الدليل الشامل لأنظمة الطاقة الشمسية الأرضية

تتيح لك حوامل الطاقة الشمسية الأرضية تركيب الألواح الشمسية مباشرةً على أرضك، وليس على سطح منزلك. يمكنك اختيار الموقع الأمثل، ربما منطقة مشمسة مفتوحة بعيدة عن الظل. تناسب هذه الأنظمة أنواعًا عديدة من الأراضي. يختارها الكثيرون لإمكانية تعديل زاوية الميل للحصول على طاقة أكبر، والحفاظ على برودة الألواح، وسهولة تنظيفها. اطلع على الرسم البياني أدناه لمعرفة مدى شيوع حوامل الطاقة الشمسية الأرضية في الولايات المتحدة:

• يمكنك الحصول على طاقة أكبر بنسبة 20-25% مقارنة بإعدادات السطح.

• لا داعي للقلق بشأن أشكال الأسطح المعقدة أو تسلق السلالم.

أهم النقاط

• تتيح لك حوامل الطاقة الشمسية الأرضية وضع الألواح على الأرض. وهذا يساعدها على الحصول على المزيد من ضوء الشمس وإنتاج المزيد من الطاقة.

• يمكنك تغيير زاوية الألواح الشمسية المثبتة على الأرض. وهذا قد يجعلها تنتج طاقة أكثر بنسبة تصل إلى 30% مقارنة بالألواح الثابتة.

• تُعد التركيبات الأرضية أسهل في الصيانة. يمكنك تنظيفها وإصلاحها دون الحاجة إلى الصعود إلى السطح.

• يمكن لهذه الأنظمة أن تعمل لأكثر من 25 عامًا إذا تم تركيبها بشكل صحيح وصُنعت من مواد جيدة. فهي تساعدك على توفير المال لفترة طويلة.

• فكّر في مساحة الأرض التي تملكها. تحتاج المراكب الأرضية إلى مساحة مفتوحة. وهي الأنسب للمزارع أو العقارات الكبيرة.

• تتميز الحوامل ذات الميل الثابت بتكلفتها المنخفضة وقلة حاجتها للصيانة. أما الحوامل القابلة للتعديل فتنتج طاقة أكبر.

• تتحرك أنظمة التتبع لمتابعة الشمس، ويمكنها توليد طاقة أكثر بنسبة تصل إلى 40%. لكنها تحتاج إلى مساحة أكبر وتكلفتها أعلى.

• اطلع على القوانين والتراخيص المحلية قبل البدء. فقد تؤثر هذه القوانين والتراخيص على كيفية إعداد نظامك وتكلفته.

1. ما هي حوامل الطاقة الشمسية الأرضية؟

الهيكل الأساسي

1. تعريف
   قد تتساءل عن ماهية أنظمة الألواح الشمسية الأرضية. هي أنظمة ألواح شمسية تُركّب مباشرةً على الأرض، وليس على سطح منزلك. عادةً ما تراها في المساحات المفتوحة كالساحات الخلفية، والحقول، وحتى في الأراضي التجارية الكبيرة. تُثبّت الألواح على إطارات أو أعمدة متينة مغروسة في الأرض. يمنحك هذا التصميم حرية كبيرة في اختيار أفضل موقع لتلقي أشعة الشمس.

2. متانة
   تريد أن يدوم نظام الطاقة الشمسية لديك طويلًا، أليس كذلك؟ يمكن أن تعمل حوامل الطاقة الشمسية الأرضية لمدة 25 عامًا أو أكثر إذا استخدمت مواد عالية الجودة وقمت بتركيبها بشكل صحيح. اطلع على هذا الجدول لمعرفة كيفية مقارنتها بخيارات التركيب الأخرى:

   

3. التوجيه الأمثل والميل
   يمكنك تعديل زاوية واتجاه ألواحك الشمسية باستخدام حوامل أرضية شمسية. هذا يعني أنه يمكنك توجيهها مباشرةً نحو الشمس وإمالتها بالشكل الأمثل. إذا كنت تعيش في نصف الكرة الشمالي، يمكنك توجيه ألواحك نحو الجنوب وإمالتها بزاوية 15 درجة تقريبًا عن خط عرض موقعك. يمكن لهذا الإعداد أن يزيد إنتاج الطاقة لديك بنسبة تصل إلى 30%. كما أنك تتجنب الظل الناتج عن الأشجار أو المباني لأنك تختار أفضل موقع.

كيف تعمل؟

• تقوم بتركيب النظام في منطقة مشمسة ذات مساحة كافية.

• تجمع الألواح ضوء الشمس وتحوله إلى كهرباء، تمامًا مثل أنظمة الأسطح.

• تحافظ الإطارات أو الأعمدة على ثبات كل شيء وسلامته، حتى في حالة الرياح أو المطر.

• يمكنك استخدام حوامل الطاقة الشمسية الأرضية للمنازل والشركات والأكواخ المعزولة عن الشبكة الكهربائية. وهي تعمل بشكل جيد في أي مكان تقريبًا تتوفر فيه مساحة مفتوحة.

نصيحة: إذا كان سطح منزلك صغيرًا جدًا أو مظللًا أو ذو شكل غريب، فإن التركيبات الأرضية توفر لك بديلاً رائعًا.

المكونات الرئيسية

هياكل التثبيت

1. الأعمدة الفولاذية أو الدعامات - تعمل هذه على تثبيت النظام في الأرض وتمنحه ارتفاعًا.

2. القاعدة أو الأساس - يمكنك استخدام الخرسانة أو المسامير الأرضية للحفاظ على استقرار كل شيء.

3. العوارض والسكك الحديدية – هذه تثبت الألواح الشمسية بالزاوية الصحيحة.

4. المشابك والموصلات - تحافظ هذه على تثبيت الألواح والقضبان في مكانها، حتى في الأحوال الجوية السيئة.

الألواح والمحولات

• الألواح الشمسية – تقوم هذه الألواح بالتقاط ضوء الشمس وتوليد الكهرباء.

• أجهزة تحويل التيار - تقوم هذه الأجهزة بتحويل الكهرباء من التيار المستمر (العاصمة واشنطن) إلى التيار المتردد (مكيف هواء)، والذي تستخدمه في منزلك أو عملك.

التمديدات الكهربائية والسلامة

• الأسلاك - هذا يربط الألواح بجهاز العاكس ونظامك الكهربائي.

• ميزات السلامة – أنت بحاجة إلى الصمامات، وقواطع الدائرة، وأحيانًا أجهزة الحماية من زيادة التيار للحفاظ على سلامة كل شيء.

ملاحظة: كل جزء من النظام يساعدك في الحصول على أقصى قدر من الطاقة ويحافظ على تشغيل جهازك بسلاسة لسنوات.

2. أنواع حوامل الطاقة الشمسية الأرضية

عند البحث عن حوامل الطاقة الشمسية الأرضية، ستجد أنواعًا متعددة. لكل نوع مزاياه الخاصة. دعونا نستعرضها بالتفصيل لتتمكن من اختيار الأنسب لاحتياجاتك.

قياسي ثابت الميل

1. بسيط وموثوق
   تبقى أنظمة الميل الثابت في وضع واحد طوال العام. ما عليك سوى ضبط الزاوية أثناء التركيب، وانتهى الأمر. تستخدم هذه الحوامل إطارات متينة تُثبّت مباشرة في الأرض. لا داعي للقلق بشأن الأجزاء المتحركة أو المحركات.

2. صيانة منخفضة
   ستُعجبك سهولة استخدامها. أنظمة الميل الثابت تحتوي على أجزاء أقل عرضة للتلف، مما يعني توفير الوقت والمال المُنفَق على الإصلاحات.

3. فعال من حيث التكلفة
   عادةً ما تكون هذه الخيارات هي الأنسب من حيث التكلفة. إذا كنت ترغب في التحكم بميزانيتك، فإن حوامل الكاميرا ذات الميل الثابت هي الخيار الأمثل.

4. إنتاج الطاقة
   تُنتج أنظمة الإضاءة الثابتة طاقةً ثابتة، لكنها لا تستغلّ ضوء الشمس بشكلٍ كامل. تُشير الدراسات إلى أنها قد تُنتج طاقةً أقل بنسبة 15-20% من الأنظمة القابلة للتعديل. مع ذلك، تُعدّ خيارًا مناسبًا إذا كنت ترغب في تركيب بسيط.

نصيحة: تعتبر حوامل الإمالة الثابتة رائعة إذا كنت تريد نظام "اضبطه وانساه".

حوامل إمالة قابلة للتعديل

1. عزز قوتك
   تتيح لك حوامل الإمالة القابلة للتعديل تغيير زاوية الألواح الشمسية. يمكنك القيام بذلك يدويًا عدة مرات في السنة، مما يساعدك على الاستفادة من المزيد من ضوء الشمس مع تغير الفصول.

2. كفاءة أعلى
   يمكنك زيادة إنتاج الكهرباء بنسبة تتراوح بين 3% و8% بمجرد تعديل زاوية الميل. وفي بعض الأماكن، قد تلاحظ زيادة أكبر. إذا كنت ترغب في استغلال كل ذرة طاقة، فإن الحوامل القابلة للتعديل تساعدك على ذلك.

3. سهل الاستخدام
   تستخدم معظم الأنظمة القابلة للتعديل أذرعًا أو دبابيس بسيطة. لا تحتاج إلى أدوات خاصة. ما عليك سوى فتح القفل، وإمالة النظام، ثم قفله مرة أخرى.

4. الأفضل لتغير الفصول
   إذا كنت تعيش في منطقة تتغير فيها زاوية الشمس بشكل كبير، فإن حوامل الألواح الشمسية القابلة للتعديل تُحدث فرقاً كبيراً. يمكنك الحصول على طاقة شمسية إضافية تصل إلى 5.7% في بعض المناطق.

ملاحظة: أنظمة الإمالة القابلة للتعديل تكلف أكثر قليلاً من الأنظمة الثابتة، ولكنك تحصل على قوة أكبر في المقابل.

أنظمة مثبتة على أعمدة

1. موفرات المساحة
   تستخدم الأنظمة المثبتة على الأعمدة عمودًا واحدًا أو أكثر من الأعمدة المتينة لحمل الألواح الشمسية فوق الأرض. يوفر هذا التصميم مساحةً كبيرة، حيث يمكنك حتى ركن سيارتك أو تخزين المعدات أسفلها.

2. مثالي للأراضي غير المستوية
   هل لديك فناء منحدر أو أرض صخرية؟ تعمل حوامل الأعمدة بشكل جيد على الأراضي غير المستوية. لست بحاجة إلى مكان مستوٍ.

3. تظليل أقل
   تُثبّت هذه الحوامل في أماكن مرتفعة، مما يعني تقليل الظل الناتج عن الأشجار أو المباني، وبالتالي حصول الألواح الشمسية على مزيد من أشعة الشمس.

4. استخدامات إضافية
   يستخدم المزارعون أعمدةً لتوفير الظل للماشية أو المحاصيل. وتستخدمها الشركات كمواقف سيارات تعمل بالطاقة الشمسية. ستحصل على أكثر من مجرد كهرباء.

5. تتبع اختياري
   يمكن لبعض حوامل الأعمدة أن تدور لتتبع الشمس، مما قد يزيد من طاقتك بنسبة تصل إلى 25% مقارنة بالأنظمة الثابتة.

نصيحة: تعمل الأنظمة المثبتة على الأعمدة بشكل جيد في المدن والمزارع أو أي مكان ترغب في استخدام أرضك فيه لأكثر من مجرد الطاقة الشمسية.

أنظمة التتبع

1. اتبع الشمس لمزيد من القوة
   تتيح أنظمة التتبع لألواح الطاقة الشمسية التحرك خلال النهار، حيث تتبع هذه الألواح حركة الشمس في السماء، مما يعني أن ألواحك تواجه دائمًا أفضل اتجاه لتلقي ضوء الشمس.

2. أنواع أجهزة التتبع

• أجهزة التتبع أحادية المحور: تقوم هذه الأجهزة بتحريك اللوحات من الشرق إلى الغرب.

• أجهزة التتبع ثنائية المحور: تعمل هذه الأجهزة على تحريك اللوحات لأعلى ولأسفل، وكذلك من جانب إلى آخر.

3. مكاسب كبيرة في الطاقة
   يمكنك الحصول على كمية أكبر بكثير من الكهرباء باستخدام أنظمة التتبع. إليك ما قد تراه:

• يمكن لأجهزة التتبع أحادية المحور أن تزيد من طاقتك بنسبة تتراوح بين 10% و 30%.

• يمكن لأجهزة التتبع ثنائية المحور أن تمنحك طاقة أكبر بنسبة تصل إلى 40% مقارنة بالأنظمة الثابتة.

• يلاحظ معظم الناس زيادة في الطاقة بنسبة تتراوح بين 20% و 30% مقارنة بالإعدادات التي لا تعتمد على التتبع.

4. مثالي للمساحات الكبيرة أو المفتوحة
   تعمل أنظمة التتبع بشكل أفضل إذا كانت لديك مساحة واسعة. وتستخدمها المزارع والساحات الخلفية الكبيرة ومزارع الطاقة الشمسية بشكل كبير.

5. ميزات إضافية
   تستخدم بعض أجهزة التتبع أجهزة استشعار لتحديد موقع الشمس، بينما تستخدم أجهزة أخرى مؤقتات أو برامج. ولا تحتاج إلى ضبطها يدويًا.

نصيحة: إذا كنت ترغب في الحصول على أقصى قدر من الطاقة من الألواح الشمسية الخاصة بك ولديك مساحة كافية، فإن أنظمة التتبع هي خيار ذكي.

حوامل قابلة للتوسيع وعالمية

1. قم بتطوير نظامك في أي وقت
   تتيح لك الحوامل القابلة للتوسيع البدء بألواح صغيرة وإضافة المزيد لاحقًا. لست مضطرًا لشراء كل شيء دفعة واحدة. وهذا مثالي إذا كنت ترغب في توسيع نظام الطاقة الشمسية الخاص بك تدريجيًا.

2. يناسب أي لوحة
   تتوافق أنظمة التركيب العالمية مع العديد من أحجام وأنواع الألواح. لا داعي للقلق بشأن مطابقة القطع، فهذه الأنظمة تستخدم قضبانًا ومشابك قابلة للتعديل.

3. قوي ويدوم طويلاً
   تستخدم معظم الحوامل القابلة للتطوير والاستخدام العالمي مواد مقاومة للتآكل. وهي تدوم لسنوات، حتى في الظروف الجوية القاسية.

4. سهل للمشاريع الكبيرة
   تستخدم محطات الطاقة الشمسية الكبيرة والمباني التجارية هذه الحوامل. على سبيل المثال، يساعدك نظام صناعي-مقاس كبير جدًا على تركيب العديد من الألواح بسرعة، مع الحفاظ على سلامة جميع المكونات، ويتوافق مع جميع المعايير.

5. مرونة تناسب أي موقع
   يمكنك استخدام حوامل قابلة للتوسيع ومتعددة الاستخدامات في المنازل أو الشركات أو الحقول الشاسعة. وهي تعمل على الأراضي المستوية أو المنحدرة.

ملاحظة: إذا كنت تريد نظامًا ينمو معك أو يناسب أي لوحة، فإن حوامل التثبيت القابلة للتطوير والعالمية تجعل الأمور بسيطة.

• تتيح لك التصاميم المعيارية تغيير إعداداتك حسب تغير احتياجاتك.

• توفر لك هذه الحوامل نقاط تثبيت آمنة وتساعدك في الحصول على أفضل زاوية لأشعة الشمس.

• يمكنك استخدامها لتركيبات الطاقة الشمسية الأرضية، أو أسطح المنازل، أو حتى التركيبات المختلطة.

3. الإيجابيات والسلبيات

عندما تفكر في تركيب الألواح الشمسية الأرضية، سترغب بمعرفة مزاياها وعيوبها. دعنا نستعرضها بالتفصيل لتتمكن من تحديد ما إذا كان هذا النظام يلبي احتياجاتك.

فوائد

التعرض الأمثل لأشعة الشمس

• يمكنك اختيار أفضل مكان لألواحك الشمسية. لا يوجد سقف؟ لا مشكلة. يمكنك وضع نظامك في منطقة مشمسة بدون ظل.

• يمكنك إمالة ألواحك الشمسية وتدويرها لتواجه الشمس على مدار العام. هذا يعني أنك ستحصل على المزيد من الطاقة وتوفر المزيد من المال.

سهولة الصيانة

• يمكنك الوصول إلى الألواح دون الحاجة إلى تسلق سلم. يصبح التنظيف والإصلاحات مهامًا بسيطة.

• لا داعي للقلق بشأن تسربات أو تلف السقف. سيبقى سقفك آمناً وسليماً.

المرونة وقابلية التوسع

• يمكنك البدء بلوحة صغيرة وإضافة المزيد من الألواح لاحقًا. سيتطور نظامك مع احتياجاتك.

• يمكنك استخدام أي نوع تقريبًا من الألواح الشمسية. وتسهل حوامل التثبيت العالمية عملية الترقية.

إليكم نظرة سريعة على الفوائد الرئيسية:

نصيحة: تمنحك التركيبات الأرضية مزيدًا من التحكم في نظام الطاقة الشمسية الخاص بك. يمكنك تعديل نظامك وتوسيعه وصيانته بسهولة أكبر.

العيوب

استخدام الأراضي

• أنت بحاجة إلى مساحة مفتوحة لنظامك. إذا كنت تعيش في مدينة أو لديك فناء صغير، فقد يكون هذا صعباً.

• يشعر بعض الناس بالقلق حيال مظهر الألواح الشمسية في حدائقهم. فالمجموعات الكبيرة منها قد تغير المنظر.

التكلفة الأولية

• تدفع مبلغاً أكبر في البداية. تحتاج الأنظمة الأرضية إلى هياكل قوية وإعداد الأرض، مما يزيد من السعر.

• إليك ما قد تنفقه:

• يمكن أن يتراوح السعر من 85 دولارًا لمجموعة أدوات صغيرة يمكنك تركيبها بنفسك إلى 2389 دولارًا أو أكثر لنظام احترافي كبير.

الترخيص

• قد تحتاج إلى تصاريح خاصة. قد تختلف القواعد باختلاف مكان إقامتك.

• قد تستغرق هذه العملية وقتاً أطول من نظام السطح بسبب عمليات فحص وتفتيش الأرض.

فيما يلي بعض العيوب الشائعة:

1. أنت بحاجة إلى مساحة كبيرة من الأرض، وهو ما قد يمثل مشكلة في المناطق المكتظة بالسكان.

2. تكلفة التركيب أعلى من تكلفة أنظمة الأسقف.

3. يجب عليك الحفاظ على نظافة الألواح وخلوها من الحطام.

4. قد لا يروق مظهر المصفوفات الشمسية الكبيرة للجميع.

5. قد تؤدي التصاريح وعمليات التفتيش إلى إبطاء الأمور.

ملاحظة: فكر في المساحة المتاحة لديك، وميزانيتك، والقوانين المحلية قبل اختيار نظام التثبيت الأرضي.

4. التثبيت الأرضي مقابل التثبيت على السطح

أداء

عند مقارنة تركيب الألواح الشمسية على الأرض بتركيبها على الأسطح، ستلاحظ فروقًا كبيرة في كمية الطاقة المُستمدة. فمع التركيب الأرضي، يمكنك وضع الألواح في أكثر الأماكن تعرضًا لأشعة الشمس وتحديد الزاوية المثالية، مما يعني الحصول على طاقة أكبر من كل لوح. أما تركيب الألواح على الأسطح، فيعتمد على اتجاه السطح وميله. فإذا كان السطح مواجهًا للجانب غير المناسب أو مُظللًا، ستفقد جزءًا من الطاقة.

إليكم نظرة سريعة على أداء كل نظام:

• يمكنك ضبط أنظمة تركيب الألواح الشمسية الأرضية للحصول على أفضل إضاءة شمسية على مدار العام.

• غالباً ما تكون حوامل الأسطح غير قابلة للحركة، لذا ستحصل على طاقة أقل إذا لم يكن سطح منزلك مثالياً.

نصيحة: إذا كنت ترغب في الحصول على أكبر قدر ممكن من الطاقة، فإن تركيب الألواح الشمسية على الأرض يمنحك الأفضلية.

تثبيت

ستجد أن عملية التركيب تختلف اختلافًا كبيرًا باختلاف النظام. تتطلب أنظمة التركيب على الأسطح فحص عمر السقف وشكله ومتانته. قد تحتاج إلى إجراء بعض الإصلاحات قبل البدء. كما يتعين على الفنيين العمل حول فتحات التهوية والمداخن والمناور، مما قد يؤخر عملية التركيب.

يُغني تركيب الألواح الشمسية الأرضية عن كل ذلك. ما عليك سوى اختيار بقعة مشمسة في فناء منزلك أو حقلك. ستحتاج إلى تنظيف الأرض وحفر خنادق لتمديد الأسلاك. يتطلب هذا جهدًا أكبر في البداية، لكنك لن تقلق بشأن سطح منزلك على الإطلاق.

إليكم ما يمكنكم توقعه:

• حوامل السقف:

• تحقق من حالة السقف وهيكله

• تجنب العوائق مثل فتحات التهوية

• قد تحتاج إلى إصلاحات في السقف أولاً

• تركيب الألواح الشمسية على الأرض:

• قم بتجهيز الموقع وإخلاء المساحة

• حفر الخنادق لتمديد الأسلاك

• لا داعي للقلق بشأن السقف

ستحصل على مزيد من الحرية مع تركيب الألواح الشمسية على الأرض، لكن الأمر يتطلب جهدًا أكبر لإعدادها.

يكلف

لنتحدث عن التكلفة. عادةً ما تكون تكلفة تركيب الألواح الشمسية على الأسطح أقل. فالسطح موجود بالفعل، لذا لا حاجة لبناء هيكل جديد. كما أن العمل أسهل، ويتم إنجاز العمل بشكل أسرع. أما تركيب الألواح الشمسية على الأرض فيتطلب تكلفة أعلى في البداية لأنه يحتاج إلى هياكل متينة، وخرسانة، وحفر إضافي.

ألقِ نظرة على هذا الجدول لإجراء مقارنة سريعة:

• يمكن أن يوفر لك تركيب الألواح الشمسية على الأرض المال على المدى الطويل لأنه يمكنك تنظيفها وإصلاحها بسهولة.

• قد تحتاج أجهزة التثبيت على السطح إلى فنيين متخصصين لإجراء الإصلاحات، مما يزيد من التكلفة بمرور الوقت.

إذا كنت ترغب في سهولة الوصول وتخطط للاحتفاظ بنظامك لسنوات، فإن تركيب الألواح الشمسية على الأرض قد يكون مجديًا.

ملاءمة

عند اختيار نظام الطاقة الشمسية، من المهم التأكد من ملاءمته لمنزلك أو مشروعك التجاري. فليس كل منزل أو منشأة تجارية مناسبة لجميع أنواع حوامل الطاقة الشمسية. دعونا نلقي نظرة على التركيبات التي تناسب المساحات المختلفة.

1. أصحاب المنازل ذوي الأراضي المحدودة

إذا كنت تسكن في مدينة أو لديك فناء صغير، فإن أنظمة التكييف المثبتة على السطح عادةً ما تكون خيارًا أفضل. فأنت تستغل المساحة المتاحة لديك بالفعل - سطح منزلك. ولن تحتاج إلى إزالة أي أرض أو القلق بشأن فقدان حديقتك. وتعمل أنظمة التكييف المثبتة على السطح بشكل أفضل عندما يكون سطح منزلك مواجهًا للجنوب ويتعرض لأشعة الشمس بكثرة.

• توفر مساحة في فناء منزلك.

• ستدفع أقل مقابل التركيب.

• بذلك تتجنب إجراء تغييرات كبيرة على ممتلكاتك.

لكن تركيب الألواح الشمسية على الأسطح له بعض القيود. فإذا كان سطح منزلك يحتوي على فتحات تهوية كثيرة، أو مناور، أو كان شكله غير منتظم، فقد لا تتمكن من تركيب العديد من الألواح. كما يجب عليك التفكير في إصلاحات السقف. فإذا كنت بحاجة إلى سقف جديد، يجب عليك إزالة الألواح أولاً.

2. عقارات ذات مساحات واسعة من الأراضي المفتوحة

هل لديك فناء خلفي واسع، أو مزرعة، أو مشروع تجاري بمساحة إضافية؟ يمنحك تركيب الألواح الشمسية الأرضية خيارات أوسع. يمكنك بناء نظام أكبر ووضعه في أكثر الأماكن تعرضًا لأشعة الشمس. بل يمكنك حتى استخدام أراضٍ غير صالحة لأي غرض آخر، مثل حقل صخري أو بقعة يصعب جزّها.

• ستحصل على سهولة الوصول للتنظيف والإصلاحات.

• يمكنك إضافة المزيد من الألواح لاحقًا إذا كنت بحاجة إلى مزيد من الطاقة.

• يمكنك ضبط الزاوية المثالية للشمس.

يُعدّ تركيب الألواح الشمسية على الأرض خيارًا مثاليًا للمنازل والمدارس والمزارع والشركات التي تمتلك مساحات واسعة من الأراضي. كما يُمكن استخدامه أيضًا في الأكواخ غير المتصلة بشبكة الكهرباء أو المواقع النائية.

3. الجدول: أي نظام يناسب عقارك؟

إليك دليل سريع لمساعدتك في اتخاذ القرار:

نصيحة: إذا كنت ترغب في بناء نظام شمسي كبير أو كان سطح منزلك غير مناسب للألواح، فإن تركيب الألواح الشمسية على الأرض يمنحك مزيدًا من الحرية.

4. حالات خاصة

• غالباً ما تختار المزارع والمراعي تركيب الألواح الشمسية على الأرض. ويمكنها تزويد الحظائر والمضخات بالطاقة، أو حتى الأسوار الكهربائية.

• بإمكان المدارس والشركات التي تمتلك مساحات مفتوحة بناء مصفوفات شمسية كبيرة.

• تستخدم الأكواخ المعزولة عن الشبكة الكهربائية حوامل أرضية لأنها قد لا تحتوي على سقف قوي.

5. ما الذي يجب عليك مراعاته؟

• ما مقدار المساحة المفتوحة المتوفرة لديك؟

• هل يحصل سطح منزلك على ما يكفي من أشعة الشمس؟

• هل ترغب في توسيع نظامك لاحقًا؟

• هل تهتم بمظهر حديقتك؟

إذا كنت تملك مساحة واسعة من الأرض وترغب في الحصول على أكبر قدر من الطاقة، فإن تركيب الألواح الشمسية على الأرض خيارٌ ذكي. أما إذا كنت ترغب في توفير المساحة والمال، فقد يكون تركيبها على السطح أنسب. فكّر جيدًا في مساحة أرضك وأهدافك قبل اتخاذ القرار.

5. التركيب والتكلفة والصيانة

تقييم الموقع

الفضاء وضوء الشمس

تريد أن تمتص ألواحك الشمسية أكبر قدر ممكن من أشعة الشمس. ابدأ بالبحث عن مساحة واسعة ومفتوحة في أرضك. تأكد من عدم وجود أشجار عالية أو مبانٍ تُلقي بظلالها خلال النهار. كلما زادت كمية ضوء الشمس التي تتلقاها ألواحك، زادت الطاقة التي ستنتجها. تجوّل في فناء منزلك في أوقات مختلفة للتحقق من وجود الظل. إذا وجدت بقعة كبيرة مشمسة، فأنت على الطريق الصحيح.

التربة والتضاريس

بعد ذلك، افحص أرضك. هل هي مستوية، منحدرة، صخرية، أم رملية؟ الأرض المستوية تُسهّل عملية التركيب، ولكن يمكنك استخدام تركيب الألواح الشمسية الأرضية حتى على المنحدرات أو المناطق غير المستوية. نوع التربة مهم أيضاً. قد تحتاج الأرض الصلبة والصخرية إلى أدوات أو أساسات خاصة. أما التربة الرطبة أو الرملية فقد تتطلب مثبتات أعمق. يساعدك اختبار التربة السريع على اختيار نظام التركيب والأساس المناسبين.

خطوات التثبيت

التخطيط والتصاريح

أنت بحاجة إلى خطة قبل البدء بالبناء. إليك ما يجب عليك فعله:

1. تقييم الموقع – تحديد أفضل مكان لألواحك.

2. تخطيط التصميم - حدد عدد الألواح التي تريدها وكيف ستصطف.

3. التصاريح والموافقات – تحقق من بلدية مدينتك أو مقاطعتك. تتطلب معظم الأماكن تراخيص بناء لتركيب الألواح الشمسية الأرضية. قد تحتاج أيضًا إلى تراخيص كهربائية وفحوصات تخطيطية. تفرض بعض المناطق قواعد بشأن المسافة المسموح بها بين الألواح وحدود الملكية أو ارتفاعها. إذا كنت تسكن في حيٍّ يخضع لإدارة جمعية ملاك المنازل، فاسأل عن قواعدها أيضًا.

نصيحة: احرص دائمًا على إرفاق مخططات تفصيلية وقوائم بالمعدات مع طلب الترخيص. بعد الانتهاء، سيقوم مفتش بفحص النظام للتأكد من سلامته.

تجهيز الموقع

حان وقت العمل اليدوي. أزل العشب والصخور والحطام من المكان الذي اخترته. حدد مكان كل لوحة شمسية. إذا كنت تتعامل مع مقاول، فسيتولى هذه الخطوة. أما إذا كنت من هواة الأعمال اليدوية، فيمكنك شراء مجموعات تركيب بالجملة من موردين مثل شركة شيامن أنجلز للطاقة الشمسية المحدودة. توفر هذه الشركة أنظمة تركيب قوية وموثوقة لأصحاب المنازل والمقاولين على حد سواء.

التركيب والتوصيل الكهربائي

بمجرد تجهيز الموقع، ستقوم بتركيب الأساس. قد يكون ذلك عبارة عن أعمدة خرسانية، أو براغي أرضية، أو أعمدة مدفونة، حسب نوع التربة. بعد ذلك، قم ببناء نظام الرفوف الذي يحمل الألواح الشمسية. ثبّت الألواح الشمسية على الرفوف، مع التأكد من توجيهها في الاتجاه الصحيح وميلها بالزاوية المثلى. وصّل الأسلاك من الألواح إلى العاكس، ثم إلى نظام الكهرباء المنزلي. إذا كنت ستوصل النظام بشبكة الكهرباء العامة، فقد تحتاج شركة الكهرباء إلى فحص العمل.

التكليف

الخطوة الأخيرة هي التشغيل التجريبي. وهذا يعني اختبار نظامك للتأكد من سلامة عمله. شغّل النظام وتحقق من شاشة العاكس. انتبه لأي رسائل خطأ. سيُجري الفني أو المُفتش بعض الاختبارات للتأكد من أن الألواح تُنتج الطاقة بأمان. بمجرد اجتياز الفحص، يمكنك البدء في استخدام الطاقة الشمسية.

التكاليف والحوافز

التكاليف الأولية

عادةً ما تكون تكلفة تركيب الألواح الشمسية على الأرض أعلى من تكلفة تركيبها على الأسطح. بالنسبة للمشاريع السكنية، توقع دفع ما بين 10% و15% زيادة عن تكلفة تركيبها على الأسطح. أما تكلفة الأنظمة التجارية فتتراوح بين 150,000 و500,000 دولار أمريكي، حسب حجمها. ويبلغ متوسط ​​تكلفة تركيب الألواح الشمسية للشركات ما بين 1.83 و3.50 دولار أمريكي لكل واط قبل الحوافز. وبعد الخصومات والإعفاءات الضريبية، ينخفض ​​السعر إلى ما بين 1.20 و1.75 دولار أمريكي لكل واط.

الحوافز والحسومات

يمكنك توفير الكثير من المال بفضل الحوافز. تقدم الحكومة الفيدرالية إعفاءً ضريبيًا بنسبة 30% لتركيبات الطاقة الشمسية. وتضيف العديد من الولايات برامجها الخاصة. على سبيل المثال، تقدم ولاية أريزونا إعفاءً ضريبيًا بنسبة 25% (بحد أقصى 1000 دولار)، بالإضافة إلى إعفاءات من ضريبة المبيعات وضريبة الأملاك. وتقدم ولاية نيويورك إعفاءً ضريبيًا بنسبة 25% (بحد أقصى 5000 دولار)، واستردادًا نقديًا، وإعفاءات ضريبية. ولدى ولايتي نيوجيرسي وفرجينيا برامج مماثلة. تواصل مع ولايتك وشركة الكهرباء التابعة لك للاطلاع على أحدث العروض.

المدخرات طويلة الأجل

تساعدك أنظمة الطاقة الشمسية الأرضية على توفير المال لسنوات. يسترد معظم أصحاب المنازل تكلفة النظام خلال 5 إلى 8 سنوات. بعد ذلك، تستمر في التوفير - غالبًا ما بين 20,000 و 50,000 دولار أمريكي على مدار عمر النظام. كما يمكن للألواح الشمسية أن تزيد من قيمة عقارك بنسبة 4 إلى 6%. إذا كانت فترة استرداد التكلفة أقل من نصف عمر النظام، فأنت تقوم باستثمار ذكي.

ملاحظة: يمكن للإعداد والحوافز المناسبة أن تحول مشروع تركيب الألواح الشمسية الأرضية إلى مكسب طويل الأجل لمحفظتك وللكوكب.

الصيانة والعمر الافتراضي

الرعاية الروتينية

تريد أن يدوم نظام تركيب الألواح الشمسية الأرضية لديك لسنوات. والخبر السار هو أن الحفاظ عليه في أفضل حالاته أمر بسيط للغاية. إليك ما يجب عليك فعله بانتظام:

• نظّف الألواح: قد يحجب الغبار وحبوب اللقاح وفضلات الطيور ضوء الشمس. استخدم فرشاة ناعمة أو خرطومًا لغسل الألواح كل بضعة أشهر. إذا كنت تسكن في منطقة تكثر فيها الأتربة، فقد تحتاج إلى تنظيفها بشكل متكرر.

• إدارة الغطاء النباتي: يمكن أن ينمو العشب والأعشاب الضارة بشكل طويل ويلقي بظلاله. قم بتقليم النباتات المحيطة بألواح الطاقة الشمسية حتى لا يحجب أي شيء أشعة الشمس.

• افحص الهيكل: تفقد نظام تثبيت الألواح الشمسية الأرضية وابحث عن البراغي المفكوكة أو الصدأ أو الأجزاء المنحنية. شد أي شيء يبدو مهتزًا.

• افحص الأسلاك: ابحث عن أسلاك متشققة أو وصلات مفكوكة. إذا لاحظت أي شيء غير طبيعي، فاتصل بفني متخصص لإصلاحه.

• انتبه للحيوانات: قد تعشش السناجب والطيور أحيانًا بالقرب من الألواح الشمسية. تأكد من عدم وجود أي حيوانات تقضم الأسلاك أو تبني أعشاشًا تحت نظامك.

• مراقبة الأداء: تحتوي معظم أجهزة العاكس على شاشة عرض أو تطبيق. تحقق من إنتاج الطاقة شهريًا. إذا لاحظت انخفاضًا كبيرًا، فقد يكون هناك خلل ما يستدعي الانتباه.

• جدولة عمليات فحص احترافية: استعن بخبير في الطاقة الشمسية لفحص نظامك مرة واحدة في السنة. يمكنه اكتشاف المشاكل التي قد تغفل عنها.

نصيحة: اضبط تذكيرًا على هاتفك لهذه المهام. الصيانة الدورية تحافظ على كفاءة نظام تركيب الألواح الشمسية الأرضية.

عمر النظام

ترغب في أن يدوم استثمارك. تعمل معظم أنظمة تركيب الألواح الشمسية الأرضية لمدة تتراوح بين 25 و30 عامًا أو أكثر. غالبًا ما تأتي الألواح نفسها بضمان لمدة 25 عامًا. أما إطارات التركيب، المصنوعة من الفولاذ أو الألومنيوم، فيمكن أن تدوم لفترة أطول إذا حافظت عليها نظيفة وخالية من الصدأ.

إليك ما يساعد نظامك على الاستمرار لفترة أطول:

1. مواد عالية الجودة: اختر إطارات مقاومة للتآكل وأجزاء معدنية متينة.

2. التركيب الصحيح: تأكد من أن نظام تثبيت الألواح الشمسية الأرضية مثبت على قاعدة صلبة. يمنع التركيب الجيد تحرك النظام وتلفه.

3. الفحوصات الروتينية: اكتشاف المشكلات الصغيرة مبكراً يمنع حدوث مشكلات كبيرة لاحقاً.

4. التحديثات: تدوم أجهزة العاكس عادةً من 10 إلى 15 عامًا. خطط لاستبدالها مرة واحدة خلال عمر نظامك.

يمكنك توقع أن يوفر لك نظام تركيب الألواح الشمسية الأرضية المال لعقود. مع قليل من العناية، ستستمتع بالطاقة النظيفة وفواتير أقل لفترة طويلة. 🌞

ستحصل على العديد من المزايا عند تركيب الألواح الشمسية على الأرض. إليك قائمة مختصرة لتساعدك على تذكرها:

• إنتاج طاقة أعلى بفضل وضع الألواح بشكل مثالي

• سهولة الوصول للتنظيف والإصلاحات

• ألواح تبريد تدوم لفترة أطول

• مساحة لتوسيع نظامك

لكن عليك أيضًا التفكير في هذه النقاط:

تجوّل حول منزلك. تحقّق من كمية ضوء الشمس والمساحة المتاحة. إذا لم تكن متأكدًا، استشر خبيرًا في مجال الطاقة الشمسية أو اطلب معاينة للموقع. تركيب الألواح الشمسية على الأرض يُمكن أن يُزوّد ​​منزلك بالطاقة ويُساهم في حماية البيئة. 🌞

التعليمات

1. هل يمكنني تركيب أنظمة تثبيت الطاقة الشمسية الأرضية بنفسي؟

نعم، يمكنك تركيب أنظمة الطاقة الشمسية الأرضية إذا كنت من هواة المشاريع المنزلية. تبيع العديد من الشركات مجموعات تركيب مزودة بتعليمات. يُنصح بالتحقق من القوانين المحلية، والنظر في الاستعانة بفني متخصص لأعمال الكهرباء.

2. ما هي المساحة التي أحتاجها لتركيب الألواح الشمسية على الأرض؟

تحتاج إلى حوالي 100 قدم مربع لكل كيلوواط من الألواح الشمسية. يستخدم النظام المنزلي النموذجي مساحة تتراوح بين 300 و500 قدم مربع. وتُعدّ الأراضي المفتوحة والمشمسة الأنسب.

3. هل يمكن تركيب الألواح الشمسية الأرضية على أرض منحدرة أو غير مستوية؟

نعم! أنظمة تركيب الألواح الشمسية الأرضية مناسبة للأراضي المنحدرة وغير المستوية. قد تحتاج إلى أعمدة خاصة أو إطارات قابلة للتعديل. تساعدك معاينة الموقع على اختيار التركيب المناسب.

4. هل تحتاج أنظمة تركيب الألواح الشمسية الأرضية إلى الكثير من الصيانة؟

لا، أنت تحتاج فقط إلى عناية أساسية. نظّف الألواح، وقلّم النباتات، وتأكد من عدم وجود أجزاء مفكوكة. يقضي معظم الناس بضع ساعات فقط كل عام في الصيانة.

5. هل تركيب الألواح الشمسية على الأرض أغلى من تركيبها على السطح؟

نعم، في الغالب. تكلفة تركيب الألواح الشمسية على الأرض أعلى في البداية لأنك تحتاج إلى إطارات إضافية وتجهيز الأرض. لكنك توفر المال على المدى الطويل بفضل سهولة التنظيف والإصلاح.

6. هل يمكن لتركيب الألواح الشمسية على الأرض أن يزيد من قيمة عقاري؟

نعم، تركيب الألواح الشمسية الأرضية غالباً ما يزيد من قيمة عقارك. فالمشترون يفضلون المنازل ذات فواتير الطاقة المنخفضة وأنظمة الطاقة النظيفة.

7. ماذا يحدث إذا تساقط الثلج على نظام تثبيت الألواح الشمسية الأرضية الخاص بي؟

ينزلق الثلج عن الألواح بسهولة أكبر عند إمالتها. يمكنك إزالة الثلج الكثيف بالمكنسة. وتستمر الألواح في العمل حتى بعد ذوبان الثلج.

نصيحة: يتيح لك تركيب الألواح الشمسية على الأرض سهولة الوصول للتنظيف بعد العواصف أو الثلوج.