إذا كنت تخطط لتركيب نظام طاقة شمسية أو بطارية شمسية لمنزلك، فهناك سؤال سيطرحه عليك المهندس بالتأكيد: هل منزلك أحادي الطور أم ثلاثي الطور؟
لذا دعونا اليوم نكتشف ما يعنيه ذلك بالفعل وكيف يعمل مع تركيب الطاقة الشمسية أو بطاريات الطاقة الشمسية.
ماذا يعني مصطلحا "أحادي الطور" و"ثلاثي الطور"؟
لا شك أن المرحلة التي كنا نتحدث عنها تشير إلى توزيع الحمل. فالطور الأحادي هو سلك واحد يدعم جميع أفراد الأسرة، بينما الطور الثلاثي هو ثلاثة أسلاك تدعم جميع أفراد الأسرة.
عادةً، يتكون التيار أحادي الطور من سلك كهربائي نشط واحد وسلك محايد واحد متصلين بالمنزل، بينما يتكون التيار ثلاثي الأطوار من ثلاثة أسلاك كهربائية نشطة وسلك محايد واحد متصلين بالمنزل. ويعود توزيع هذه الأسلاك وبنيتها إلى توزيع الأحمال الذي تحدثنا عنه للتو.
في الماضي، كانت معظم المنازل تستخدم التيار أحادي الطور لتشغيل المصابيح والثلاجات وأجهزة التلفاز. أما اليوم، وكما نعلم جميعاً، لا تقتصر شعبية السيارات الكهربائية على ذلك فحسب، بل تمتد لتشمل المنازل حيث تُعلق معظم الأجهزة على الجدران، ويُمكن تشغيل بعضها بمجرد التحدث.
لذا، ظهر نظام الطاقة ثلاثي الأطوار، ويتزايد استخدام هذا النظام في المباني الجديدة. كما تتزايد رغبة العائلات في استخدامه لتلبية احتياجاتها اليومية، وذلك لأن نظام الطاقة ثلاثي الأطوار يحتوي على ثلاثة أطوار أو أسلاك لتوزيع الحمل، بينما يحتوي نظام الطاقة أحادي الطور على طور واحد فقط.
كيف يتم تركيبها باستخدام الطاقة الشمسية أو بطارية الطاقة الشمسية؟
تتشابه عملية تركيب نظام الطاقة الشمسية ثلاثي الأطوار مع نظام الطاقة الشمسية أحادي الطور إذا كان لديك بالفعل نظام طاقة ثلاثي الأطوار في منزلك. أما إذا لم يكن لديك نظام طاقة شمسية ثلاثي الأطوار، فإن عملية الترقية من نظام أحادي الطور إلى نظام ثلاثي الأطوار هي الجزء الأصعب أثناء عملية التركيب.
ما هو الفرق الرئيسي في تركيبات الطاقة ثلاثية الأطوار؟ يكمن الفرق في نوع العاكس. ففي نظام الطاقة الشمسية أحادي الطور مع البطاريات، يُستخدم عادةً عاكس أحادي الطور لتحويل التيار المستمر المخزن في الخلايا الشمسية والبطاريات إلى تيار متردد، وذلك لتكييف الطاقة للاستخدام المنزلي. أما في نظام الطاقة الشمسية ثلاثي الأطوار مع البطاريات، فيُستخدم عاكس ثلاثي الأطوار لتحويل التيار المستمر إلى تيار متردد بثلاثة أطوار موزعة بالتساوي.
قد يفضل البعض استخدام مصدر طاقة ثلاثي الأطوار، حيث يمكن تركيب محول أحادي الطور مع أكبر حمل. لكن هذا يزيد من المخاطر لاحقًا، ويصعب إدارة الطاقة من الأطوار المختلفة. في الوقت نفسه، تُعد الكابلات وقواطع الدائرة الكهربائية غير عملية لتوصيل هذه المكونات بالنظام.
إلى حد ما، قد تكون تكلفة تركيب نظام طاقة شمسية ثلاثي الأطوار مع بطاريات أعلى من تكلفة تركيب نظام طاقة شمسية أحادي الطور مع بطاريات. ويعود ذلك إلى أن أنظمة الطاقة الشمسية ثلاثية الأطوار مع البطاريات أكبر حجماً، وأكثر تكلفة، وأكثر تعقيداً، وتستغرق وقتاً أطول في التركيب.
كيف تختار الطاقة أحادية الطور أم ثلاثية الطور؟
إذا كنت ترغب في اختيار نظام الطاقة الشمسية الأمثل، سواءً كان ثلاثي الأطوار أو أحادي الطور، فإن ذلك يعتمد على طبيعة استهلاكك للكهرباء. عندما يكون الطلب على الكهرباء مرتفعًا، يُعدّ نظام الطاقة الشمسية ثلاثي الأطوار الخيار الأمثل. لذا فهو مفيد لتوليد الطاقة للمنشآت التجارية، والمنازل التي تستخدم سيارات تعمل بالطاقة المتجددة أو حمامات السباحة، والمنشآت الصناعية، وبعض المباني السكنية الكبيرة.
يتمتع نظام الطاقة الشمسية ثلاثي الأطوار بالعديد من المزايا، وأهمها: استقرار الجهد، وتوزيع متساوٍ للطاقة، وكفاءة اقتصادية في التمديدات الكهربائية. لن نعاني بعد الآن من تقلبات استهلاك الكهرباء، لأن استقرار الجهد يقلل من خطر تلف الأجهزة، بينما يقلل توازن الطاقة من خطر حدوث ماس كهربائي. وبالتالي، فرغم ارتفاع تكلفة تركيب أنظمة الطاقة الشمسية ثلاثية الأطوار، إلا أن تكلفة المواد المستخدمة في توصيل الكهرباء أقل بكثير.
مع ذلك، إذا لم تكن بحاجة إلى طاقة كبيرة، فإن نظام الطاقة الشمسية ثلاثي الأطوار ليس الخيار الأمثل. على سبيل المثال، تكلفة محولات الطاقة لأنظمة الطاقة الشمسية ثلاثية الأطوار مرتفعة بالنسبة لبعض المكونات، وفي حال تلف النظام، ستزداد تكلفة الإصلاحات نظرًا لارتفاع تكلفة النظام نفسه. لذا، في حياتنا اليومية، لا نحتاج إلى طاقة كبيرة، ويمكن لنظام أحادي الطور أن يلبي احتياجاتنا تمامًا، وينطبق هذا على معظم العائلات.
