهار ثم يمر التيار بعد ذلك الي محول التيار او الانفرتر الذي يقوم بتحويل التيار من مستمر الي متردد وينظم الجهد حتي يصبح مناسب للاستخدام بالنسبة للادوات الكهربية داخل المنزل.

ولكن هناك سؤال يدور في بال الكثيرين ممن يبدأوا في التفكير في بدأ استخدام انظمة الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء ثم يأتي ذكر البطاريات الشمسية فيسأل أحدهم :  

هل يمكن استخدام بطارية السيارة لتخزين الطاقة الشمسية؟

في الحقيقة وبكل تأكيد لا وحتي لو أخبرك أحدهم انها ستعمل فعليك ان تعرف جيدا ان عمل البطارية لفترة مؤقتة ليس معناه نجاحها في العمل فان بطارية السيارة لو استخدمتها في نظام شمسي ستفسد بعد فترة قصير جدا ثم انها لن تستطيع تلبية احتياجك من الكهرباء لفترة طويلة اثناء غياب الشمس.

بطاريات السيارات مصممة لكي تعطيك كمية كبيرة من الشحنة الكهربية في فترة قصيرة وهي فترة بداية دوران المحرك ثم باقي الوقت يتم شحنها عن طريق الدينامو في السيارة. علي عكس بطاريات الطاقة الشمسية التي هي مصممة لكي يتم شحنها طوال فترة سطوع الشمس ثم تقوم بتفريغ شحنتها طوال الليل. وفي الحقيقة بطاريات الطاقة الشمسية هي ما يسميه المتخصصون Deep cycle batteries او بطاريات دورة الشحن العميقة . فما هي اذن بطاريات دورة الشحن العميق ؟

 

بطاريات دورة الشحن العميق ( بطاريات الطاقة الشمسية )

بطاريات الشحن العميق تستخدم في انظمة الطاقة الشمسية الغير متصلة وكذلك انظمة طاقة الرياح وتطبيقات صناعية وبحرية متعددة. و بطاريات الطاقة الشمسية هي من هذا النوع حيث ان هذه البطاريات تسطيع ان تقوم بعملية الشحن في وقت طويل وبتيار منخفض وكذلك تستطيع تفريغ الشحنة في وقت طويل. كما ان كفاءة الشحن والتفريغ بها قد تصل الي 90% او حتي 95% وهذا رقم كبير جدا ويجعلها مميزة.

ويعتبر الفرق العملي ما بين بطاريات دورة الشحن العميق الحقيقية ( بطاريات الطاقة الشمسية ) و بطاريات الشحن العميق ( للأغراض الملاحية وفي عربات الجولف ) و البطاريات العادية ( بطاريات السيارات )

هو ان بطاريات الشحن العميق الحقيقية ( بطاريات الطاقة الشمسية ) تستطيع ان تتحمل ان تفرغ شحنتها كاملة دون ان تتلف 1200 مرة . أما بطاريات الشحن العميق للأغراض الملاحية وفي عربات الجولف فتستطيع ان تقوم ما بين 200 الي 300 مرة من تفريغ شحنتها كاملة دون ان تتلف. أما بطارية السيارة العادية فقد تتحمل ذلك ما بين 50 الي 100 مرة.

بطاريات الطاقة الشمسية هي بطارية شحن عميق حقيقية ويميزها ان حجم وسمك صفائح الرصاص التي بداخلها كبير حتي يتحمل الحمل الواقع عليها اثناء الشحن الكامل أو التفريغ الكامل. وهذا ما يرفع ثمنها نظرا لأن الرصاص سعره مرتفع.

 

أنواع بطاريات الطاقة الشمسية

في الواقع يوجد نوعين رئيسيين من بطاريات الطاقة الشمسية وهما :
بطاريات الرصاص المغمورة FLA - Flooded Lead Acid و الغير مغمورة VRLA Valve Regulated Lead Acid

بالنسبة لبطاريات الرصاص المغمورة  FLA
  كما هو واضح من اسمها فالواح الرصاص بها تكون مغمورة تماما بسائل قابل للتأين الكهربي. وعليك جيدا ان تأخذ في اعتبارك ان هذا النوع اثناء عمله يقوم باطلاق غاز الهيدروجين القابل للانفجار فعليك ان تكون حذر جدا الا يتواجد بجانبها اي نوع من اللهب او الشرارة اثناء عملها.

 أما بالنسبة لبطاريات الرصاص الغير مغمورة VRLA
فهي تقريبا لا تحتاج الي صيانة كما انها تطلق كمية مهملة من غاز الهيدروجين ما يجعلها اسهل في النقل وفي التركيب ولا يعتبر التعامل معها فيه شيء من الخطورة.
وهذا النوع يوجد منه ثلاثة انواع رئيسية وهم Wet أو AGM أو Gel .

ال Wet يستطيع ان يقوم بعمل ما يقرب من 500 عملية تفريغ عميقة لما يقرب من 80% من شحنته وهو اصلا مصمم لاأغراض ملاحية ولكن يمكن استخدامه في انظمة الطاقة الشمسية وهو يعتبر حل مثالي واقتصادي اذا كنت تبحث عن التوفير.

اما ال AGM فهو أختصار Absorbed Glass Mat وهو يعني السائل القابل للتأين الكهربي تم امتصاصه في حصيرة اسفنجية.

وبالنسبة لل Gel فهو من اسمه واضح ان السائل تم تحويله الي ما يشبه الجيلي اي انه اصبح أقل ميوعة وأكثر تماسك.

فكلا النوعين سواء AGM أو Gel هما جيدان جدا ويمكن ان يعملوا في اي ظرف ولكن بالطبع ال Gel هو أفضل وأكثر كفاءة وعمره الافتراضي اكبر كما انه بستطيع ان يقوم بعمل دورة تفريغ عميقة قد يصل فيها الي تفريغ 95% من الشحنة الموجودة بالبطارية.

 أنواع بطاريات الطاقة الشمسية من حيث شكل شرائح الرصاص

بكل بساطة هناك نوعين من بطاريات الطاقة الشمسية اعتمادا علي التقسيم من حيث شكل شرائح الرصاص فهما نوعين :
شرائح مسطحة ( Flat Plates ) وهو يكون فيه الواح الرصاص علي شكل شرائح متراصة وعمرها الافتراضي يكون ما بين 10 الي 12 سنة.

الواح اسطوانية الشكل ( Tubular plate ) وتكون فيه الرصاص علي شكل اسطوانات متداخلة وعمرها الافتراضي يكون ما بين 20 الي 25 سنة.
ويمكن التمييز بين النوعين بمجرد النظر حيث انك ستجد البطاريات ذات الالواح الاسطوانية أطول من الأخري ذات الالواح المسطحة بشكل ملحوظ.