الإجابة المختصرة
كلما ارتفعت حرارة الخلية فوق 25 °C يفقد اللوح الشمسي نسبة معينة من قدرته المدوّنة على الملصق عن كل درجة؛ وتُكتب هذه النسبة في ورقة بيانات اللوح باسم معامل الحرارة، وتتراوح عادةً في الألواح المصنوعة من السيليكون البلوري بين 0.3 و0.45 بالمئة عن كل درجة. وفي بعد ظهر تموز في شانلي أورفا قد تصل حرارة خلية اللوح على السطح إلى نحو 70 °C؛ وفي لوح معامله 0.35 بالمئة عن كل درجة يعني هذا خسارة نحو 16 بالمئة من القدرة اللحظية. ومع ذلك، ولأن الشمس في الصيف أطول وأقوى بكثير، ينتج اللوح طاقة في الصيف أكثر بكثير من الشتاء.
عند أي درجة حرارة تُقاس القدرة المدوّنة على ملصق اللوح؟
تُقاس القدرة المدوّنة على الملصق عندما تكون حرارة الخلية 25 °C والإشعاع 1000 W/m². وتُسمّى هذه الظروف ظروف الاختبار القياسية (STC). وحرارة الخلية هي حرارة خلايا السيليكون تحت زجاج اللوح، وهي أعلى بكثير من حرارة الهواء تحت شمس الظهيرة.
بحسب إحصاءات المديرية العامة للأرصاد الجوية للفترة 1929-2025 يبلغ متوسط أعلى درجة حرارة في شانلي أورفا 38.8 °C في تموز و38.4 °C في آب. وفي بعد ظهر تكون فيه حرارة الهواء 38 °C يستحيل أن تبقى الخلية عند 25 °C. ولذلك ليس من الواقعي أن تتوقع ظهور القدرة المدوّنة على الملصق على شاشة إنفرتر عند ظهر الصيف.
كيف تُحسب خسارة الحرارة؟
تُحسب الخسارة بضرب معامل الحرارة في الفرق بين حرارة الخلية و25 °C. استخدم القيمة التي ترد في ورقة بيانات اللوح باسم «معامل حرارة Pmax» أو «معامل حرارة القدرة». وفي ألواح السيليكون البلوري تتراوح هذه القيمة عادةً بين 0.3 و0.45 بالمئة عن كل درجة؛ وتختلف بحسب تقنية الخلية.
ولتقدير حرارة الخلية تُستخدم قيمة NOCT أو NMOT في ورقة البيانات. وهذه القيمة هي حرارة الخلية التي يبلغها اللوح تحت إشعاع وحرارة هواء ورياح محددة؛ وفي الألواح البلورية تُعطى عادةً في حدود الأربعينات من الدرجات. ومن المعادلات التقريبية الشائعة: حرارة الخلية ≈ حرارة الهواء + (NOCT − 20) × الإشعاع ÷ 800.
المثال الآتي للوح معامله 0.35 بالمئة عن كل درجة وقيمة NOCT فيه 45 °C. خذ قيم لوحك أنت من ورقة البيانات.
- حرارة الهواء: 38.8 °C (متوسط أعلى درجة في تموز، MGM)
- الإشعاع: 1000 W/m² (مثال لساعة ظهيرة صافية)
- حرارة الخلية ≈ 38.8 + (45 − 20) × 1000 ÷ 800 ≈ 70 °C
- فرق الحرارة: 70 − 25 = 45 °C
- خسارة القدرة: 45 × 0.35 بالمئة ≈ 16 بالمئة
- ولذلك تنخفض القدرة اللحظية في نظام 10 kW إلى نحو 8.4 kW (دون احتساب الخسائر الأخرى)
ملاحظة الخبير: وإذا أجريت الحساب نفسه بلوح معامله 0.30 بالمئة فستكون الخسارة نحو 13.5 بالمئة، وبلوح معامله 0.45 بالمئة نحو 20 بالمئة. وعند مقارنة عروض الأسعار انظر إلى هذا المعامل إلى جانب قدرة اللوح.
لماذا ينتج اللوح أكثر ما ينتج في الصيف رغم الخسارة فيه؟
الحرارة تخفض القدرة اللحظية، لكن الطاقة الشمسية الساقطة على اللوح في الصيف أضعاف ما هي عليه في الشتاء. ويعطي أطلس إمكانات الطاقة الشمسية (GEPA) التابع لوزارة الطاقة والموارد الطبيعية الإشعاع العالمي اليومي في شانلي أورفا بـ 6.58 kWh/m² في تموز و1.80 kWh/m² في كانون الأول. والفرق يزيد على ثلاثة أضعاف ونصف؛ وخسارة الحرارة البالغة 16 بالمئة لا تسدّ هذا الفرق.
وخسارة الطاقة اليومية أصغر أيضاً من الخسارة في لحظة الظهيرة. ففي ساعات الصباح والمساء يكون الهواء واللوح كلاهما أبرد، ويتراجع تأثير المعامل في هذه الساعات. وفائدة احتساب خسارة الحرارة هي تقدير إنتاج الصيف بواقعية وعدم اعتبار قيمة الظهيرة على شاشة العاكس عطلاً.
كيف تغيّر طريقة التركيب حرارة الخلية؟
كلما دار الهواء خلف اللوح بحرية أكبر بقيت الخلية أبرد. وتُعطى قيمة NOCT لتركيب مكشوف من الخلف تصيبه الرياح. أما الألواح الملاصقة تقريباً للسطح وتحتها فراغ بضعة سنتيمترات فتسخن أكثر من هذه القيمة؛ والألواح المركّبة على هيكل مرتفع في الأرض تعمل عادةً أبرد.
في السطح المستوي يفيد رفع اللوح عن السطح الخرساني وترك ممرات هواء بين الصفوف في كفاءة الصيف. وفي السطح المائل يجب ألا يُضيَّق الفراغ بين القرميد واللوح كثيراً. أما حامل السطح وحمل الرياح فيحتاجان إلى تقييم منفصل؛ وقد شرحنا موضوع الأحمال الإنشائية والاتجاه في مقالنا عن ألواح الأسطح.
كيف تتأثر العواكس والكابلات بالحرارة؟
قد يخفض العاكس أيضاً قدرته في الحر ليحمي نفسه. ويذكر في ورقة بيانات معظم العواكس أنه يخفض قدرة الخرج فوق درجة حرارة محيطة معينة. والعاكس المعلّق على جدار يأخذ شمساً مباشرة من الجنوب أو الغرب قد لا يستطيع في بعد ظهر الصيف إيصال كل الطاقة القادمة من الألواح إلى الشبكة.
لذلك علّق العاكس في مكان مظلل جيد التهوية؛ ولا تضعه في خزانة مغلقة تأخذ الشمس. واترك حوله الفراغ الذي تطلبه الشركة المصنّعة. وكون كابلات التيار المستمر من نوع مقاوم للشمس وعدم انضغاطها في مجاري الكابلات يقللان أيضاً التسخين عند نقاط الوصل في الأشهر الحارة.
لماذا يُحسب البرد أيضاً في الشتاء؟
الوجه الآخر لمعامل الحرارة يظهر في الشتاء: فاللوح البارد ينتج جهداً أعلى. وفي سجلات MGM أدنى درجة حرارة قيست في شانلي أورفا في شباط هي ناقص 12.4 °C. وفي صباح بارد ومشمس كهذا يرتفع جهد الدائرة المفتوحة لسلسلة الألواح فوق قيمة الملصق.
فمثلاً في لوح معامل جهد الدائرة المفتوحة فيه 0.27 بالمئة عن كل درجة، يعني فرق 37.4 درجة بين 25 °C وناقص 12.4 °C ارتفاعاً في الجهد بنحو 10 بالمئة. وعند حساب عدد الألواح التي توصل على التوالي في سلسلة يجب ألا يتجاوز هذا الارتفاع أعلى جهد دخل يسمح به العاكس. وفي تصميم المشروع يُجرى هذا الفحص بورقتي بيانات اللوح والعاكس.
ماذا يجب أن يفحص صاحب الألواح في الصيف؟
قارن الإنتاج في تطبيق العاكس بأيام مشمسة مماثلة. وإذا كانت القدرة عند ظهر تموز أقل من قيمة الملصق فهذا وحده ليس علامة عطل. وإذا كان هناك انخفاض واضح مقارنةً بالأيام السابقة عند الحرارة نفسها فقد يكون السبب غباراً أو ظلاً أو مشكلة وصل في إحدى السلاسل.
أجرِ المقارنة في الساعة نفسها وفي ظروف جوية مشابهة. والفرق بين يوم بعد عاصفة ترابية ويوم صافٍ بعد المطر يأتي من الأوساخ على السطح أكثر مما يأتي من الحرارة. وإذا كان التطبيق يعرض الإنتاج لكل سلسلة، فتخلّف إحدى سلسلتين تتجهان في الاتجاه نفسه باستمرار علامة أخرى تحتاج إلى صيانة.
تختار Desa Bilişim الألواح والعاكس في أنظمة الأسطح والأراضي في شانلي أورفا بحسب قيم الحرارة في أوراق البيانات، وتخطط لمكان التركيب بحسب ظروف الصيف.
الأسئلة الشائعة
هل من المنطقي شراء لوح ذي معامل حرارة منخفض؟
في مكان حار مثل شانلي أورفا ينعكس فرق المعامل على إنتاج الصيف. لكن القرار لا يُتخذ بهذه القيمة وحدها؛ بل تُقيَّم معها قدرة اللوح وكفاءته ودعم الشركة المصنّعة. وعند مقارنة عروض الأسعار اكتب معامل كل لوح من ورقة بياناته جنباً إلى جنب.
هل يزيد تبريد الألواح بالماء في الصيف الكفاءة؟
يبرّد الخلية لوقت قصير، لكن تبريد الزجاج الساخن فجأة بماء بارد قد يضرّ باللوح، والماء العسر يترك آثاراً على السطح. ويتم التنظيف في الساعات الباردة وبماء ليّن. وترك فراغ للهواء عند التركيب حل أدوم من رش الماء بانتظام بغرض التبريد.
لماذا لا يُظهر العاكس القدرة المدوّنة على الملصق عند الظهر؟
تُقاس القدرة المدوّنة على الملصق عند حرارة خلية 25 °C. وعند ظهر الصيف تكون الخلية أعلى من ذلك بكثير، فتنخفض القدرة؛ وتُضاف إليها خسائر الكابلات والعاكس والأوساخ. وإذا لم يكن هناك انخفاض مفاجئ مقارنةً بالأيام السابقة في الظروف نفسها فهذا طبيعي.
الموارد
لنختر اللوح والعاكس معاً
أخبرنا عن سطحك أو أرضك واستهلاكك، وسنعدّ لك عرض سعر مكتوباً محسوباً بحسب ظروف الصيف والشتاء.
