أنظمة مصادر التغذية الإحتياطية أو البديلة

مصادر التغذية البديلة هي مصدر تيار كهربائي بديل للمصدر الكهربائي العام والذي يأتي من شركة الكهرباء التابع لحكومة البلد
ونظرا لعدم قدرة شركة الكهرباء العامة على تأمين التيار الكهربائي بشكل دائم ومستمر على مدار الساعة فإنه يلجأ الى تأمين مصادر تيار كهربائي بديل او احتياطي يستخدم لحين عودة التيار العام
ومن هذه المصادر البديلة

1-كهرباء المولد
 المولدات هي اكثر مصدر كهربائي يلجأ إليه في حال غياب التيار العام
تعمل هذه المولدات على الوقود (بنزين او ديزل)
والمولدات التي يتم استخدامها هي ثلاثة أنواع

1- مولد البيت
وهو مولد ذو قدرة صغيرة 2KVA مثلا يغذي البيت او جزء منه 

2- مولد الشارع
وهو مولد يملكله شخص معين يوزع منه اشتراكات للمنطقة المحيطة به
والاشتراك أما من خلال عداد او  قاطع 5 أمبير مثلا

3- مولد البناية
وهو مولد ذو قدرة عالية 100 KVA مثلا يتم اختياره حسب الأحمال في المبنى بحيث يستطيع تعويض المبنى بالتيار الكهربائي في حال انقطاع التيار العام

في بعض الأحيان  يركب للشقق عدادات او قواطع محددة مثلا 20 أمبير
وهذا بحسب اتفاق سكان المبنى ودرءا للمشاكل والاختلافات

وفي بعض الأحيان يركب مولدان او أكثر في المبنى واحد 100KVA والأخر 250KVA مثلا
ويركب نظام تزامن بين المولدات (سينكرو) بحيث تدور المولدات او احدهما حسب الأحمال في المبنى

2-كهرباء الطاقة الشمسية (الألواح الشمسية)

اللوح الضوئي هو مجموعة متشابكة من الخلايا الضوئية والتي تعرف أيضا بالخلايا الشمسية والتي تسمح بإنتاج الكهرباء عند تعرضها للضوء

 تستخدم مجموعات من الألواح الضوئية  لغرض أنتاج الكهرباء على المستوي المنزلي أو الصناعي

ونظرا لكون اللوح المنفرد ينتج قدرا محدودا من الطاقة الكهربائية
 تتكون استخداماته من مجموعات من الألواح العديدة وتسمي هذه مصفوفة ضوئية
وتتكون الأنظمة الضوئية الكهربائية من مصفوف للألواح الضوئية  ومحول كهربائي  (أنفيرتر او عاكس ) ومع أو بدون بطاريات

وتستخدم الأنظمة الضوئية الكهربائية إما بمعزل عن الشبكة الكهربائية أو تكون متصلة بها

تطبيقات الطاقة الشمسية

هناك العديد من تطبيقات الطاقة الشمسية نذكر منها

1- تطبيقات الطاقة الشمسية في المشاريع الكبرى

وهي عبارة عن مشاريع ضخمة تقوم بها الدول أو المؤسسات لتوفير جزء كبير من احتياجاتها للكهرباء عن طريق انشاء محطات ضخمة لتوليد الطاقة الكهربية من الألواح الشمسية كبديل نظيف وآمن بدلا من محطات توليد الطاقة بالوقود  كالفحم والبترول 

2- تطبيقات الطاقة الشمسية في الأبراج والمباني العملاقة

يتم استخدام الألواح الشمسية في الأبراج والمباني العملاقة لتوفير اكبر قدر من الطاقة الكهربائية اللازمة للمبنى

3- تطبيقات الطاقة الشمسية  في المنازل السكنية
(الالواح الشمسية علي اسطح المنازل)

وهو نظام انتشر كثيرا في الآونة الأخيرة بعد ان تطور بشكل كبير كفائة الالواح الشمسية وأيضا البطاريات الشمسية ويوجد منها العديد من الاشكال والاحجام ويوجد ايضا العديد من شركات الطاقة الشمسية التي توفرها في الشرق الاوسط

4- تطبيقات الطاقة الشمسية في الشوارع

استخدام الألواح الشمسية لتوفير الكهرباء اللازمة لانارة الشوارع هذه أيضا هي أحد أهم تطبيقات الطاقة الشمسية حيث انها ليست فقد توفر طاقة نظيفة ومجانية ولكنها ايضا توفر تكاليف الاسلاك الممدودة علي طول الشوارع والفقد في الطاقة الحادث بها نتيجة طول المسافة

وهناك ايضا من استغلها في مساحات ركن السيارات لتوفير الكهرباء للمارة لشحن هواتفهم او حواسيبهم المحمولة او لشحن بطاريات السيارات

5- تطبيقات الطاقة الشمسية لرفع المياه

 ( طلمبات الطاقة الشمسية )

 هو واحد من الحلول المفيدة جدا وخاصة في الاماكن النائية التي لا يتوفر بها كهرباء فبدلا من المولد الكهربي الذي يعمل بالوقود لرفع المياه يمكن تدوير طلمبات رفع المياه باستخدام الكهرباء المنتجة بالالواح الشمسية

6- تطبيقات الطاقة الشمسية في الديكور والتطبيقات المحمولة

يوجد الكثير من التطبيقات التي تم ابتكارها  من لمبات انارة وكشافات ومصابيح زينة ونوافير المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية لتزيين الحدائق والمتنزهات ومداخل العمارات والمنازل وكذلك كاميرات المراقبة والتي تعمل بالطاقة الشمسية أيضا

طريقة توصيل الألواح الشمسية

يوجد ثلاث طرق لتوصيل الالواح وهي:

1- توصيل على التوازي Parallel

وهي عن طريق توصيل البدايات مع البدايات والنهايات مع النهايات ( موجب مع موجب وسالب مع سالب مثل السلم ) من أجل الحفاظ على نفس الجهد ولكن مع جمع قيم التيارات المختلفة لجميع الخلايا الشمسية من أجل زيادة التيار الكلي وبالتالي رفع القدرة الكلية 

2-توصيل على التوالي Series

وتتم عن طريق توصيل النهايات مع البدايات ( موجب مع سالب وسالب مع موجب مثل القطار ) من أجل الحفاظ على نفس التيار ولكن مع جمع قيم الجهود المختلفة لجميع الخلايا الشمسية من أجل رفع فرق الجهد الكلي 

3- الدمج بين الطريقتين

وهي في الغالب الطريقة المستخدمة في المنظومات الضخمة للتمتع بكل ميزة موجودة في توصيل التوازي أو التوالي 

يتم توصيل عدة خلايا بالتوالي وتجميعهم في لوح شمسي (module) وذلك لرفع الفولت الخارج من اللوح الشمسي إلى مابين 17 إلى 30 فولت للوح الواحد
 بعد ذلك يتم تجميع عدة ألواح شمسية (Array) ويتم توصيلهم بالتوالي لرفع قيمة الفولت إلى مابين 150 إلى 800 فولت وكذلك توصيلهم بالتوازي لرفع قيمة الأمبير حتى يتم التطابق مع المواصفات الفنية لعاكس الكهرباء المركزي (central inverter) الذي يحول الكهرباء المنتجة من الألواح الشمسية الثابتة إلى الكهرباء العادية المتغيرة

طرق الإستفادة من كهرباء الألواح الشمسية

يتم الاستفادة من الطاقة الكهربية المنتجة من الالواح على طريقتين:

1-توصيل الطاقة المنتجة من الالواح الشمسية الى الحمل المراد تشغيله وذلك باستخدام منظم شحن MPPT ويكون جهد الحمل 12 او 24 VDC

2- تحويل الطاقة الكهربية المنتجة من الالواح الشمسية الى تيار متردد 220او380 VAC وذلك باستخدام العاكس Inverter

3- الجمع بين الطريقتين وذلك عندما تكون الشمس ساطعة يستفاد من طاقة الألواح في شحن البطاريات وتحويل الطاقة الى تيار متردد 220  فولت

بواسطة انفيرتر وعند غياب الشمس يتم تحويل الطاقة المشحونة في البطاريات الى تيار متردد بواسطة نفس الأنفيرتر