بطاريات الطاقة الشمسية ذات الجهد العالي مقابل الجهد المنخفض: اختيار حل تخزين الطاقة المناسب

تُعد البطاريات الشمسية مكونًا أساسيًا لأنظمة الطاقة المنزلية. فهي تخزن الطاقة من الألواح الشمسية لاستخدامها عندما لا تشرق الشمس. عند اختيار بطارية شمسية، يعد الجهد عاملًا مهمًا يجب مراعاته.

تم تصميم كل من بطاريات الطاقة الشمسية ذات الجهد العالي والجهد المنخفض لتخزين الطاقة، ولكنها تلبي احتياجات مختلفة. تعد بطاريات الجهد المنخفض مثالية للأنظمة ذات النطاق الأصغر، مثل أنظمة الطاقة الشمسية السكنية، بينما تعد بطاريات الجهد العالي أكثر ملاءمة للتركيبات الأكبر وتطبيقات الطاقة الاحتياطية.

ستستكشف هذه المدونة الاختلافات الرئيسية بين هذين النوعين من البطاريات لمساعدتك في تحديد الخيار الأفضل لاحتياجات تخزين الطاقة الشمسية في منزلك.

 

فهم الجهد في البطاريات الشمسية

يعد الجهد الكهربي عاملاً رئيسيًا في أنظمة البطاريات الشمسية. فهو يؤثر على مقدار الطاقة التي يمكن تخزينها واستخدامها. وتتناسب مستويات الجهد الكهربي المختلفة مع احتياجات وإعدادات مختلفة.

• ما هو الجهد؟

إن الجهد في البطاريات يشبه ضغط الماء في الأنابيب. فالجهد الأعلى يعني "ضغطًا" أكبر لدفع الكهرباء عبر النظام. وهذا يسمح بتدفق المزيد من الطاقة بسرعة. وفي أنظمة الطاقة الشمسية، يأتي الجهد من الألواح والبطاريات. ويتم قياسه بوحدة قياس الطاقة. فولت (فولت).

الجهد المنخفض هو مثل تيار لطيف. الجهد العالي هو أكثر مثل خرطوم الحريققد تكون كمية الماء (أو الكهرباء) متساوية، ولكنها تتحرك بشكل مختلف. يؤثر هذا الاختلاف على كيفية عمل أنظمة الطاقة الشمسية وما يمكنها توفيره من طاقة.

• بطاريات الجهد العالي

توفر البطاريات الشمسية ذات الجهد العالي، التي تعمل بجهد أعلى من 48 فولت (بعضها يتجاوز 400 فولت)، مزايا مثل إنتاج طاقة أعلى، وملاءمة الأحمال الأكبر، وأسلاك أرق، مما يؤدي إلى تقليل فقدان الطاقة. ومع ذلك، فإنها تأتي بتكلفة أولية أعلى، وتركيب أكثر تعقيدًا، وتتطلب احتياطات أمان إضافية.

• بطاريات الجهد المنخفض

تعتبر البطاريات ذات الجهد المنخفض، التي تعمل بين 12 فولت و48 فولت، أكثر أمانًا في التعامل وأسهل في التركيب وأكثر تكلفة. وهي مثالية للأنظمة الصغيرة والمتوسطة الحجم مثل المنشآت السكنية والمركبات الترفيهية والقوارب.

لكن الجهد المنخفض له حدود. فقد يواجهون صعوبة في تلبية احتياجات الطاقة العالية ويحتاجون إلى أسلاك أكثر سمكًا لمسافات طويلة. يختار العديد من الأشخاص الجهد المنخفض لإعداداتهم الشمسية الأولى لأنهم يوسعون البطاريات بسهولة مع زيادة الاحتياجات.

 

مقارنة البطاريات الشمسية ذات الجهد العالي والجهد المنخفض

تتوفر البطاريات الشمسية بخيارين: الجهد العالي والمنخفض. ولكل نوع مزاياه وعيوبه الخاصة لتخزين الطاقة المنزلية. دعونا نلقي نظرة على كيفية اختلافها:

ميزة	الجهد العالي	الجهد المنخفض (LV)
كثافة الطاقة	أعلى؛ المزيد من الطاقة في مساحة أصغر (160 فولت - 700 فولت)	أقل؛ يتطلب المزيد من البطاريات لتخزين نفس الطاقة (12 فولت - 48 فولت)
متطلبات المساحة	مساحة أصغر لتخزين طاقة أكبر	مساحة أكبر لتخزين نفس الطاقة
ملاءمة	المنازل/الشركات الكبيرة، ومجموعات الطاقة الشمسية الكبيرة	منازل أصغر، وإعدادات خارج الشبكة، والطاقة الاحتياطية
المخاوف المتعلقة بالسلامة	ارتفاع خطر التعرض لصدمة كهربائية؛ يتطلب تدريبًا متخصصًا للتثبيت	انخفاض خطر التعرض لصدمة كهربائية؛ تركيب أقل تخصصًا
كفاءة النظام	كفاءة أعلى؛ فقدان أقل للطاقة على شكل حرارة	كفاءة أقل؛ المزيد من فقدان الطاقة بسبب الحرارة
التوافق مع تركيبات الطاقة الشمسية	متوافق مع مجموعات الطاقة الشمسية الأكبر حجمًا	متوافق مع مجموعات الطاقة الشمسية الأصغر
الآثار المترتبة على التكلفة	تكلفة أولية أعلى، وتكلفة طويلة الأجل أقل محتملة للأنظمة الكبيرة	تكلفة أولية أقل، وتكلفة طويلة الأجل أعلى محتملة للأنظمة الكبيرة

 

التطبيقات وحالات الاستخدام

تتمتع البطاريات الشمسية ذات الجهد العالي والجهد المنخفض باستخدامات محددة في بيئات مختلفة على التوالي. ويعتمد الاختيار على احتياجات الطاقة وحجم المشروع.

• الاستخدام السكني

تنتشر البطاريات الشمسية ذات الجهد المنخفض في المنازل. وهي تعمل بشكل جيد مع أنظمة الألواح الشمسية الصغيرة والمتوسطة الحجم. وتتراوح هذه البطاريات عادةً من 12 فولت إلى 48 فولت. وهي سهلة التركيب والصيانة.

يستخدم أصحاب المنازل هذه الألواح لتخزين الطاقة الشمسية الإضافية أثناء النهار. وفي الليل أو في الأيام الملبدة بالغيوم، تعمل هذه الطاقة المخزنة على تشغيل المنزل. وهذا يقلل من فواتير الكهرباء ويوفر الطاقة الاحتياطية أثناء انقطاع التيار الكهربائي.

تعتبر البطاريات ذات الجهد المنخفض أكثر أمانًا للاستخدام المنزلي. فهي أقل خطورة في حالة حدوث أي عطل. ولا تحتاج العديد من المنازل إلى الطاقة العالية التي توفرها الأنظمة الأكبر حجمًا.

• الاستخدام التجاري

غالبًا ما تختار الشركات بطاريات الطاقة الشمسية ذات الجهد العالي. هذه البطاريات، التي تبلغ قوتها حوالي 400 فولت، تناسب احتياجات الطاقة الأكبر. وهي رائعة للمباني المكتبية والمدارس ومراكز التسوق.

تتميز أنظمة الجهد العالي بكفاءة أكبر، فهي تفقد قدرًا أقل من الطاقة عند نقل الطاقة عبر مسافات بعيدة. وهذا مهم في المباني الكبيرة ذات الاستخدام المتباعد للطاقة.

تتمتع هذه البطاريات بالقدرة على الشحن والتفريغ السريع. وهذا مفيد للشركات التي لديها احتياجات طاقة متغيرة طوال اليوم. كما أنها تشغل مساحة أقل، وهو أمر جيد للشركات التي لديها مساحة محدودة.

• الاستخدام الصناعي

تستخدم الصناعات بطاريات الطاقة الشمسية عالية الجهد للمهام الشاقة. تعمل هذه البطاريات على تشغيل الآلات الكبيرة والمصانع بأكملها. وهي ضرورية في الأماكن التي تحتاج إلى طاقة ثابتة وموثوقة.

تتميز أنظمة الجهد العالي في البيئات الصناعية. فهي قادرة على تخزين كميات هائلة من الطاقة وإطلاقها بسرعة. وهذا يساعد في أوقات الذروة الإنتاجية أو انقطاع التيار الكهربائي.

تستخدم العديد من الصناعات هذه البطاريات مع مجموعات كبيرة من الألواح الشمسية. وهذا المزيج يقلل من تكاليف الطاقة ويساعد في تحقيق أهداف الطاقة الخضراء. كما يوفر مصدر طاقة احتياطيًا للعمليات الحرجة.

• حلول خارج الشبكة

تلعب البطاريات ذات الجهد العالي والمنخفض دورًا في الأنظمة غير المتصلة بالشبكة. وتحظى البطاريات ذات الجهد المنخفض بشعبية كبيرة في الأنظمة الصغيرة غير المتصلة بالشبكة. وتُستخدم في المركبات الترفيهية والقوارب والكبائن النائية. وهذه الأنظمة بسيطة ولا تتطلب مهارات خاصة لإعدادها. وهي مثالية لتلبية احتياجات الطاقة الأساسية مثل الأضواء والأجهزة الصغيرة.

بالنسبة للمشاريع الأكبر حجمًا خارج الشبكة، تعمل البطاريات ذات الجهد العالي بشكل أفضل. يمكنها توفير الطاقة لمجتمعات بأكملها أو مرافق نائية. تخزن هذه البطاريات المزيد من الطاقة في مساحة أقل. وهذا أمر بالغ الأهمية عند بناء نظام طاقة مكتفٍ ذاتيًا بعيدًا عن الشبكة.

العوامل التي يجب مراعاتها عند اختيار بطارية منزلية

قبل شراء البطاريات الشمسية، يجب عليك أولاً مراعاة احتياجاتك من الطاقة، وتكاليفها، ومدى جودة عمل البطارية مع الأجزاء الأخرى.

• استهلاك الطاقة ومتطلبات التحميل

ألق نظرة على احتياجات الطاقة اليومية وأوقات الذروة للاستخدام. يساعد هذا في تحديد حجم البطارية ونوعها المناسبين.

بالنسبة للمنازل الصغيرة ذات استهلاك الطاقة المنخفض، قد تكون البطارية ذات الجهد المنخفض مناسبة. أما المنازل الأكبر حجمًا أو تلك التي تحتاج إلى طاقة عالية فقد تحتاج إلى نظام جهد عالي.

فكر أيضًا في احتياجات الطاقة المستقبلية. قد يؤدي نمو الأسرة أو وجود أجهزة جديدة إلى زيادة استخدام الطاقة. اختر بطارية يمكنها التعامل مع المتطلبات الحالية والمستقبلية.

• التكلفة وتعقيد التثبيت

تتفاوت أسعار البطاريات على نطاق واسع. غالبًا ما تكون تكلفة أنظمة الجهد العالي أعلى مقدمًا ولكنها قد توفر المال بمرور الوقت. يمكن أن تكون بطاريات الجهد المنخفض أرخص في الشراء والتركيب.

تعتبر تكاليف التركيب مهمة أيضًا. غالبًا ما يكون تركيب أنظمة الجهد المنخفض أسهل وأرخص. وقد لا تحتاج إلى معدات أمان خاصة أو مثبتين خبراء. ومع ذلك، قد يكون تركيب أنظمة الجهد العالي أكثر تعقيدًا. وقد تحتاج إلى تدابير أمان إضافية وفنيين مهرة. وقد يزيد هذا من التكلفة الإجمالية.

فكر في القيمة طويلة الأجل. قد يكون النظام الأكثر تكلفة مفيدًا إذا استمر لفترة أطول أو كان يعمل بشكل أفضل.

• التوافق مع العاكس ومكونات النظام الأخرى

يجب أن تعمل البطارية بشكل جيد مع الأجزاء الأخرى من النظام الشمسي. ويشمل ذلك العاكس ووحدة التحكم في الشحن والألواح الشمسية.

تحقق مما إذا كان جهد البطارية يتطابق مع العاكس. تعمل بعض العاكسات بجهد عالٍ ومنخفض. والبعض الآخر مصمم لنوع واحد فقط. انظر إلى كيفية توصيل البطارية بالنظام بأكمله. تأكد من ملاءمتها للأجزاء الموجودة أو المخطط لها.

فكر في الترقيات المستقبلية. يمكن أن تكون البطارية التي تسمح بالتوسع بسهولة خيارًا ذكيًا. فهي تتيح لك إضافة المزيد من مساحة التخزين حسب تغير الاحتياجات. وتذكر التحقق من القواعد المحلية. فبعض المناطق لديها حدود لجهد البطارية للاستخدام المنزلي.

 

عمر الخدمة والمتانة

بطاريات الجهد العالي غالبًا ما تدوم لفترة أطول. يمكنها التعامل مع دورات شحن أكثر. العديد منها تدوم لفترة أطول. 10-15 سنة أو أكثر مع الرعاية المناسبة. الجهد المنخفض قد تكون أعمار البطاريات أقصر. قد تحتاج أنواع الرصاص الحمضية إلى الاستبدال بعد 5-7 سنوات. يمكن أن تدوم إصدارات ليثيوم أيون لمدة 10 سنوات أو أكثر.

يؤثر المناخ على عمر البطارية. يمكن للحرارة أو البرودة الشديدة أن تضر بكلا النوعين. غالبًا ما تتمتع أنظمة الجهد العالي بتحكم أفضل في درجة الحرارة.

يمكن أن يؤدي التفريغ العميق إلى تقصير عمر البطارية. وعادةً ما تتعامل إعدادات الجهد العالي مع هذا الأمر بشكل أفضل. فهي توزع الحمل على عدد أكبر من الخلايا. وتختلف شروط الضمان بين الأنواع. وغالبًا ما تتمتع بطاريات الجهد العالي بضمانات أطول، مما يعني قيمة أفضل على المدى الطويل لأصحاب المنازل.

 

العثور على البطارية الشمسية المناسبة لاحتياجاتك في Deye ESS

Deye ESS هي شركة رائدة في تصنيع أنظمة الطاقة الكهروضوئية، وتوفر منتجات تخزين الطاقة عالية الجودة للتطبيقات السكنية والتجارية والمرافق. نحن نقدم كلاً من الجهد العالي (HV) و الجهد المنخفض (LV) حلول البطاريات الشمسية.

لتحديد أفضل حل للبطاريات الشمسية لاحتياجاتك، ضع في اعتبارك حجم نظام الطاقة الشمسية لديك واستهلاكك للطاقة وميزانيتك. لدينا مجموعة من المنتجات المصممة لتلبية متطلباتك المختلفة. اتصل بنا لمناقشة احتياجاتك المحددة بشكل مباشر.