يُعد نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة للمنازل والفلل السكنية من الحلول العملية للراغبين في الاستفادة من الطاقة الشمسية وخفض الاعتماد على الكهرباء القادمة من الشبكة خلال ساعات النهار، وتقدم شركة شاهين حلولًا متكاملة تبدأ بدراسة فاتورة الكهرباء ونمط الاستهلاك ومعاينة الموقع، ثم تصميم النظام واختيار مكوناته وتنفيذ التركيب والربط والفحص ومتابعة الأداء بعد التشغيل.
ويختلف النظام المتصل بالشبكة عن الأنظمة المعزولة في أنه يعمل بالتكامل مع شبكة الكهرباء العامة بدل الاعتماد على البطاريات كمصدر أساسي لتخزين الطاقة. فإذا أنتجت الألواح طاقة تكفي لتغطية جزء من استهلاك المنزل نهارًا يتم استخدامها مباشرة، بينما تستمر الشبكة في توفير الكهرباء عند انخفاض إنتاج الألواح أو زيادة الأحمال.
ما هو نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة للمنازل والفلل السكنية؟
نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة للمنازل والفلل هو نظام يعتمد على تركيب ألواح شمسية فوق سطح المنزل أو الفيلا وربطها من خلال محول شمسي مناسب بالنظام الكهربائي للمبنى والشبكة العامة وفق التصميم والمتطلبات الفنية اللازمة.
خلال ساعات سطوع الشمس تنتج الألواح الكهرباء، وتُستخدم الطاقة المنتجة في تغذية الأحمال الموجودة داخل المنزل. وعندما تكون الطاقة الشمسية غير كافية، يستمر المنزل في الحصول على الكهرباء من الشبكة.
ولا يحتاج هذا النوع من الأنظمة عادةً إلى بطاريات تخزين، وهي إحدى النقاط التي قد تساعد على تقليل عدد المكونات وتكلفة النظام مقارنة ببعض الأنظمة المعزولة أو الهجينة.
ويمكنك التعرف بصورة أكبر على خدمة الأنظمة المتصلة بالشبكة من شركة شاهين.
كيف يعمل النظام المتصل بالشبكة في المنزل؟
تعتمد فكرة نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة للمنازل والفلل السكنية على الاستفادة من الطاقة الشمسية المتاحة أثناء النهار بالتزامن مع وجود الشبكة الكهربائية.
وتتم العملية بصورة مبسطة كالتالي:
- تستقبل الألواح الشمسية أشعة الشمس.
- تنتج الألواح تيارًا كهربائيًا مستمرًا DC.
- ينقل التيار إلى المحول الشمسي Inverter.
- يحول الانفرتر الكهرباء إلى تيار متردد AC مناسب للاستخدام المنزلي.
- يستخدم المنزل الطاقة المنتجة لتشغيل الأحمال.
- عند عدم كفاية الطاقة الشمسية يتم تعويض النقص من الشبكة العامة.
- ليلًا يعتمد المنزل على الشبكة لعدم وجود إنتاج شمسي مباشر.
وبذلك يعمل نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة للمنازل والفلل السكنية بالتوازي مع مصدر الكهرباء الرئيسي دون الحاجة عادةً إلى تخزين كميات كبيرة من الطاقة داخل بطاريات.
ما مكونات النظام المتصل بالشبكة؟
نجاح المشروع لا يعتمد على الألواح وحدها، بل على توافق مجموعة كاملة من المكونات مع بعضها ومع استهلاك المنزل.
الألواح الشمسية
الألواح هي الجزء المسؤول عن تحويل الإشعاع الشمسي إلى كهرباء. وتختلف الألواح من حيث:
- القدرة بالواط.
- الكفاءة.
- المساحة والأبعاد.
- التقنية المستخدمة.
- ضمان المنتج والأداء.
- ملاءمة اللوح لمساحة السطح.
ويجب اختيار عدد الألواح والقدرة الإجمالية بناءً على استهلاك المنزل والمساحة المتاحة وليس بناءً على عدد ثابت يتم تطبيقه على جميع الفلل.
ولمعرفة العوامل التي تؤثر في تكلفة الألواح يمكنك الاطلاع على دليل اسعار الواح الطاقة الشمسية في السعودية.
الانفرتر أو المحول الشمسي
يُعد المحول عنصرًا أساسيًا في نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة للمنازل والفلل السكنية، إذ يقوم بتحويل الكهرباء القادمة من الألواح إلى صورة يمكن استخدامها داخل المنزل.
ويجب اختيار الانفرتر وفق عدة عوامل مثل قدرة الألواح، والجهد، والتصميم الكهربائي، ومتطلبات النظام.
هياكل وقواعد تثبيت الألواح
يجب تثبيت الألواح بصورة مناسبة لطبيعة السطح، مع مراعاة اتجاه الألواح والزاوية والمسافات ومقاومة الهيكل للظروف الخارجية.
الكابلات والحمايات الكهربائية
يشمل المشروع أيضًا مجموعة من المكونات التي قد تبدو بسيطة لكنها ضرورية لسلامة وكفاءة النظام، مثل:
- الكابلات الشمسية.
- القواطع.
- أنظمة الحماية من زيادة الجهد.
- التأريض.
- لوحات التوزيع.
- الموصلات.
- صناديق التجميع عند الحاجة.
وتوضح خدمة توريد مكونات أنظمة الطاقة الشمسية لدى شاهين أهمية اختيار مكونات متوافقة مع نوع النظام وقدرته بدل شراء كل قطعة بصورة منفصلة.
مميزات نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة للمنازل والفلل السكنية
هناك عدة أسباب تجعل هذا النوع من الأنظمة خيارًا مناسبًا للعديد من المنازل والفلل التي تصل إليها شبكة الكهرباء بالفعل.
تقليل استهلاك الكهرباء من الشبكة نهارًا
كلما زادت قدرة النظام على تغطية الأحمال المستخدمة أثناء فترة إنتاج الألواح، انخفضت كمية الكهرباء التي يحتاج المنزل إلى سحبها من الشبكة خلال هذه الساعات.
عدم الحاجة إلى البطاريات عادةً
في النظام التقليدي المتصل بالشبكة لا تكون البطاريات عنصرًا أساسيًا، لأن الشبكة نفسها تستمر في توفير الكهرباء عند انخفاض إنتاج الطاقة الشمسية.
ويجعل ذلك تصميم نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة للمنازل والفلل السكنية أبسط مقارنةً بنظام مستقل يحتاج إلى تخزين كمية كافية من الطاقة لتغطية الاستهلاك بعد غروب الشمس.
الاستفادة من مساحة السطح
أسطح المنازل والفلل قد توفر مساحة مناسبة لتركيب مجموعة من الألواح دون الحاجة إلى تخصيص مساحة أرضية مستقلة للمشروع.
إمكانية تصميم النظام وفق الاستهلاك
لا يشترط أن يغطي المشروع استهلاك المنزل بالكامل. يمكن تحديد قدرة النظام بناءً على نمط الاستهلاك والميزانية والمساحة المتاحة والهدف من المشروع.
لمن يناسب النظام المتصل بالشبكة؟
يكون نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة للمنازل والفلل السكنية مناسبًا بشكل خاص للمنزل الذي تتوافر فيه شبكة كهرباء مستقرة ويرغب صاحبه في الاستفادة من الطاقة الشمسية لتغطية جزء من استهلاكه.
وقد يكون أكثر جدوى عندما يكون هناك استهلاك ملحوظ خلال ساعات النهار، مثل تشغيل:
- أجهزة التكييف.
- الثلاجات والمجمدات.
- مضخات المياه.
- الأجهزة المنزلية.
- الإنارة.
- المكاتب المنزلية.
- بعض الأحمال المستمرة خلال النهار.
أما المنزل الموجود في منطقة بعيدة تمامًا عن الشبكة فقد يحتاج إلى حل مختلف، ويمكن في هذه الحالة قراءة تفاصيل الأنظمة المعزولة عن الشبكة.
كيف يتم تحديد قدرة النظام المناسبة للفيلا؟
لا توجد قدرة واحدة من نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة للمنازل والفلل السكنية تصلح لجميع المنازل، لأن الاختيار يرتبط بالاستهلاك الفعلي لكل موقع.
وتبدأ الدراسة عادة بمراجعة فاتورة الكهرباء لمعرفة الاستهلاك الشهري والسنوي، ثم تحديد توقيت الأحمال الرئيسية.
ويتم النظر إلى مجموعة من العوامل أهمها:
- متوسط الاستهلاك بالكيلوواط ساعة.
- تغير الاستهلاك بين الصيف والشتاء.
- نسبة الاستهلاك خلال النهار.
- مساحة السطح القابلة للتركيب.
- اتجاه السطح والظلال.
- قدرة كل لوح.
- الهدف من المشروع.
- الميزانية المتاحة.
- احتمالية زيادة الاستهلاك مستقبلًا.
ففي بعض الفلل يكون الهدف تغطية نسبة محددة من الاستهلاك، بينما يرغب أصحاب منازل أخرى في استغلال أكبر مساحة ممكنة من السطح وفق الدراسة الفنية.
أهمية دراسة فاتورة الكهرباء قبل التصميم
تعتبر فاتورة الكهرباء من أهم البيانات الأولية عند تصميم نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة للمنازل والفلل السكنية.
فالاعتماد على مساحة المنزل أو عدد الغرف وحدهما لا يعطي صورة دقيقة عن الاستهلاك.
قد تكون هناك فيلتان متساويتان في المساحة، لكن الأولى تستخدم أجهزة التكييف لفترات طويلة وتحتوي على عدد كبير من الأجهزة، بينما يكون استهلاك الثانية أقل بكثير.
لذلك ينبغي مراجعة الاستهلاك على مدار فترة مناسبة لمعرفة نمطه، وليس الاعتماد على شهر واحد فقط إذا كان الاستهلاك يتغير بصورة كبيرة موسميًا.
ما أهمية معاينة سطح الفيلا؟
بعد تحليل الاستهلاك تأتي معاينة الموقع.
وتساعد المعاينة على تحديد مدى ملاءمة السطح لتركيب نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة للمنازل والفلل السكنية ومعرفة العدد الممكن تركيبه من الألواح.
وتشمل المعاينة عادة:
- قياس المساحة المتاحة.
- تحديد اتجاهات السطح.
- رصد مصادر الظل.
- تحديد أماكن الخزانات والمكيفات والعوائق.
- تحديد مكان الانفرتر.
- دراسة مسار الكابلات.
- معرفة طبيعة السطح.
- تحديد أسلوب التثبيت المناسب.
فوجود مساحة كبيرة لا يعني تلقائيًا إمكانية استخدامها بالكامل، لأن بعض الأجزاء قد تتعرض للظل أو تكون مخصصة لمعدات أخرى.
هل يحتاج النظام المتصل بالشبكة إلى بطاريات؟
في أغلب التصميمات التقليدية لا يحتاج نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة للمنازل والفلل السكنية إلى بطاريات؛ فالطاقة المنتجة تستخدم أثناء النهار بالتزامن مع وجود الشبكة.
وهذا هو أحد أهم الفروق بين النظام المتصل والنظام المعزول.
النظام المعزول يحتاج إلى تخزين الطاقة لأنه لا يستطيع الاعتماد على الشبكة بعد غروب الشمس، بينما يستخدم النظام المتصل الشبكة عند عدم كفاية الإنتاج الشمسي.
إذا كان هدف العميل يتضمن تخزين الطاقة أيضًا، فقد يكون من الضروري دراسة تصميم هجين مختلف بدل افتراض أن إضافة البطاريات إلى أي نظام هي الاختيار الأفضل.
ما الفرق بين On-Grid وOff-Grid وHybrid؟
اختيار نوع النظام خطوة أساسية قبل شراء المعدات.
On-Grid
هو نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة للمنازل والفلل السكنية الذي يعمل بالتوازي مع الكهرباء العامة، ولا يحتاج عادةً إلى بطاريات.
Off-Grid
نظام مستقل تمامًا عن الشبكة ويعتمد على الألواح والبطاريات والمحول لتوفير الكهرباء للموقع.
Hybrid
نظام هجين يمكن أن يجمع بين الطاقة الشمسية والبطاريات والشبكة أو مصادر مختلفة وفق طريقة التصميم.
والأفضل هو تحديد احتياج الموقع أولًا، ثم اختيار النظام الذي يخدم هذا الاحتياج بدل تحديد النوع بناءً على اسم التقنية فقط.
كم تبلغ تكلفة نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة؟
تختلف تكلفة نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة للمنازل والفلل السكنية من فيلا لأخرى، ولذلك من غير الدقيق إعطاء سعر واحد لجميع المنازل دون دراسة.
وتتأثر التكلفة بعوامل مثل:
- قدرة النظام بالكيلوواط.
- عدد الألواح.
- قدرة وكفاءة الألواح.
- نوع المحول.
- هياكل التثبيت.
- أطوال ومسارات الكابلات.
- الحمايات الكهربائية.
- صعوبة التركيب.
- مساحة وطبيعة السطح.
- أعمال الربط والتجهيز المطلوبة.
- خدمات الفحص والتشغيل والصيانة.
ولهذا فإن مقارنة تكلفة الألواح وحدها لا تعطي صورة صحيحة عن تكلفة المشروع الكامل.
كيف تقارن عروض تركيب الطاقة الشمسية؟
عند طلب عروض لتنفيذ نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة للمنازل والفلل السكنية، لا تكتفِ بمقارنة الرقم النهائي.
اطلب عرضًا يوضح بوضوح:
- القدرة الإجمالية للنظام.
- عدد الألواح وموديلاتها.
- قدرة كل لوح.
- نوع وموديل الانفرتر.
- هياكل التثبيت.
- الكابلات والحمايات.
- أعمال التركيب المشمولة.
- الاختبارات والتشغيل.
- الضمانات.
- الصيانة والمتابعة.
- الإنتاج المتوقع بناءً على الدراسة.
وقد تجد عرضًا أقل سعرًا لأنه لا يشمل بعض الأعمال أو يستخدم مكونات مختلفة، ولهذا يجب أن تكون المقارنة بين عروض متقاربة في المواصفات.
تركيب النظام مع شركة شاهين
تقدم شركة شاهين خدمات دراسة وتصميم وتنفيذ نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة للمنازل والفلل السكنية وفق احتياج كل موقع، وتوضح الشركة أن خطوات الخدمة تبدأ بدراسة فاتورة الكهرباء وتحديد نمط الاستهلاك على مدار العام.
بعد ذلك تتم معاينة السطح لتحديد المساحة المتاحة واتجاه التركيب، ثم تصميم النظام وإعداد عرض يوضح القدرة والمكونات والتكلفة والتوفير المتوقع، وصولًا إلى التركيب والربط والفحص والتشغيل ومتابعة الأداء.
ويمكن الاطلاع على خدمات شركة شاهين للطاقة الشمسية لمعرفة الحلول الأخرى التي تقدمها الشركة للمنازل والمنشآت والمشروعات الزراعية.
كما يمكنك زيارة متجر شاهين للطاقة الشمسية للاطلاع على المنتجات ومكونات الأنظمة المتاحة.
ما أهمية جودة التركيب؟
حتى إذا تم اختيار مكونات جيدة، قد ينخفض أداء نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة للمنازل والفلل السكنية إذا تم تنفيذ التركيب بصورة غير مناسبة.
الجودة في التنفيذ تشمل:
- تثبيت الألواح بطريقة صحيحة.
- تنظيم الكابلات وحمايتها.
- تنفيذ التوصيلات وفق التصميم.
- استخدام وسائل الحماية المناسبة.
- الالتزام بالتأريض.
- اختيار موقع مناسب للمحول.
- إجراء الاختبارات قبل التشغيل.
- متابعة النظام بعد تشغيله.
لذلك يجب النظر إلى التركيب باعتباره جزءًا أساسيًا من جودة النظام وليس مجرد خدمة إضافية بعد شراء الألواح.
الصيانة والمتابعة بعد التشغيل
لا يحتاج النظام الشمسي إلى تدخل يومي، لكنه يحتاج إلى متابعة دورية للحفاظ على أدائه.
وتشمل صيانة نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة للمنازل والفلل السكنية فحص الألواح والتوصيلات والمحول والحمايات ومراقبة بيانات الإنتاج.
كما يجب تنظيف الألواح عند الحاجة وفق ظروف الموقع، لأن تراكم الأتربة قد يؤثر في كمية الإشعاع التي تصل إلى سطح اللوح.
وتقدم شاهين خدمة الصيانة والدعم الفني ضمن حلولها لأنظمة الطاقة الشمسية.
أخطاء شائعة عند تصميم نظام شمسي للفلل
تجنب هذه الأخطاء قبل بدء المشروع:
- تحديد عدد الألواح دون تحليل الاستهلاك.
- التركيز على أقل سعر للوح فقط.
- تجاهل جودة الانفرتر.
- تركيب الألواح في مناطق كثيرة الظل.
- عدم دراسة استهلاك المنزل نهارًا.
- شراء مكونات منفصلة دون التأكد من توافقها.
- تجاهل جودة الكابلات والحمايات.
- عدم التخطيط للتوسع المستقبلي.
- عدم معرفة ما يشمله عرض التركيب.
- عدم متابعة إنتاج النظام بعد التشغيل.
تجنب هذه الأخطاء يساعد على تصميم نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة للمنازل والفلل السكنية بصورة أكثر توافقًا مع الاحتياج الحقيقي للموقع.
هل يوفر النظام الكهرباء عند انقطاع الشبكة؟
هذه نقطة يجب توضيحها أثناء مرحلة التصميم، لأن طريقة التشغيل والحماية تعتمد على نوع النظام والمعدات المستخدمة.
لذلك لا ينبغي افتراض أن مجرد وجود ألواح شمسية يعني بالضرورة استمرار تشغيل المنزل بالطاقة الشمسية أثناء أي انقطاع للشبكة.
إذا كانت استمرارية بعض الأحمال أثناء الانقطاع هدفًا أساسيًا، فيجب إبلاغ الشركة من البداية حتى تتم دراسة النظام المناسب لهذا الاحتياج، وقد يتطلب ذلك تصميمًا مختلفًا عن النظام المتصل التقليدي.
يمثل نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة للمنازل والفلل السكنية حلًا مناسبًا لمن يرغب في استغلال الطاقة الشمسية لتغطية جزء من استهلاك المنزل خلال ساعات النهار مع استمرار وجود الشبكة كمصدر للكهرباء عند الحاجة. ويعتمد نجاح المشروع على دراسة الاستهلاك ومعاينة السطح والتصميم الهندسي واختيار المكونات المتوافقة وجودة التركيب والمتابعة بعد التشغيل.
وتساعد شركة شاهين العملاء بداية من دراسة الفاتورة ونمط الاستهلاك وحتى المعاينة والتصميم والتوريد والتركيب والفحص والتشغيل، لذلك فإن الخطوة الأولى قبل شراء الألواح هي تحديد احتياج المنزل بدقة والحصول على تصميم فني واضح.
إذا كنت تفكر في تركيب نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة للمنازل والفلل السكنية، ابدأ بجمع فواتير الكهرباء وتحديد استهلاكك الفعلي ومساحة السطح المتاحة، ثم اطلب من شركة شاهين دراسة الموقع لتحديد القدرة والمكونات المناسبة للمشروع قبل التنفيذ.
أسئلة شائعة
ما الذي يجب تجهيزه قبل طلب عرض سعر؟
يفضل تجهيز فواتير الكهرباء ومعرفة الأحمال الرئيسية بالمنزل، ثم طلب معاينة للسطح حتى يتم تصميم النظام بناءً على بيانات فعلية.
هل يناسب النظام المتصل جميع الفلل؟
يمكن أن يكون مناسبًا للعديد من الفلل المتصلة بالشبكة، لكن القدرة والتصميم يختلفان باختلاف الاستهلاك ومساحة السطح ونمط الاستخدام.
كم عدد الألواح الذي تحتاجه الفيلا؟
يتحدد العدد بناءً على قدرة الألواح والاستهلاك المستهدف والمساحة المتاحة. لذلك لا توجد إجابة واحدة لجميع المنازل.
هل البطاريات ضرورية؟
لا يحتاج نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة للمنازل والفلل السكنية عادةً إلى البطاريات في تصميمه التقليدي، لأن الشبكة تغطي الاحتياج عندما لا يكفي إنتاج الألواح.
