كيف تبني محطة طاقة شمسية سهلة

كيف تبني محطة طاقة شمسية سهلة

ستتعلم في هذا المقال كيفية بناء محطة طاقة شمسية سهلة بخمس خطوات فقط. 

 


تقديم

لقد حاولت أن تكون المحطة رخيصة قدر الإمكان، وهي قابلة للتطوير، وإذا كانت لديك فكرة عن تطويرها واختصار أدواتها فشارك بها على الإنترنيت كيف يستفيد الجميع.

 


الخطوة 1: قائمة بالأدوات المطلوبة

 

المكونات الإلكترونية

العربية

الإنجليزية

الفرنسية

الكمية

القيمة

الصورة

(لا تعبر الصورة عن القياس الحقيقي)

لوحة شمسية

Solar Panel

6

10 واط

بطارية حامضية مغلقة

 

6

12 فولط 7 أمبير بالساعة

منظم شحن

Charging Regulator

6

3 أمبير

مقبس ثلاثي مع منفذ USP

Three Way Car Lighter Socket Splitter

6

يستعمل في السيارات لإشعال السجائر

وصلة USB صغيرة شاحن سيارة

Mini USB Car Charger Adapter

12 حسب الحاجة

 

 

حاملات فاصمة منصهرة

Inline Fuse Holders

12

 

نهايات طرفية حلقية أو قوسية

Assorted Spade / Ring Connectors

 

 

فواصم منصهرة

Fuses

12

5 أمبير

أنبوب بلاستيكي ينكمش بالحرارة

Heat Shrink Tubing

1

 

 

أسلاك توصيل

Assorted Wire

 

 

 

 

مكونات الهيكل

لوح خشبي

AC Plywood

 

 

 

يستخدم في الأعمال المنزلية والأثاث وغيره

2

بسماكة 0.5 إنش

وأبعاد 8ft × 4ft،

أعمدة خشبية

Treated Post

 

 

3

بأبعاد 4 × 4 إنش

وطول 12 قدم

المادة الإسمنتية من نوع Quikcrete

6 أكياس

هي مادة مثبتة على شكل بودرة تستعمل لتثبيت العمود الخشبي في الأرض.

طبعاً هذه المادة استخدمها المؤلف، لكن لست مضطراً للتقيد بهذه المادة، فأي مادة تستطيع أن تثبت العمود مع الصندوق الخشبي في الأرض ستكون مناسبة.

صواميل

Locking Nut

36

بأبعاد 1/4"

براغي من نوع

Hex Bolt

 

12

 

 

بأبعاد 1/4"×6"

 

24

بأبعاد 1/4"×1 1/2"

براغي من نوع

Screws 1lb Box Assorted Outdoor

3

 

براغي تثبيت من نوع

Box Assorted Screws

 

 

 

بكرة من شريط معدني مثبِت

Metal Plumbers Strap

2

يستعمل لعمليات الربط.

مفاصل

Hinge Sets

12

 

مماسك سوداء

Black Handles

6

تستخدم لفتح وإغلاق الباب

 

صباغة

Paint

1 لتر

حمراء

 

 

ملاحظة: المواد التي ذكرها المؤلف تكفي لبناء ست صناديق. وبكل الأحوال هذا الأمر يعود إليك في اختيار عدد الصناديق، وحسب الطاقة التي تحتاجها.

 

 


الخطوة 2: بناء الصندوق

 

التصميم

لكي أجعل الأمور سهلة قررت صنع صندوق خشبي (الأشكال 2 و 3 و 4) ليحمل جميع المكونات الإلكترونية بما فيها تثبيت اللوح الشمسي. بل ولكي أقوم بصنع الصندوق الخشبي بالأبعاد المناسبة قررت أن أرسمه (الشكل 1) على برنامج الرسم الهندسي Google Sketchup.

 

ملاحظة: Google Sketchup هو برنامج هندسي ساهل للهواة، من إنتاج شركة غووغل، له الكثير من الكتب التي تشرحه باللغة العربية وبلغات أخرى أيضا، بالإضافة إلى مقاطع صوت ومرئية كثيرة التي تقوم بشرح أدواته على موقع اليوتيوب. لمعلومات اكثر عن هذا البرنامج ادخل إلى الموقع:

http://www.sketchup.com/

إن الرسم على هذا البرنامج ليس دقيقاً كثيراً. لكنه أعطاني فكرة أولية عن المشروع بالإضافة إلى كيفية قطع ألواح الخشب المطلوبة، بالإضافة إلى كيفية خزن القطع الالكترونية. كما أنني أضفت باباً خشبياً كي يقوم بحماية القطع الإلكترونية الموجودة في الداخل عند هطول الأمطار. إن شكل الصندوق الذي قمت بتصميمه ليس نهائياً، وهو قابل للتطوير بالإضافة إلى إنه يمكن أن يكون أصغر لصغر المكونات الإلكترونية.

 

نسيت أيضاً أن اللوحة الشمسية من المفروض أن تكون مائلة نوعاً ما (حسب مسار الشمس)، وكان هذا سيوفر علي الكثير من العمل على القطع الدقيق لألواح الخشب. وعلى أية حال، سأريك كيف قمت ببناء هذا الصندوق، ويمكنك تعديله حسب تصميمك الخاص.

الشكل 1: رسم النموذج الثلاثي البعد على برنامج Google SketchUp

بالنسبة لطريقة تثبيت اللوحة الشمسية وزاوية ميلانها، فالأفضل أن تقوم بالبحث في محرك بحث معلوماتي (غووغل أو ما شابه) لكي تحصل على الزاوية المثلى لتثبيت الألواح الشمسية بالنسبة لبلدك (موقعك الحالي)، لأن مسار الشمس يختلف من دولة إلى أخرى.

 

أما بالنسبة لي، فإن الزاوية كانت 45 درجة، واللوحة تتجه جنوباً. خط الاستواء سيكون إلى أعلى، والمسافة المكافئة في نصف الكرة الجنوبية ستكون 45 درجة تتجه شمالاً، ثم أن بحثك في أحد محركلت البحث سيفيدك في هذا الأمر. وفي حالة وجدت صعوبة في هذا الأمر، الأفضل أن تتصل بإحدى الشركات التي تعمل في مجال الطاقة الشمسية في بلدك. والتصميم كما قلت سابقاً حر، فأنت تستطيع أن تختار التصميم الذي تريده.

الشكل 2: الصندوق الخشبي بعد التنفيذ

الشكل 3: الصندوق الخشبي مع اللوحة الشمسية

الشكل 4: الواجهة الأمامية للصندوق

 

القياسات المطلوبة لبناء الصندوق الخشبي هي كما يلي (إذا كنت تنظر إلى الوجه الأمامي للصندوق كما في الشكل 4):

 

القطع المطلوبة

القياس (إنش") (قدم ')

الكمية

القطعة العلوية والسفلية

10 5/8" ×10"

2

القطعة اليسارية واليمينية

9 5/8" ×1'

2

القطعة الأمامية والخلفية

10" ×1'

2

الرف

9" ×9 5/8"

1

قطعتين خشبيتين لوضع اللوحة الشمسية بالزاوية المناسبة (بكل الأحوال ستأتي بشكل مثلث قائم الزاوية)

البعد حسب المنطقة أو الدولة التي تعيش بها

2

مقطع بمساحة 6 أقدام

4 × 4

1

 

خطوات الصنع

  1. بالنسبة للقطعة الأمامية، قم بقطع قطعة خشبية بقياس 8.5" × 9" من اللوح الأمامي والذي بقياس 10" × 1' من أجل أن تستعمله كباب، هذا سيترك قسما علويا بقياس 3 إنش ستكون مهمته هي تغطية القطع الإلكترونية والوصلات الأخرى.

  2. ابدأ بتثبيت اللوح الخلفي بالبراغي على اللوح السفلي من الأسفل، وتأكد من تطابق الحواف.

  3. كرر نفس العملية مع الألواح الجانبية، لكن تأكد بأنها داخل حدود اللوح السفلي.

  4. قم بتثبيت الألواح الأربعة مع اللوح العلوي.

  5. الآن، قم بقص الباب الأمامي، وقبل ذلك ستقوم بوضع خط أحمر على اللوح الأمامي حيث يتم تثبيت الرف العلوي بالبراغي والذي ستوضع عليه القطع الإلكترونية كما في الشكل 5.

الشكل 5: الرف مع القطع الإلكترونية والباب

  1. قم بإضافة المفاصل إلى الباب، ومن ثم ستقوم بتثبيتها على القسم الذي تركته من اللوح الأمامي على اليسار.

  2. الآن، ستقوم بوضع اللوح الأمامي مع الرف داخل الصندوق كي تتأكد من ملائمته.

  3. أخيراً، قم بنظرة فاحصة من الأمام على الباب الذي قمت بتنفيذه، وتأكد أن كل شيء في مكانه الصحيح.

الشكل 6: الرف مركّب في مكانه

 

 


الخطوة 3: إضافة القطع الإلكترونية

الشكل 7: تثبيت القطع الإلكترونية

سننتقل الآن إلى خطوات تركيب القطع الإلكترونية:

  • قم بتثبيت منظم الشحن بواسطة البراغي على الرف في المكان الموضح في الشكل 7.

  • ضع البطارية في المكان الموضح في الشكل 7 بحيث يكون قطباها قريبان من الباب.

  •  

  • ثم ضع الشريط المعدني المثبت، وقم بثنيه ومن ثم علّم مكان ثقوب الشريط على الرف الخشبي لتقوم بتثقيبه بواسطة مثقاب الخشب. هذا لكي تقوم بتثبيت البطارية بواسطة البراغي في مكانها الصحيح.

  • قم بقياس المسافة بين قطبي البطارية ومنظم الشحن، ثم اقطع قسما من السلك ذي اللون الأسود يكون أطول بقليل من المسافة بينهما. بعد ذلك، ثبت نهاية طرفية حلقية بإحدى نهايتي السلك التي ستركب على القطب السالب للبطارية. أما الطرف الآخر للسلك الأسود فقم بتعريته ثم ثبته على منظم الشحن عن طريق البرغي الموجود على منظم الشحن.

  • قم بتوصيل حاملة الفاصمة المنصهرة (سلكها بلون أحمر للدلالة على الخط الحامي أو الساخن أو الموجب) والتي يجب أن يكون سلكها بالطول المناسب للتوصيل بين القطب الموجب للبطارية مع الطرف الموجب لمنظم الشحن، انظر الشكل 7.

  • بعد ذلك، خذ المقبس الثلاثي مع منفذ USP، ثم قم بقطع الكابل الخاص به وابحث عن السلك الموجب فيه لتقوم بتعليمه بعلامة معينة (السلك الموجب عادة يكون هو السلك المركزي). قم بتعرية السلكين، وبعد أن تكون قد أضفت قطعة من الأنبوب البلاستيكي الذي ينكمش بالحرارة، أضف حاملة فاصمة منصهرة أخرى للسلك الموجب، ثم أعد الأنبوب البلاستيكي إلى نقطة الاتصال، ومن ثم قم بتعريضه للحرارة (عن طريق ولاعة سجائر مثلاً) حتى ينكمش وتكون بذلك قد قمت بتغطية نقطة الاتصال. يجب أن يكون هناك رمز يدل على مصباح على منظم الشحن، هذا المأخذ هو مأخذ الحمل (load)، وكما فعلت في الخطوة السابقة قم بتوصيل القطب الموجب بالموجب على منظم الشحن، وكذلك القطب السالب بالسالب.هذه الدارة ستقوم بفصل الطاقة عن المقبس الثلاثي عندما يكون جهد البطارية منخفضا جداً. وبالتالي، سيحمي المقبس الثلاثي من الأعطال.

  • قم بثقب اللوح العلوي من الصندوق (ليس الرف)، ثم مرر كابلين من خلاله. ستحتاج مرة أخرى إلى تعرية الأسلاك. لذلك قم بوضع علامة على أحد الأسلاك من الطرفين على أنه السلك الموجب، قم بتعرية السلكين اللذين سيكونان داخل الصندوق، ثم قم بتوصيلهما بمنظم الشحن في النقاط الخاصة باللوحة الشمسية.

  • قبل أن تقوم بأي خطوة أخرى، ضع الفاصمتين المنصهرتين في مكانهما على الحوامل، وتأكد فيما إذا كان توصيلك للأسلاك صحيحا أم لا، وهذا يتم عن طريق الفحص بجهاز الآفومتر.

  • قم بثقب الطرف الخلفي اليميني من الرف كي تقوم بتمرير الأسلاك من خلاله والواصلة بين منظم الشحن والمقبس الثلاثي (انظر الشكل 7). وإذا كنت قد قمت بتوصيل الأسلاك، فيكفي أن تقوم بإنشاء الثقب على حافة الرف، كي لا تقوم بفصل الأسلاك مرة أخرى.

  • قم بوضع اللوح الأمامي والذي يتكون من الباب والرف (محمول عليه الأدوات الإلكترونية) في مكانه داخل الصندوق (بعد أن تكون قد مررت الأسلاك من الثقب المنشأ في الرف). وتأكد أنك ركبت الفاصمات المنصهرة في مكانها.

  • قم بتثبيت المقبس الثلاثي باللوح الخشبي الجانبي اليميني كما في الشكل 8، باستخدام برغيين.

الشكل 8

 


الخطوة 4: تثبيت اللوحة الشمسية

بالنسبة لهذه الخطوة فإن المؤلف لم يضع أي صورة تخص تثبيت اللوحة الشمسية وبكل الأحوال فهي تتم بالخطوات التالية:

  • قم بإنشاء ثقب في منتصف المثلث الخشبي القائم الزاوية، على طول الحافة العليا، وهذا بالنسبة لكلا المثلثين.

  • قم بتوصيل النهايات الطرفية الحلقية مع نهايات الكابل القادم من الصندوق إلى اللوح الشمسي، مع معرفة أي منها هو الكابل الموجب.

  • أزل البراغي الموجودة على علبة التوصيل في اللوحة الشمسية، وقم بتوصيل النهايات الطرفية الحلقية للأسلاك مع علبة التوصيل في اللوحة الشمسية بعد أن تتأكد من الأقطاب.

  • عندما تنتهي، خذ أحد البراغي ذات القطر 6"، ثم مرره خلال الثقب الخارجي على اللوحة الشمسية، ثم خلال الثقب المنشأ في المثلث الخشبي. ومن ثم ركب الصامولة وشدها حتى لا يتحرك اللوح الشمسي.

  • يجب أن تنتبه أن يكون المثلثان الخشبيان بنفس القياس حتى يكون موضع اللوحة الشمسية دقيقاً.

 

الشكل 9 يوضح توضع اللوحة الشمسية بشكل مائل على المثلثات الخشبية.

 

 


الخطوة 5: الاختبار والتثبيت النهائي

  • لكي تتأكد أن المحطة التي قمت بتنفيذها تعمل بشكل صحيح، قم بتوصيل جهاز ما إلى منفذ الـ USB، وتأكد أن هذا الجهاز يعمل، أخرج المجموعة إلى مكان يكون فيه الشمس مرئية، فإذا اشتغل هذا الجهاز ستتأكد أن الأمور تسير على ما يرام، وهي جاهزة لتنصيبها على العمود الخشبي.

  • أزل اللوح الخشبي السفلي، ثم اثقبه في المنتصف، كذلك اثقب العمود الخشبي بنفس القطر، ثم ركب اللوح السفلي على العمود بواسطة برغي ولا تشد البرغي كثيراً.

  • إذا رأيت أن التوضّع صحيح، فقم بعمل ثقب آخر (تستطيع أن تضيف ما تشاء من الثقوب والبراغي) حتى تتأكد أنه تم التثبيت بشكل جيد. وفي كل الأحوال هذا الأمر يعود إليك في طريقة التثبيت، فالمهم في كل العملية أن يتم تثبيت الصندوق بالعمود الخشبي بشكل جيد حتى لا يسقط الصندوق.

  • عند هذه النقطة تكون قد انتهيت من التثبيت، تستطيع الآن أن تقوم بطلاء الصندوق باللون الأحمر (أو أي لون آخر تحبه).

  • احفر حفرة في الأرض، وقم بتثبيت العمود الخشبي في الأرض عن طريق المادة الاسمنتية، ولا تنسى أن تتأكد أن اتجاه اللوحة صحيح بالنسبة للمقاييس العالمية وبالنسبة لدولتك.

الشكل 9

بهذه الخطوة تكون قد انتهيت من بناء المحطة الشمسية الخاصة بك. حيث سيقوم اللوح الشمسي بشحن البطارية عن طريق الطاقة الشمسية، وتبقى البطارية دائماً في حالة شحن (ما دام هناك شمس في السماء)، قد تستعمل أي جهاز يعمل على التيار المستمر وعلى جهد 12 فولط.

 


وفي النهاية

الفكرة قابلة للتطوير، وليست نهائية، وأثناء قيامي بالعمل تعلمت الكثير من الأخطاء المرتكبة. والآن جاء دورك في تصميم وتنفيذ المحطة الشمسية الخاصة بك.

 


مصطلحات المقال

العربية

الإنجليزية

الفرنسية

البطارية

Battery

Batterie

لوح شمسي

Solar Panel

Paneau Solaire

منظم شحن

Charging Regulator

Regulateur de chargement

حاملة فاصمة منصهرة

Inline Fuse Holder

Porte-fusible en ligne

فاصمة منصهرة

fuse

fusible

أنبوب بلاستيكي ينكمش بالحرارة

Heat Shrink Tubing

Gaine thermorétractable

مقبس ثلاثي مع منفذ USP

(يستعمل في السيارات)

Three Way Car Lighter Socket Splitter

 

وصلة شاحن سيارة USP صغيرة

Mini USB Car Charger Adapter

Mini chargeur adaptateur USB de voiture

نهاية طرفية قوسية

Assorted Spade / Ring Connector

Boucle d'accouplement

سلك

Wire

Cables

برغي

Screws

Vis

صامولة

Nut

Écrou

شريط معدني مثبِت

Metal Plumbers Strap

Métal Plombiers Strap

صباغة

Paint

Painture

مفصل

Hinge

Charnière

حمل

Load

 

 


تأليف

 

تأليفcaperren

ترجمة بتصرف: المهندس إبراهيم حسين أحمد (دمشق – سوريا)

البريد الإليكتروني للمترجم: عنوان البريد الإلكتروني هذا محمي من روبوتات السبام. يجب عليك تفعيل الجافاسكربت لرؤيته. 


المراجع

 

http://www.instructables.com/id/A-Simple-Solar-Charging-Station/?ALLSTEPS


 

التعليقات   

 
AHMED4452
+1 # AHMED4452 2014-06-29 22:06
المشكلة الرئيسيةهي صناعة اللوح الضوئي - الخلية الضوئية-وهو الاكثر كلفة -
طبعا بطاريات التخزين كلفتها عالية ايضا.
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 

أضف تعليق


كود امني
تحديث


Go to top