
أنظمة الطاقة الشمسية منخفضة الجهد (Low Voltage DC Systems)
أنظمة الجهد المنخفض في الطاقة الشمسية تُستخدم بشكل شائع في التطبيقات الصغيرة والمنزلية، وتعتمد على جهد مستمر DC منخفض مثل 12 فولت، 24 فولت، أو 48 فولت.
كيفية عمل النظام:
الألواح الشمسية تنتج جهدًا منخفضًا يتم تخزينه في بطاريات مناسبة.
التيار الكهربائي يُنقل إلى العاكس لتحويله إلى تيار متناوب AC.
الطاقة تُستخدم مباشرة أو تُخزن في البطاريات لاستخدامها لاحقًا.
المميزات:
أمان أعلى مقارنة بأنظمة الجهد العالي، ما يجعلها مناسبة للمنازل.
سهولة التركيب والصيانة دون الحاجة إلى متخصصين عاليي المستوى.
تكلفة مكونات أقل، خاصة للبطاريات والعاكسات.
مثالية للأنظمة الصغيرة والمتوسطة في البيوت والمزارع والمركبات.
مرونة في التوسعة البسيطة.
العيوب:
فواقد كهربائية أعلى بسبب ارتفاع التيار.
تحتاج إلى أسلاك سميكة ومكلفة لمسافات طويلة لتقليل الفقد.
غير فعالة في المشاريع الكبيرة بسبب الحاجة لتيار كبير.
تأثر أعلى بالطقس والأحمال العالية.
كفاءة أقل نسبيًا مقارنة بالأنظمة عالية الجهد.
بيانات وأرقام واقعية (كنموذج):
البند | القيمة النموذجية |
---|---|
الجهد المستخدم | 12V، 24V، 48V DC |
التيار الكهربائي | مرتفع (10–100 أمبير) |
سعة النظام | 1 إلى 3 كيلوواط |
كفاءة النظام | 85% – 92% |
فواقد الأسلاك لمسافة 10 م | حتى 10% |
تكلفة النظام | 1,000 – 4,000 دولار |
عمر البطاريات | 3 – 5 سنوات |
الاستخدام النموذجي | إنارة، شحن أجهزة، مضخات صغيرة |
مقارنة: Low Voltage مقابل الأنظمة الأخرى
المعيار | Low Voltage | High Voltage | Hybrid / On-Grid |
---|---|---|---|
الجهد الكهربائي | 12 – 48V DC | 600 – 1000V DC | 220 – 380V AC |
درجة الأمان | مرتفعة | منخفضة نسبياً | متوسطة |
الفواقد في الأسلاك | عالية | منخفضة جداً | متوسطة |
مناسبة للمسافات الطويلة | لا | نعم | نعم |
الاستخدام الأنسب | منازل ومزارع صغيرة | أنظمة صناعية وتجارية | المنازل والشبكات |
التكلفة | منخفضة | مرتفعة | متوسطة – مرتفعة |
خلاصة:
أنظمة الجهد المنخفض هي الخيار المثالي للمبتدئين أو المناطق التي لا تحتاج إلى طاقة عالية. بفضل تكلفتها المنخفضة وسهولة تركيبها، فهي تُعد مثالية للمنازل الريفية، أنظمة الإنارة البسيطة، أو الأنظمة المحمولة. ومع ذلك، فهي غير مناسبة للأنظمة واسعة النطاق بسبب فواقد الطاقة العالية.