نسبة DC/AC: كم لوحاً توصل مع الإنفرتر دون أن تخسر إنتاجاً

رسم يوضح ألواحاً شمسية بقدرة أكبر من الإنفرتر ومنحنى إنتاج مقصوص عند الظهيرة

نسبة DC/AC هي قدرة الألواح بالكيلوواط ذروة مقسومة على قدرة خرج الإنفرتر بالكيلوواط، وفي أغلب المنظومات المربوطة بالشبكة تُصمم بين 1.1 و1.3 تقريباً. أي أن الإنفرتر بقدرة 10 كيلوواط يُوصل عادة بألواح قدرتها بين 11 و13 كيلوواط، لأن الألواح نادراً ما تعطي قدرتها الاسمية كاملة، والخسارة الناتجة عن قص الذروة تكون صغيرة مقارنة بالإنتاج الإضافي صباحاً ومساءً. الشرط الأساسي ألا تتجاوز حدود الجهد والتيار والقدرة القصوى في ورقة بيانات الإنفرتر.

باختصار:

  • النسبة = قدرة الألواح (kWp) ÷ قدرة الإنفرتر (kW).
  • زيادة الألواح قليلاً تعوّض خسائر الحرارة والغبار والكابلات، وترفع الإنتاج في ساعات الصباح والعصر.
  • القص (Clipping) يحدث عندما تتجاوز الألواح قدرة الإنفرتر، وفي التصميم المعتدل تكون خسارته محدودة.
  • الحدود الصارمة: أقصى جهد دخل، وأقصى تيار لكل MPPT، وأقصى قدرة ألواح يسمح بها المصنّع.

لماذا نركّب ألواحاً أكثر من قدرة الإنفرتر؟

القدرة المكتوبة على اللوح مقاسة في ظروف اختبار قياسية: إشعاع شمسي قوي وحرارة خلية 25 درجة. على سطح في الرياض أو الدمام في الصيف، تصل حرارة الخلية إلى مستويات أعلى بكثير، وكل درجة فوق 25 تخفض القدرة قليلاً. أضف إلى ذلك:

  • الغبار المتراكم بين مرات التنظيف.
  • خسائر الكابلات والوصلات.
  • عدم تطابق بسيط بين الألواح.
  • زاوية الشمس التي لا تكون عمودية على الألواح إلا لفترة قصيرة.
  • التقادم التدريجي للألواح عبر السنين.

النتيجة أن منظومة ألواحها 10 كيلوواط ذروة قد لا تعطي فعلياً أكثر من نسبة منها في معظم ساعات اليوم. لو كان الإنفرتر بنفس القدرة تماماً، فسيعمل أغلب الوقت تحت طاقته. لذلك يُكبّر حقل الألواح قليلاً ليعمل الإنفرتر قريباً من قدرته فترة أطول. وتجد شرح أثر الحرارة بالتفصيل في مقال تأثير الحرارة على إنتاج الألواح في الصيف السعودي.

ما هو القص (Clipping) ومتى يصبح مشكلة؟

عندما تنتج الألواح قدرة أعلى من القدرة القصوى للإنفرتر، يحدّ الإنفرتر الخرج عند قدرته القصوى ويترك الباقي، فيظهر منحنى الإنتاج في تطبيق المراقبة بقمة مسطحة وقت الظهيرة. هذا ليس عطلاً، بل سلوك مصمم لحماية الإنفرتر.

القص يصبح مشكلة عندما تكون النسبة مرتفعة جداً، فتبدأ القمة المسطحة مبكراً وتستمر ساعات طويلة، ويضيع جزء ملموس من الإنتاج اليومي. التصميم الجيد يوازن بين:

  • الطاقة الإضافية التي تكسبها صباحاً ومساءً وفي الأيام الغائمة أو المغبرة.
  • الطاقة التي تخسرها بالقص في ساعات الذروة في الأيام الصافية المعتدلة الحرارة.
  • تكلفة الألواح الإضافية مقارنة بتكلفة إنفرتر أكبر.

لمعرفة شكل القص في التطبيق والتمييز بينه وبين الأعطال، راجع مقال مراقبة إنتاج المنظومة الشمسية من الجوال.

ما هي نسبة DC/AC المناسبة؟

لا توجد نسبة واحدة صحيحة لكل المواقع، لكن هذه نطاقات إرشادية شائعة في تصميم المنظومات:

النسبة الوصف متى تُستخدم
أقل من 1.0 الإنفرتر أكبر من الألواح عند التخطيط لإضافة ألواح لاحقاً، وإلا فالإنفرتر يعمل تحت طاقته
1.0 – 1.1 تحفظي، قص شبه معدوم المواقع الحارة جداً أو عند قيود في حدود الإنفرتر
1.1 – 1.3 النطاق الشائع أغلب المنظومات السكنية والتجارية المربوطة بالشبكة
1.3 – 1.5 تكبير ملحوظ مع قص أكبر ألواح على اتجاهين (شرق وغرب)، أو حين تكون الألواح أرخص نسبياً، وضمن ما يسمح به المصنّع
أعلى من ذلك تجاوز محتمل لحدود الإنفرتر لا يُنصح به إلا إذا سمح المصنّع صراحة ولغرض محدد

عوامل ترفع النسبة المناسبة أو تخفضها

  • اتجاه الألواح: ألواح موزعة على الشرق والغرب لا تبلغ ذروتها في وقت واحد، فتتحمل نسبة أعلى.
  • الحرارة: المواقع الأشد حرارة تخفض إنتاج الألواح، فيقل القص الفعلي.
  • الألواح ثنائية الوجه: تضيف إنتاجاً من الخلف حسب انعكاس الأرض، ويجب احتساب ذلك حتى لا يزيد التيار عن حد الإنفرتر. راجع أنواع الألواح الشمسية.
  • الهدف من المنظومة: إذا كان الهدف تغطية استهلاك صباحي وعصري، فالتكبير يفيد أكثر.
  • اشتراطات الربط: القدرة المعتمدة للربط مع الشبكة قد ترتبط بقدرة الإنفرتر أو بقدرة الألواح حسب الاشتراطات المعمول بها، فتأكد منها قبل التصميم.

الحدود التي لا يجوز تجاوزها في ورقة بيانات الإنفرتر

النسبة مجرد مؤشر عام، أما الحدود الفعلية فهي التي تحمي الإنفرتر وتحفظ الضمان:

  1. أقصى جهد دخل (Max. Input Voltage): جهد الدائرة المفتوحة للسلسلة يرتفع في البرد، ويجب أن يبقى تحت هذا الحد في أبرد صباح متوقع في الموقع. تجاوزه قد يتلف الإنفرتر فوراً.
  2. نطاق جهد MPPT: جهد التشغيل للسلسلة يجب أن يبقى داخله في الحر الشديد أيضاً، وإلا انخفض الإنتاج.
  3. أقصى تيار لكل MPPT: الألواح الحديثة عالية التيار، وتوصيل سلسلتين على التوازي في مدخل واحد قد يتجاوز الحد.
  4. أقصى قدرة ألواح مسموحة: كثير من المصنّعين يحددون قدرة ألواح قصوى أو نسبة قصوى للموديل.

مثال حسابي: كم لوحاً في كل سلسلة؟

المثال التالي بأرقام افتراضية للتوضيح فقط؛ استخدم دائماً أرقام ورقة بيانات اللوح والإنفرتر الفعلية.

  • إنفرتر ثلاثي الطور 10 كيلوواط، بمدخلين MPPT، وأقصى جهد دخل 1100 فولت.
  • لوح قدرته 550 واط، جهد الدائرة المفتوحة له 50 فولت، ومعامل الحرارة لجهد الدائرة المفتوحة نحو 0.28% لكل درجة.
  • أبرد حرارة متوقعة صباحاً في الموقع 5 درجات.

الخطوة 1: الفرق عن حرارة الاختبار 25 − 5 = 20 درجة، فيرتفع الجهد تقريباً 20 × 0.28% = 5.6%، أي يصبح جهد اللوح نحو 52.8 فولت.

الخطوة 2: أقصى عدد ألواح في السلسلة = 1100 ÷ 52.8 ≈ 20.8، أي 20 لوحاً كحد أقصى نظري، ويُترك هامش أمان عملي.

الخطوة 3: لنسبة 1.2 نحتاج قرابة 12 كيلوواط ذروة، أي نحو 22 لوحاً، تُقسم على سلسلتين من 11 لوحاً، سلسلة لكل MPPT. جهد السلسلة البارد نحو 581 فولت، ضمن الحد بفارق مريح.

الخطوة 4: نتحقق أن جهد التشغيل للسلسلة في الحر الشديد يبقى فوق الحد الأدنى لنطاق MPPT، وأن تيار اللوح أقل من أقصى تيار للمدخل.

لحساب قدرة الألواح التي تحتاجها أصلاً حسب استهلاكك، ابدأ من طريقة حساب حجم المنظومة الشمسية خطوة بخطوة، ثم طبّق هذه الخطوات لمطابقتها مع الإنفرتر.

لاحظ أن الحسابات السابقة تقريبية، وأن بعض المصممين يستخدمون برامج محاكاة تحسب الإنتاج والقص ساعة بساعة على مدار السنة لبيانات الطقس الفعلية في الموقع، وهي الطريقة الأدق في المشاريع التجارية والصناعية الكبيرة.

أخطاء شائعة في مطابقة الألواح مع الإنفرتر

  • حساب عدد الألواح من جهد الدائرة المفتوحة عند 25 درجة وتجاهل ارتفاعه في البرد.
  • توصيل سلاسل بأعداد ألواح مختلفة على نفس MPPT، فتنخفض كفاءة التتبع.
  • خلط ألواح بقدرات أو تيارات مختلفة في نفس السلسلة.
  • اختيار إنفرتر أكبر بكثير من الألواح “للاحتياط” دون خطة توسعة، فيعمل بكفاءة أقل في الأحمال الجزئية.
  • تكبير النسبة كثيراً لتوفير ثمن الإنفرتر، ثم خسارة جزء كبير من إنتاج الظهيرة.

عند اختيار الموديل، قارن الحدود بين الموديلات المتقاربة في القدرة، كما نشرح في دليل قراءة موديلات انفرترات هواوي SUN2000.

أسئلة شائعة

هل يضر الإنفرتر أن تكون الألواح أكبر من قدرته؟

لا، ما دامت ضمن حدود الجهد والتيار والقدرة القصوى التي يحددها المصنّع؛ الإنفرتر يحدّ الخرج تلقائياً. الضرر يحدث عند تجاوز أقصى جهد دخل.

كم لوحاً 550 واط أوصل مع إنفرتر 5 كيلوواط؟

بنسبة 1.1 إلى 1.3 تكون قدرة الألواح بين 5.5 و6.5 كيلوواط تقريباً، أي نحو 10 إلى 12 لوحاً، بشرط أن يناسب ترتيبها نطاق جهد الإنفرتر وتياره.

هل نسبة DC/AC مهمة في انفرترات الغطاسات؟

نعم لكن بمنطق مختلف؛ منظومات الغطاس تُصمم عادة بألواح أكبر من قدرة المضخة لتعمل ساعات أطول، وفق حسابات خاصة بالمضخة وعمق البئر.

كيف أعرف أن منظومتي تعاني من قص كبير؟

افتح منحنى الإنتاج اليومي في التطبيق؛ إذا كانت القمة مسطحة لساعات طويلة في أغلب الأيام الصافية، فقد تكون النسبة مرتفعة أكثر من اللازم.

هل أستطيع إضافة ألواح لاحقاً لنفس الإنفرتر؟

ممكن إذا بقيت ضمن الحدود وكانت الألواح الجديدة متوافقة في الجهد والتيار، ويُفضل أن تكون على مدخل MPPT مستقل.

تريد تصميماً يوازن بين الألواح والإنفرتر؟ تحسب MITS عدد الألواح وتوزيع السلاسل ونسبة DC/AC المناسبة لموقعك، وتوفر الألواح والانفرترات والهياكل والتركيب.

اطلب عرض سعر · واتساب 0575993880 · دليل اختيار الإنفرتر

شاركنا رأيك أو سؤالك

تواصل معنا