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:

  1. الألواح الشمسية تنتج جهدًا منخفضًا يتم تخزينه في بطاريات مناسبة.

  2. التيار الكهربائي يُنقل إلى العاكس لتحويله إلى تيار متناوب AC.

  3. 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):

البندالقيمة النموذجية
الجهد المستخدم12V، 24V، 48V DC
التيار الكهربائيمرتفع (10–100 أمبير)
سعة النظام1 إلى 3 كيلوواط
كفاءة النظام85% – 92%
فواقد الأسلاك لمسافة 10 محتى 10%
تكلفة النظام1,000 – 4,000 دولار
عمر البطاريات3 – 5 سنوات
الاستخدام النموذجيإنارة، شحن أجهزة، مضخات صغيرة

مقارنة: Low Voltage مقابل الأنظمة الأخرى

المعيارLow VoltageHigh VoltageHybrid / On-Grid
الجهد الكهربائي12 – 48V DC600 – 1000V DC220 – 380V AC
درجة الأمانمرتفعةمنخفضة نسبياًمتوسطة
الفواقد في الأسلاكعاليةمنخفضة جداًمتوسطة
مناسبة للمسافات الطويلةلانعمنعم
الاستخدام الأنسبمنازل ومزارع صغيرةأنظمة صناعية وتجاريةالمنازل والشبكات
التكلفةمنخفضةمرتفعةمتوسطة – 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.